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农业气象研究方法

作者:AG九游会老哥俱乐部 发布时间:2021-01-27 09:50 点击数:

  农业气象研究方法即研究农业生产对象及其生产过程与气象条件相互关系的方法。对农业生产对象的生长发育、产量形成和相应地进行平行观测和分析,是进行农业气象试验研究的基本途径。在实际运用时常借助气象学、生物学、数学、物理学和地理学等学科的理论和技术。一般要经历资料的获取、整理和分析3个过程。每个过程所选用的技术方法的科学性、代表性及比较性都将直接影响研究的效果。

  取得资料数据是研究工作的基础,它对研究结果往往有决定性的影响。目前取得资料数据常用的研究方法大致有人工环境模拟、自然环境试验、野外考察、遥感信息分析和数值模拟5类。

  人工环境模拟法包括全环境控制和部分环境控制两种。前者利用人工气候箱(箱群)或人工气候室综合控制、调节光照、湿度等农业气象要素,进行各类植物-大气,或土壤-植物-大气条件的综合模拟试验。后者利用、防雨棚、暗室、淋雨器、土壤温度控制箱(钵)、风洞等设备,模拟一个或多个环境因子的变化。

  自然环境试验法包括:①分期播种。按一定的时间间隔重复播种试验植物,利用气象条件随时间的变化来研究各类农业气象问题。应用这种方法,使植物在同一生长发育时期遇到不同气象条件,或在同一气象条件下又遇到植物的不同生育时期,可以达到缩短试验周期、提早获得结果的目的。此法如在不同地区进行,称地理分期播种法。②地理播种。利用地区间气象条件的差异来研究某一农业气象问题。可在不同纬度的地区间进行(水平地理播种),也可在不同高度的地区(垂直地理播种)或不同地形的地区进行播种(小气候播种)。③地理移置。根据不同目的,将在同一地点和时间、统一栽培管理的相同盆栽试验材料,于试验阶段分别移送至山区不同高度(或不同地形)的各试验点,进行某类农业气象问题的试验研究。④对比试验。对各种试验处理直接进行对比平行观测。应用此法时,品种、土壤类型以及栽培管理应尽量一致,以排除非气象因子对作物生育的影响,突出气象条件的作用。

  野外考察法包括:①实地调查。根据生产实践提出的农业气象问题,利用仪器在事先拟定的考察路线上进行定点观测或流动观测或访问调查等方法取得资料数据。按调查目的不同分农业气候普查、调查和农业小气候调查等类型。②指示植物。利用指示植物的地理分布,推断地区的农业气候特点。③自然物候观测分析。自然物候现象是气候条件的综合反映,累积自然物候资料,结合相应年份的气象资料进行整理分析,找出相互关系。

  遥感信息分析法利用光电传感器接受并记录被测对象所发射(或反射)的不同电磁波并摄成图象,然后进行处理,判读所获得的资料。按运载工具的高度,可分为地面遥感(如雷达探测)、低空遥感(如飞机探测)和高空遥感(如卫星探测)。

  农业气象数值模拟即根据农业气象某些基本原理,假定一些模式参数,运用电子计算机进行运算,最终得出最佳的参数及其组合。

  各类试验研究方法,一般都辅以形态解剖和生理生化分析等实验室方法进行测定。通过形态解剖,可对生长在不同气象条件下的植物群体结构,个体生育状况及组织、器官、细胞间的差异进行分析测定;通过生理生化分析,可对不同气象条件下植物群体或个体的呼吸、光合、物质代谢、水分循环、气体交换等各种生理学或生物化学的变化特征进行测定。各类试验研究方法进行前须拟定试验研究计划和实施方案,合理设计试验因素和处理方法,根据试验设计技术估计并尽量减少误差,以求试验能得到可靠结果。

  农业气象资料的整理包括资料的审查、订正以及各种特征数的统计等,具体内容视研究目的和分析要求确定。

  ②数理统计学方法。即将生物的生长、发育和产量变化和气象条件之间的关系,看作是随机变量,利用相关和回归等分析方法建立统计模式。一元或多元回归方程式、积分回归方程式,两个或多个函数的阶乘函数式是常见的统计模式。

  ③模糊数学方法。即应用近代数学的模糊集概念,用综合隶属函数拟合、模糊类型识别、相似分析、聚类分析、综合评判等方法来研究农业气象中诸如资源评价、作物气候适应区、产量年景展望等模糊性问题。

  ④数学物理方法。即以生物学过程的物质输送和能量转化与平衡为基础,根据实测(或计算)数据用数学物理方程式来模拟生物的生长、发育、产量形成过程。这类模拟理论或动力学模式通常比统计学模式更能揭示生物和气象条件间的内在机制。

  ⑤对比分析方法。即对较为简单的农业气象问题,直接根据获得的平行观测数据或相应图表,分析气象条件对生物有机体生长发育、产量变化以及某些农业技术措施的利弊关系,从而得出有关的定量指标。方法简单,结果也较直观可靠。

  近年来随着概念的发展,系统分析方法和动态规划方法等也逐步引入。同时,电子计算机的应用也为农业气象分析技术开辟了广阔的前景。

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