农业概论第二章农业与自然生态环境课件.ppt

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1、第 二章农业与自然生态环境,本章内容提要,第一节 农业生产与自然环境第二节 全球气候变化与农业第三节 农业环境与农业生态环境保护,本章重点,环境；农业环境；农业生产的基本条件；农业的地域分异规律；中国农业环境的现状及其存在的问题；农业生态环境的保护措施；全球气候变化与农业的相互影响关系,本章难点,自然环境与农业地域分异规律；中国农业环境的现状及其存在的问题,第一节农业生产与自然环境,农业的自然环境包括生物环境与非生物环境。 生物环境是指农业生物周围的植被、杂草、昆虫病害等因素，它们是农业生产的重要调节因素和制约因素。（提供自然物质能源） 非生物环境是指光、温、水、气、土等条件，是农业生产必不可

2、少的条件。（提供经济、技术方面的物质能源）,一、农业生产的基本条件,农业生产的主要部门是种植业，种植业的对象是作物生产。农业生产必须为作物的生长发育创造良好的生活条件。作物生存的环境包括自然环境和栽培环境。生态因子：在环境中与生物体的生存、分布、生长发育及形态结构、生理功能等有密切关系的因子。生活因子：作物生命活动不可缺少的生态因子，包括光、温、水、养分和空气等。 这些生活因子是农业生产的基本条件。,（一）光,1、光对作物生长发育的影响 光主要通过光照强度（光强）、光照时间（光长）、光谱成分（光质）三方面影响作物的生长发育。（1）光强对作物生长发育的影响 光强主要通过对光合作用的影响来影响作物

3、的生长发育。 光补偿点：表观光合速率（净光合速度）等于0时的光照强度。 光饱和点：净光合速率达最大值时的光照强度。 根据对光照强度的要求不同，作物可分为： 喜光作物：光饱和点高（28万Lux），光补偿点高（ 0.050.1万 Lux ）。（水稻、玉米） 喜阴作物：光饱和点低（0.51.0Lux ），光补偿点低（ 500Lux ）。（云杉、冷杉）,不同植物的光净光合作用曲线,（2）光长对作物生长发育的影响 地球上不同纬度地区的温度、雨量和昼夜长度等会随季节有规律地变化。不同纬度地区昼夜长度的季节性变化是很准确的。 纬度愈高的地区，夏季昼愈长，夜愈短；冬季昼愈短，夜愈长；春分和秋分时，各纬度地区昼

4、夜长度相等，均为12h。自然界一昼夜间的光暗交替称为光周期。 光周期反应：作物生长发育随昼夜长短而发生规律性变化的现象 。,作物开花反应类型 根据开花对光周期的要求不同，作物分为： 长日照作物：日照长度超过某一临界光长，才能开花；日照越长，生育期越短的作物。（小麦、大麦、黑麦、油菜、菠菜、萝卜、白菜、甘蓝、芹菜、甜菜、胡萝卜、山茶、杜鹃、桂花、天仙子） 短日照作物：日照长度短于某一临界光长，才能开花；日照越短，生育期越短的作物。（水稻、玉米、大豆、高粱、苍耳、草莓、烟草、菊花、秋海棠、腊梅、日本牵牛） 日中性作物：开花对日照长短无明显要求的作物。（月季、黄瓜、茄子、番茄、辣椒、菜豆、君子兰、向

5、日葵、蒲公英）,天仙子必须满足一定天数的8.511.5h日照才能开花，如果日照长度短于8.5h它就不能开花。,菊花须满足少于10h的日照才能开花。,长-短日植物：这类植物的开花要求有先长日后短日的双重日照条件，如芦荟、夜香树等。 短-长日植物：这类植物的开花要求有先短日后长日的双重日照条件，如风铃草、鸭茅、瓦松、白三叶草等。 中日照植物：只有在某一定中等长度的日照条件下才能开花，而在较长或较短日照下均保持营养生长状态的植物，如甘蔗的成花要求每天有11.512.5h日照。 两极光周期植物：与中日照植物相反，这类植物在中等日照条件下保持营养生长状态，而在较长或较短日照下才开花，如狗尾草等。,光周期

