农业气象学授课教案

1、农业气象学授课教案开课专业： 应用气象专业，农业资源与环境开课学时 ：48（其中：讲课学时 38 ，实验实习学时 10） 课程的性质和任务：农业气象学是应用气象学的重要组成部分，属应用气象学专业的主干课程。 本门课程从农业生产与气象条件的关系入手，主要介绍农业气象要素（光、热、 水、气）对农业生物生长发育及产量形成影响的基本理论与基本规律、 气象条件 调控技术以及农业气象模式建立的基本方法， 并为后续专业课程的学习打下良好 基础。根据本课程特点及实际情况，本课程以理论教学为主，并适当配以实习， 以加深对课堂知识的理解，提高学生分析问题与解决问题的能力。第1讲第一章 绪论一、教学目的：介绍农业与

2、气象的关系、课程的主要内容和总体安排。二、讲授的内容提纲：1 、农业生产与气象条件1.1生物有机体生长发育和产量形成1.2农业生产与气象条件1.3土壤- 植物- 大气系统2、农业气象学的定义及其主要内容2.1农业气象学的定义r . r r/-宀.j、乙 ir 上乙、. ? L r .-jr 【n r t - r . 、tt2.2农业气象的目的、主要内容及其基本知识3、农业气象学的诞生与发展3.1我国农业气象工作的建立与发展3.2国外农业气象学的主要进展三、教学重点和难点：农业生产与自然环境的关系四、教学方法和实施的步骤：首先介绍农业生产与自然环境的关系，在此基础上，讲述农业气象学的基本 概念以

3、及其研究对象， 使学生对本课程有一个大体的认识； 然后，介绍课程的主 要内容和安排，以便学生明确学习的目标。第2讲 第二章 第 1 节 光的生物学意义与植物的光学特性一、教学目的： 介绍了光的生物学意义、植物叶片的光学特性以及光合作用的能量平衡与转 换。二、讲授的内容提纲：1 、太阳辐射与农业生产1.1 光在生物体生命中的作用1.2 植物单叶的光学特性1.3 植物群叶的光学特性1.4 植物叶片的能量平衡1.5 光合作用的能量转换；三、教学重点和难点：植物叶片的光学特性四、教学方法和实施的步骤： 本讲首先介绍光在生物体生命中的作用；在此基础上，详细介绍了植物叶片 的光学特性； 最后讨论了植物在光

4、合作用下能量平衡与能量转换等问题。 使学生 对光的特性有个基本认识，也为下面介绍光在农业生产的作用奠基基础。第3讲第二章 第 2 节 光合有效辐射一、教学目的：讲述了光合有效辐射的概念，重点讨论了光合有效辐射的计算方法。二、讲授的内容提纲：1 、太阳辐射与农业生产1.1 光合有效辐射的定义1.2 光合有效辐射的计算方法三、教学重点和难点：光合有效辐射的计算方法四、教学方法和实施的步骤：在了解光的生物学意义与植物的光学特性的基础上，引出了植物的光合有效 辐射。首先给出光合有效辐射的定义， 分析其特点， 并阐述光合有效辐射在植物 生产中的重要意义。 最后， 讨论光合有效辐射的计算方法， 加深了学生

5、对光合有 效辐射的理解与掌握。第4讲第二章 第 3 节 光照长度对植物的影响一、教学目的：介绍光周期现象基本内容、光周期学在农业生产中的应用以及光长对植物生 长发育的影响。二、讲授的内容提纲：1 、太阳辐射与农业生产1.1 植物的光周期现象1.2 光长对植物生长发育的影响1.3 光周期学在农业生产中的应用1.4 光照长度与植物发育关系的解释 三、教学重点和难点：光长因素对植物生长发育的影响四、教学方法和实施的步骤：首先介绍光周期现象的基本概念与内容以及植物光周期性所形成的生态条件；然后，重点介绍光周期中的光长因素对植物营养生长、开花等影响；最后， 讨论光周期学在农业生产上的应用以及光照长度与植