6、反应在农业生产上的应用 引种上的应用 南种北引：短日作物生育期延长 北种南引：长日作物生育期延长 栽培管理上的应用 适宜播种期的确定 种植密度的调节 反季节栽培 环境影响分析 控制花期（菊花、杜鹃花） 调节营养生长和生殖生长 （烟草引至温带，春季提前 播种、抑制甘蔗开花）,低纬度地区不具备长日条件，所以一般分布短日植物，高纬度地区的生长季节是长日条件，因此多分布长日植物，中纬度地区则长短日植物共存。 由于自然选择和人工培育，同一种植物可以在不同纬度地区分布。例如短日植物大豆，从中国的东北到海南岛都有当地育成的品种，它们各自具有适应本地区日照长度的光周期特性。如果将中国不同纬度地区的大豆品种均在

7、北京地区栽培，则因日照条件的改变会引起它们的生育期随其原有的光周期特性而呈现出规律性的变化：南方的品种由于得不到短日条件，致使开花推迟；相反，北方的品种因较早获得短日条件而使花期提前。,生产上常从外地引进优良品种，以获得优质高产。在同纬度地区间引种容易成功；但是在不同纬度地区间引种时，如果没有考虑品种的光周期特性，则可能会因提早或延迟开花而造成减产，甚至颗粒无收。 对此，在引种时首先要了解被引品种的光周期特性，是属于长日植物、短日植物还是日中性植物；同时要了解作物原产地与引种地生长季节的日照条件的差异；还要根据被引进作物的经济利用价值来确定所引品种。 在中国将短日植物从北方引种到南方，会提前开

8、花，如果所引品种是为了收获果实或种子，则应选择晚熟品种；而从南方引种到北方，则应选择早熟品种。如将长日植物从北方引种到南方，会延迟开花，宜选择早熟品种；而从南方引种到北方时，应选择晚熟品种。,通过人工光周期诱导，可以加速良种繁育、缩短育种年限。如在进行甘薯杂交育种时，可以人为地缩短光照，使甘薯开花整齐，以便进行有性杂交，培育新品种。根据中国气候多样的特点，可进行作物的南繁北育：短日植物水稻和玉米可在海南岛加快繁育种子；长日植物小麦夏季在黑龙江、冬季在云南种植，可以满足作物发育对光照和温度的要求，一年内可繁殖23代，加速了育种进程。具有优良性状的某些作物品种间有时花期不遇，无法进行有性杂交育种。

9、通过人工控制光周期，可使两亲本同时开花，便于进行杂交。如早稻和晚稻杂交育种时，可在晚稻秧苗47叶期进行遮光处理，促使其提早开花以便和早稻进行杂交授粉，培育新品种。,（3）光质对作物生长发育的影响,不同波长的光对作物的作用,600-700nm 橙黄色 具最大光合活性，光合作用主要能源；促进 叶肉质、根茎形成，开花、光周期过程等 以最大速度完成。500-600nm 绿色 光合活性最小，略有造型作用，刺激茎延 伸、叶扩展、色素形成。400-500nm 蓝紫色 正常生长所必需，辐射效率比橙黄色光差 两倍，叶绿素和叶黄素吸收最强，有造型 作用，促进蛋白质合成。300-400nm 紫外线 对产量影响不大，

10、但影响植物化学成分， 可提高组织中蛋白质及维生素含量，尤对 维生素E有重要作用，提高种子萌芽率，促 进种子成熟。,2、作物产量与光能利用率（1）作物产量的概念经济产量生物学产量 经济系数（收获指数）经济产量 ：单位面积上收获的有经济价值的产品数量。生物学产量：单位面积上作物在整个生育期所产生的有机物质总量。主要作物的经济系数影响经济系数高低的因素： 产品器官性质：营养器官为收获器官的作物经济系数往往较高 产品化学组成：以淀粉（碳水化合物）为主要成分的作物经济系数往往较高,几种主要作物的经济系数,叶类蔬菜：1.0 薯 类：0.70-0.85 烟 草：0.60.7 水 稻：0.5 小 麦：0.30

11、.4 玉 米：0.250.4 棉 花：0.20.5 油 菜：0.28 大 豆：0.3,（2）光能利用率的概念光能利用率： 单位土地面积上作物光合作用积累的有机物所含能量与同一地面上所获得的太阳能的比率。最大光能利用（理论）值：（100%-15%）47% 28% （100%-50%）（100%-10%）5% 15%：反射损失； 47%：光合有效辐射； 28%：光合作用转换效率； 50%：呼吸消耗； 10%：非光合器官吸收 我国目前耕地平均光能利用率约：0.4%,（3）作物产量与光能利用率作物产量生物学产量 经济系数 净光合产物 经济系数 （光合面积光合强度光合时间 光合产物的 消耗） 经济系数光

12、合面积：光合作用叶面积，常用叶面积系数表示叶面积系数： 群体总叶面积/该群体所占土地面积光合时间：延长叶片功能期，充分利用时间光合能力：因作物种类而异。（C3作物与C4作物）,（4）提高作物光能利用率的途径选育高光效品种；增加光合面积，力求全田皆绿；充分利用季节，力求四季常青；充分利用空间，力求均衡受光；科学管理（肥、CO2、水、病虫草）。,（二）温度,1、农业指标温度三基点温度：最低、最适、最高生物学零度：维持作物生长发育生命活动的最低温度。积温：某一生育时期内逐日平均气温累积之和。有效积温：某一时期内活动温度与生物学零度之差的和。活动积温：某一时期内大于或等于生物学零度的日平均温度累积之和

13、。,主要农作物的三基点温度,积温与宜种作物,积温与作物熟制,2、温度对作物生长发育的影响在适宜范围内，作物生长发育速率随温度增加而加快。变温有利于作物的生长发育。春化反应：有些作物在生长发育的某一阶段需要一定的低温刺激才能进行开花结实，这一种低温刺激称为春化反应，需要低温刺激的阶段称为春化阶段。根据需要低温刺激的程度不同，作物可分为春性、半冬性、冬性品种。,3、温度对作物生长发育的影响估测作物生育速度、预测生育期，确定播种期。制定农业区划，安排作物布局，确定种植制度。4、极端温度对作物的危害 高温危害：间接伤害、直接伤害 低温危害： 冷害：0 以上低温对喜温作物造成的危害 冻害：冰点以下低温使

14、作物组织内结冰而造成的危害,（三）水,1、水对作物生长发育的作用（1）生理作用成分：原生质的主要组成成分（7090%）原料：光合作用的基本原料溶剂：是生化反应和物质吸收、运输的溶剂介质：许多代谢过程的反应物质固姿：水的膨压作用使植物具有固定的姿态。（2）生态作用以水调气、以水调温、以水调肥、以水压草、以水压盐（碱）、以水控蘖。,2、土壤水分的种类及性质 根据水分存在形态、位置及性质，土壤水分分为：束缚水（吸湿水）：借助分子引力与静电引力紧紧吸附于土粒周围不易移动，不能被作物利用。（无效水）毛细管水：存在于小孔隙间，借助于表面张力而保持地水中，随外界压力改变而移动。作物利用的主要成分。重力水（自

15、由水）：存在于大孔隙中，易被作物利用，也易流失。（过剩水）,3、作物的需水量蒸腾系数：作物每生产1克干物质所消耗的水分的克数。,水分临界期：作物一生中对水最敏感的时期。最大需水期：作物一生中需水量最大的时期。,4、旱害与涝害（1）旱害大气干旱：气温高空气相对湿度小（1020%），作物叶片蒸腾量超过根系吸水量导致作物体内水分不平衡而发生萎蔫。土壤干旱：土壤水分不足根系吸收不到足够的水分而导致作物体内水分不平衡。 作物在不同生育阶段受害程度不同，一般在需水临界期和最大需水期受害最重。（2）涝害：土壤水分长期过多，土壤严重缺氧，导致根系不能正常呼吸而影响作物生长发育的现象。,（四）养分,1、作物的必