6、物发育之间的相互关系， 使 学生理解并掌握在农业生产上的光周期性应用情况， 尤其是掌握光照长度对植物 生长发育的作用。第5讲第二章 第 4 节 光照强度及其对植物的影响一、教学目的：介绍光强与光合作用的关系以及光强在植物生长发育中的作用， 重点介绍植 物群体光合作用的积累。二、讲授的内容提纲：1、太阳辐射与农业生产1.1 光强与光合作用1.2 植物群体的光合产量1.3 光照强度对植物生长发育的影响三、教学重点和难点：植物接受光照强度与光合作用强度的关系四、教学方法和实施的步骤：首先回顾上讲光周期的重点内容； 之后， 介绍光强与植物生产关系、 光强变 化与光合作用的关系、 光饱和点与光补偿点等基

7、本定义； 在此基础上重点讨论植 物接受的光照强度与光合作用强度关系式； 最后；阐述在植物生产发育过程中光 照强度所起的作用，使学生重点掌握光照强度与光合作用强度的关系。第6讲第二章 第 5、6 节 不同光谱对生物的影响 +光能利用率及其提高一、教学目的：介绍到达地球表面的三种太阳辐射对生物的作用、光能利用率的定义与计算 方法，重点介绍了影响光能利用率的主要因素。二、讲授的内容提纲：1 、太阳辐射与农业生产1.1 紫外线对生物的影响1.2可见光各个波段的作用1.3红外线的影响1.4光能 利用率的概念与计算1.5影响光能利用的因素1.6光能利用率的提高三、教学重点和难点：影响光能利用率的主要因素四

8、、教学方法和实施的步骤：本讲首先介绍了不同光谱对地球生物的影响，分别是紫外线、可见光以及红 外线，并且对于三种辐射在农业生产中的应用进行举例， 让学生掌握不同光谱对 生物生长发育中所起的作用。 之后，在总结前 4 讲重点知识的基础上， 介绍光能 利用率的基本内容与一些计算方法； 最后，重点介绍影响光能利用率的主要因素 以及在农业生产过程中如何提高光能利用率的问题， 使学生了解并掌握光能利用 效率对农业生产所具有的重要作用。第7讲第三章 第 1 节 温度的农业意义及温度指数的概念一、教学目的：介绍温度自身的农业意义、生物体体温的农业意义以及温度指数的农业意 义。二、讲授的内容提纲：1、热量条件与

9、农业生产1.1 温度表示热量的物理学基础1.2 温度的农业意义1.3 温度指数及其农业意义三、教学重点和难点：土壤温度、动植物体温及水温在研究温度对农业生物的影响及其关系时的意四、教学方法和实施的步骤从物理学意义上的温度定义出发，重点介绍了土壤温度、动植物体温及水 温在研究温度对农业生物的影响及其间关系时的特殊意义； 最后，介绍了一些主 要农作物的温度指数及其计算公式。使学生对温度的基本知识有个大体的了解， 也为以下阐述温度在农业生产的作用奠基基础。第8讲第三章 第 2 节 温度强度及其对农业生物的影响一、教学目的： 介绍农业生物生命活动中的三基点温度与农业界限温度等基本概念；并介绍 了温度对

10、农业生物生长发育以及作物引种的作用。二、讲授的内容提纲：1 、热量条件与农业生产1.1 农业生物生命活动的基本温度1.2 温度与农业生物的生长发育1.3 温度条件与作物引种三、教学重点和难点：温度与农业生物生长发育的关系四、教学方法和实施的步骤：在了解温度的农业意义的基础上，介绍了农业生命活动中最低温度、最适温 度、最高温度三基点温度与界限温度的定义； 重点介绍并讨论温度在农业生物生 长发育中所起的作用，使学生对温度在农业生产中重要作用有一个更深刻的理 解。第9讲第三章 第 3节 温度的累积及其对农业生物的影响积温学说及其应用 、教学目的：介绍积温的基本概念、 积温种类与计算公式， 重点介绍了