16、需营养元素确定必需元素的三条标准： （1）作物完成从种子到种子整个生活周期所不可缺少的。 （2）缺少时，会呈现出专一的、特殊的缺素症。唯有补充满足这种元素以后，症状才会消失。 （3）在作物营养生理上必须具有直接作用的效果，而不只是起改善环境条件的间接作用。 高等植物必需营养元素：16种。（C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B、Cl）、）大量营养元素：一般占干物质的0.1%以上。（C、H、O、N、P、K、Ca、Mg和S（ Ca、Mg和S又称中量元素）微量营养元素：一般占干物质的0.1%以下。（Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl和Ni）,2、各种矿质元素的营

17、养作用,氮：蛋白质核酸的主要成分。缺氮时叶片黄化（下部叶片先退绿黄化），生长迟缓，植株瘦小。磷：核酸磷脂ATP等的主要成分。缺磷时叶片深绿或紫红色，生长迟缓，株型瘦小，分枝分蘖少。钾：维持膨压，保持吸水力，调节气孔，促进光合产物运输。缺钾时从老叶开始，叶尖叶缘发黄变褐，干枯破裂，呈火烧状。钙：细胞壁的组成成分。缺钙时新生组织（根尖茎尖）畸形坏死，禾本科作物幼叶粘连，不能正常展开。镁：叶绿素的组成成分。缺镁时从老叶开始，叶片呈网纹（条纹）花叶（叶肉黄化、白化，叶脉残留绿色）。硫：蛋白质的组成成分。缺硫与缺氮症状相似。,铁：叶绿素合成必需物之一。缺铁时新叶呈失绿症，即出现网纹（条纹）花叶。锰：水光

18、解酶成分，维持叶绿体正常结构与功能。缺锰时出现失绿症（与缺铁相似，但程度比缺铁要轻）。硼：促进糖分运输，影响繁殖器官发育。缺硼时生长点萎缩死亡，组织崩坏木栓化变硬变脆，花而不实。铜：叶绿体铜蛋白氧化酶成分。缺铜叶叶片呈现失绿症。禾本科作物易缺铜，叶尖发白、干枯，穗发育不全。钼：硝酸还原酶成分。缺钼时豆科作物缺钼与缺氮相似，叶缘上卷成杯形；十字花科缺钼时叶肉退化只残留中肋而呈“鞭尾”。氯：水光解需氯的参与。缺氯时细胞组织增殖速率降低。蕃茄缺氯时茎端小叶黄化、扭曲、白化坏死。,常用氮肥的性质,常用磷肥的性质,常用钾肥的性质,（五）土壤,1、土壤的组成土壤：土壤是地球岩石圈表面能够生长植物的疏松表层

19、，它是由固相、液相和气相组成的三相系统。 最适宜于旱地作物生长的土壤三相体积比为： 固：液：气=50：25：25。土壤肥力：在作物生长期间，土壤能持续不断适量地供给并调节作物生长所需的扎根及水、肥、气、热条件。土壤的水分、养分、空气和温度称为四大肥力因素。,2、土壤的质地与结构,土壤机械组分：土壤固相中大小不等的固体颗粒。分成五级： 石砾 2mm 粗砂 2-0.2mm 细砂 0.2-0.02mm 粉砂 0.02-0.002mm 粘粒 0.002mm土壤质地：各级土粒在土壤重量中所占的百分数（各粒级土粒 配合的比例）。一般分成三大类：砂土类：含砂85以上，粘粒15以下。大孔隙多，保水保肥性差，土

20、温变化大。壤土类：含砂40-85，粘粒15-60。孔隙适中，通透性好。粘土类：含砂40以下，粘粒60以上。粘重闭结，保肥蓄水性好。土温变化小。,土壤结构：土壤颗粒不是以单粒状态存在，而是以大小不等形状不同的团聚体形式存在，这种团聚体就称为土壤结构。常见的有：团粒结构：在腐殖质作用下形成近似球形较疏松的多 孔小团。直径0.25-10mm。块状结构：土粒粘连成较坚实的土块，直径在10mm以上。片状结构：（稻田及犁底层）土粒粘连成坚实紧密的 薄片，成层排列）,3、土壤的酸碱度,土壤的酸碱度：指土壤溶液的酸碱度，用pH表示。一般 在49之间。我国的土壤酸碱性分成五级： 强酸性 酸性 中性 碱性 强碱性

21、 8.5 一般pH在6-7下，养分有效性最高，对作物生长最有利。过酸土壤易引起磷、钾、钙、镁的缺乏。多雨地区还会缺乏硼、锌、钼。比较耐酸的作物有：荞麦、甘薯、烟草、花生；碱性土壤易发生铁、硼、铜、锰、锌的缺乏。比较耐轻度盐碱的作物有：甜菜、大麦、棉花、向日葵、紫花苜蓿。,4、土壤有机质,土壤有机质是土壤固相的重要组成成分，一般含量较低，但作用很大，是土壤肥力高低的重要指标。 华北0.5-1.5%；西北1；南方水田1.5-3.5；东北黑土8-10。耕地土壤有机质来源：作物残留物、根茬、有机肥、还田秸秆、绿肥、土壤微生物（占土壤有机质1-2）增加有机质途径：大力发展畜牧业种植绿肥秸秆还田利用农产品

22、加工废液、废渣合理轮作，用地养地结合,（六）基本要素的相互关系,基本生活因素的同等重要性和不可替代性限制因素及其相对限制作用基本生活因素的综合作用,二、自然环境与农业的地域分异规律,中国最大的农业地域差异是东西部的地域差异。形成差异的根本原因是自然地理环境的巨大差别，其中最突出的是水分条件的差异。综合中国自然条件的地带性与非地带性因子的地域差异，全国可划分为三大自然区域：东部季风区：约占国土面积的45，农业区；西北内陆干旱区：约占国土面积的30，牧业区；青藏高寒区：约占国土面积的25，牧业区。,东部农业区和西部牧业区，南北之间的农业特征均存在差异，尤以东部农业区更为明显。东部农业区南北之间的界

23、线主要是秦岭淮河线；东部农业区南北之间的农业地域差异，主要受纬度地带性因子水、热资源分布的影响，最大差别是耕地类型不同。西部牧业区则以昆仑山阿尔金山祁连山为南北界线。,耕地类型：秦岭淮河线以南的广大丰水地区，水田为基本耕地类型，约占全国水田总面积的93；秦岭淮河线以北地区，旱地为基本耕地类型，约占全国旱地总面积的85。土地利用方式：南方地区农林牧用地比较均衡，而北方地区林牧用地偏少。适生作物和熟制：南方地区属亚热带、热带气候。其中，亚热带地区以水稻、小麦为主，可一年两熟到一年三熟，适种茶叶、毛竹、柑橘、油菜、龙眼、荔枝等；热带地区种植喜温作物，可一年三熟，适种咖啡、可可、橡胶、椰子等。北方地区

24、属温带气候。其中，寒温带只适种早熟的耐寒喜凉作物，一年一熟；中温带以春麦为主，一年一熟；暖温带以冬麦为主，两年三熟。,北方的土地利用，以天然草地放牧业和灌溉的绿洲农业为主要利用方式，农林牧用地比例为10.310，林地比重很小；南方地区的土地利用，以广大天然草地放牧业为主要方式，农林牧用地比例为17.569，耕地严重不足，牲畜、农作物、林木都具高寒区的特点。,三、自然资源,资源泛指人类从事社会活动所需的全部物质和能量基础。农业活动所依赖的自然条件和社会条件构成了农业资源。如土地资源、土壤资源、气候资源、水资源和生物资源等是农业生产依赖的自然资源。如劳动力、资金、化肥、农药和农机具等是农业生产所依

25、赖的社会资源。自然资源是人类赖以生存的环境条件和社会经济发展的自然基础，是指在一定的经济技术条件下，自然界中对人类有用的一切物质和能量。按照能被人类利用时间长短，一般将自然资源分为有限资源和无限资源，农业自然资源是有限的。,（一）土地资源,地球只有一个，土地资源有限对人类当前和可预见的将来有用的土地称为土地资源。我国国土总面积960万km2，仅次于俄罗斯和加拿大，居第三位。人均占有面积只有世界人均数的29%，人均耕地、草地、林地分别是世界人均占有量的3%、42%和26%。,（二）土壤资源,土壤是指陆地上能够生长植物的疏松表层。它具有供应和调节水分、养分、空气、热能等植物生活因素的能力，俗称土壤

26、肥力。自然土壤经人类垦殖而形成了高度熟化的农业土壤。土壤资源是指具有农、林、牧业生产性能的土壤类别的总构，它是人类生活和生产最基本、最重要的自然资源之一。日前，我国还有占现有耕地1/3的低产土壤，土壤肥力低，保水保肥能力差。水土流失严重，土壤改良的任务艰巨。,（三）气候资源,气候是重要的自然环境因素，又是一种自然资源。农业生产对由光、热、水等构成的气候资源有着特殊依赖性。它不仅决定着农业生产类型利构成，而且对农产品的产量和品质有重要作用。 我国的热量资源丰富、但地域差异大，季节变化悬殊；东部季风区的热量资源随着纬度增高而减少。,（四）水资源,广义讲，地球水圈各个环节不同形态的水均可称为水资源。

27、狭义的水资源是指大陆上由大气降水补给的各种地表淡水(河川、湖泊)和地下淡水的动态水量，水资源也是有限的自然资源，它在水分循环中能不断地被复原。 我国的水资源平均年总量为27000亿m3，居世界第五位。人均水量仅有2500m3 ，相当于世界人均水量1/3。中国是人均水量最少的国家之一。,（五）生物资源,生物资源包括森林、灌丛及草场等所构成的植被和野生动物资源。出于我国独特的自然条件及其演化历史，生物资源异常丰富。就维管植物而言，全国就有353科，3184属，27150种，分别占世界科、属、种的56.9、24.5、11.4。按种的数目，仅次于世界植物区系最丰富的马来西亚和巴西，居世界第三位。,第二

28、节全球气候变化与农业,一、全球气候变化及其影响,自从工业革命以来，大气中二氧化碳（CO2）的浓度已增加了约28。工农业的发展，也使大气中甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）的浓度增加。它们产生的效应约占温室效应的24，氟氯烃（CFC）约占14，而且CFC正在损耗大气臭氧层。人类正以每年数百万公顷的速度毁掉森林，同时，由于臭氧层变薄，局部地区上空的臭氧层出现空洞，这将使大量的紫外线长驱直入，威胁动植物的生存，使更多的海洋浮游生物死亡。 一方面人类活动加大了二氧化碳的释放量，另一方面人类通过破坏地球上两个主要的二氧化碳吸收系统，而减少了二氧化碳吸收量。,1990年，由世界气象组织和联合国环境规划署召

29、集的世界气候学家会议得出结论认为：地球表面平均温度到2050年可能上升1，到2100年可能上升3。 英国气象局（UKMO）模型、美国纽约戈达德空间研究所（GISS）模型和美国普林斯顿地球物理流体力学实验室（GFDL）模型。这些模型把人地系统分成四个子系统：即大气成分、气候和海平面、人类活动和生态系统，重点考察它们之间的相互作用。所得到的研究结果表明，如果全球大气中二氧化碳浓度增加1倍，则全球平均气温将升高45.2，降水量将增加815。,马纳贝和威热拉德在1980年运用一种全球气候模型来检验2倍和4倍于工业革命前的二氧化碳水平可能造成的气候影响，研究结果指出：在北纬大约37至50地区，大气表层的

30、气温将上升3；在北纬大约12至37地区的降水量增加，而在北纬大约37至50地区的降水量将减少；所有纬度上的蒸发量略有增加；在北纬37以南，土壤湿度将有微小变化，但在北纬大约37至47地区，土壤湿度将显著降低。 由此，我们可以推测，美国、加拿大、欧洲和原苏联的大多数产粮区可能变得更加干燥并减产，而南亚、东亚、东南亚、北非、中非以及中东地区的沿海和低海拔平原地区，则由于海平面上升和暴风雨频繁发生，将会增加洪水灾害。另外，由于气温升高引起的蒸发量增加可能会加剧某些地区的干旱；再者，大气二氧化碳浓度的增加，会导致土壤的酸化和退化，也可使不同植物种的光合作用效率、生长效率、水的需求量等发生不同程度的变化

31、。,二、全球气候变化对农业的影响,（一）二氧化碳浓度的直接影响 随着全球变化过程中二氧化碳浓度的增加，作物的生长发育加快，同时能抑制作物的呼吸作用，提高植物水分利用率，导致产量增加。二氧化碳的直接影响在大多数情况下是一种正效应。不过，二氧化碳浓度的增加对于不同作物种类、不同地区和不同种植水平来说，其效果亦不甚相同。一般而言，C3植物对二氧化碳浓度的增加较C4植物更为敏感；热带和温带作物对二氧化碳浓度增加较之寒带作物获益更多；发达区域的种植方式较之欠发达地区的种植方式更能发挥二氧化碳浓度增加的优势。,（二）温度增加的影响 温度对种植业的影响首先表现在能扩大作物的种植范围，提高全球的土地承载力水平

32、。当气温升高时，赤道生物就把它们的分布范围扩展到以前温带物种生存的地区，而温带物种也同样扩展到从前北方物种生长的地区。总体看来，全球温度升高对种植业的直接影响是正效应，然而，与CO2浓度的影响一样，其影响程度也视作物种类、地区和种植水平而异。,（三）降水的影响 虽然气候变化过程中降水量趋势是增加的，但是降水量的变化在不同的地区是不同的，有的地区降水量增加，有的地区降水量减少。降水量增加和减少的区域降水量的直接影响都有正、负效应之分。就全球平均状况而言，降水量增加对种植业的发展是有利的，因为在许多地区降水仍然是作物生长的主要限制因子。,（四）海平面上升的影响 海平面上升是温度上升、冰川融化的结果

33、。海平面上升对种植业的直接影响主要表现为大面积的低洼耕地被淹没和沿海地区海水含盐量增加。,全球气候变化对农业的影响有正效应和负效应。估计和预测全球气候变化对农业的影响，必须综合分析二氧化碳浓度上升、气温增高和水文条件的改变对农业的综合效应。,预测条件：到2030年二氧化碳浓度增加1倍，全球平均气温上升12。假定以后全部停止排放温室气体，还要再上升12。 在这样的条件下，气候变化对中国农业的主要正效应为：中国西北、西南地区升温约3。其余大部分地区升温23。一般情况下，低纬地区的增温幅度一般小于高纬地区，沿海增温幅度小于内陆。由于普遍增温，中国各地夏季将明显延长，冬季将大幅度缩短，北方将提前101

34、5天进入夏季并延迟一个月左右入秋；南方入夏时间一般将提前30天，而盛夏将延长2030天，中国气候（纬度）将平均“南移”45。这将平均延长各地有效生长期一个月左右，使农业、牧草和经济作物增产2以上。大气二氧化碳浓度提高，将使C3作物受益，农业增产；东北、内蒙古地区夏季增暖，农业增产；华南地区及洞庭与鄱阳盆地，春天低温潮湿天气因升温而有所改善，有利于小麦、油菜、早稻以及热带、亚热带水果的增产。,其主要的负效应为：温度上升导致蒸发增强，中纬度地区在升温情况下，地表蒸发能力将增加20（多蒸发300400mm），将大大加速华北、西北一带的干旱化进程，将损失宜农耕地 0.13108hm2；由于西部地区升温

35、明显，综合降水与蒸发的双重效应，结果是蒸发加剧，盐碱危害加重，这将使0.13108hm2耕地严重退化，草场退化和沙漠化也将加重；同时，在全国大部分地区，春旱、夏旱、秋旱、干热风的发生频率明显上升，将造成520的粮食减产。按最保守的估计，气候变化的综合效应将使我国农业生产能力下降5。,1、农业生产的不稳定性增加，产量波动大2、农业生产布局和结构将出现变动3、农业生产条件改变，农业成本和投资大幅度增加,间接影响：1、水利工程建设投资2、化肥农药投资3、土地生产力建设投资4、对农业生产能源供应的影响、对生物多样性保护的影响、对农产品市场平衡的影响、对人类消费结构的影响、对人类饮食结构和生活方式的影响

36、等,三、农业生产活动对气候变化的影响,全球气候变化主要指大气中二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等气体浓度的增加及其所产生的温室效应与后果。 人类活动，特别是人类的农业生产活动，已经引起各类生态系统的变化，如毁林开荒、毁林放牧、毁林发展“现金农业”、弃牧毁草开垦、草场过牧退化等。人类的农业生产活动与全球气候变化相互联系又相互影响。研究表明，各种温室气体对全球变暖的贡献率分别为：二氧化碳49、甲烷18、氧化亚氮6、氯氟烃14、其他气体13。值得注意，前三种温室气体对温度升高的贡献率达到近34。虽然由农业引发的逸出所占比例仍不太清楚，但大气中痕量气体增加的部分原因是由水田和旱地释放所引起的。,耕地是物质的贮

37、存库和转化器，在土壤植物生态系统中，植物通过光合作用将二氧化碳转变成有机碳，随后以自然凋落和根系分泌等形式输入土壤，经分解，最终以二氧化碳、甲烷等气体返回大气。土壤呼吸作用释放的二氧化碳量也相当可观。甲烷主要来自局部缺氧介质，如稻田、沼泽等。随着化学氮肥施用量的不断增加，大气中的氧化亚氮浓度亦逐渐增加。,第三节农业环境与农业生态环境保护,一、环境与农业环境,环境总是相对于某项主体而言的，它因主体不同而不同。 农业环境是以农业生物为主体，包括围绕主体的一切客观物质条件以及社会条件的总和。这些客观物质条件（如土壤、水源、大气、阳光、与农业生物并存的生物及微生物等）和社会条件（如农业政策、生产力水平

38、及社会安定程度等）都对农业的生存、发展起决定作用。这里的客观物质条件叫农业的自然环境，社会条件称农业的社会环境。我们通常所说的“农业环境”一般是指农业的自然环境而言的。 农业环境是在一定程度上受人类控制和影响的半自然环境，它与农业生物相互作用、相互影响，构成农业生物环境系统，又称农业生态系统。,农业环境由大气要素、土壤要素、水要素和人为因子等各种要素所组成，每一种环境要素和农业环境系统在不同的时间、空间条件下，都有质量问题有它的状况是否对农业生物适宜的问题。农业环境具有如下主要特点：范围广。除了人迹罕至的远海、荒漠、冻原及星星点点分布的城市和工矿区外，都属于农业环境。不稳定性。农业环境是在一定

39、程度上受人工控制和影响的半自然环境。在市场经济条件下，人们为了追求高产与效益而单一种植和养殖少数理想的生物品种，改变了自然生态系统丰富多样的特性，使农业生态系统变得单调。另一方面，为了追求高产，人们向农业生态系统给予大量投入，同时将大量生物产品作为商品输出。如果控制不当，容易使农业生态系统失去平衡，造成生态结构的变化和牛产能力的衰退。农业环境质量恶化不易觉察和恢复。农业环境质量的恶化是积累性的，一般在宏观上不会立即出现明显变化，其发展过程是非常隐蔽的，不易觉察。,二、中国农业环境的现状及存在问题,（一）植被破坏（二）水土流失（三）土地沙化（四）自然灾害增加（五）农业环境污染严重,三、农业生态环境的保护,第一，控制人口增长，提高全民族的农业生态环境意识。第二，增加森林、草地、农田作物的绿色覆盖，减少土地裸露。第三，合理开发利用农业自然资源。第四，优化产业结构，改革生产技术。第五，消除农业自身污染。,