11、积温的表达式改进 途径以及积温在农业生产中的应用、讲授的内容提纲：1 、热量条件与农业生产1.1积温学说的发展及其原则1.2积温的种类与求算方法1.3积温的稳定性与改进措施1.4积温在农业生产中的应用三、教学重点和难点：积温表达形式与求算方法的改进 四、教学方法和实施的步骤：本讲首先简单介绍了积温学说的发展历程及其定义；之后，介绍了农业生产 中应用最为广泛的活动积温与有效积温的计算公式； 最后，重点讨论积温的不稳 定原因以及积温表达式的改进途径与积温在农业生产中的应用， 通过举证几个实 例，分析积温的不稳定的问题以及改进方法， 以便学生对积温能够有一个较为全 面的认识。第 11 讲第三章 第

12、4 节 温度的周期性变化及其对农业生物的影响一、教学目的：介绍了作物的感温性、 温周期现象等概念， 极端的温度条件 （即极端低温与 极端高温） 对农业生产的影响， 并重点介绍了气温日变化对农业生物的影响， 近 地层及土壤温度调控原理和技术等。二、讲授的内容提纲：1、热量条件与农业生产1.1作物的感温性1.2温度的昼夜变化与作物的温周期现象1.3气温日变化与农作物的生长发育及产量形成1.4气温日变化与农产品的品质1.5温度过低农业生物的危害1.6温度过高对农业生物的危害1.7 近地气层温度与土壤温度的调节三、教学重点和难点： 气温日变化对农业生物的影响、近地层及土壤温度调控原理和技术四、教学方法

13、和实施的步骤： 本讲首先介绍作物的感温性以及温周期现象的基本定义， 在此基础上， 重点 讨论气温日变化对农作物的生长发育、 产量以及农产品品质的影响， 分析除了温 度的周期性变化之外极端低温与高温对农业生产的影响； 介绍近地层及土壤温度 调控原理和技术， 分析土壤温度与近地气层温度的热量平衡方程式， 并讨论改善 地面附近温度状况的一些方法， 并通过事例加深学生对气温日变化在农业生产中 的重要作用的认识与理解。第 11 讲第四章 第 1 节 水分的农业意义 第四章 第 2 节 土壤-植物-大气水分循环系统、教学目的：使学生了解水分对农业生产的重要意义，土壤 - 植物- 大气水分循环系统 、讲授的

14、内容提纲：1 、水的基本性质及其生物学意义2 、水的农业意义3 、水分平衡3.1土壤-植物- 大气系统水分平衡方程3.2田间土壤水分平衡3.3降水后的分配4 、水分进入土壤及再分布4.1水分进入土壤4.2土壤水分的再分布5 、土壤水分类型6 、土壤水分常数、教学重点和难点：水分对农作物生长发育的影响， 土壤-植物- 大气系统水分平衡方程， 水分进 入土壤及再分布四、教学方法和实施的步骤：首先介绍水的物理、 化学特性， 在此基础上说明水的生物学意义， 在农业领 域，介绍农业生产中水分所起的作用，介绍不考虑灌溉条件下的水分平衡方程， 在此基础上讲解田间土壤水分平衡方程，之后介绍降水后水分的几个分配

15、途径， 接着阐述水分进入土壤后的渗透和再分布， 最后分别介绍三种类型土壤水分的特 性和作用以及七个常用的土壤水分常数。第 12 讲第四章 第 3 节 土壤-植物-大气水分传输一、教学目的：介绍水分在土壤 -植物- 大气系统内的传输二、讲授的内容提纲：1 、土壤水势与水分传输1.1水势的概念1.2水分传输过程2 、土壤水势的分布3 、土壤水分特征曲线3.1土壤水分特征曲线3.2土壤吸力与湿度3.3滞后作用4 、土壤- 植物- 大气系统中的气态水5 、植物水分的散失三、教学重点和难点：水分传输过程，土壤水势的分布，土壤水分特征曲线 四、教学方法和实施的步骤：先介绍水势的概念，接着详细讲解水分在土壤

16、 - 植物- 大气系统内的传输过 程，之后简要介绍组成系统中水势的各分水势， 描述土壤水分特征曲线， 最后阐述土壤 -植物-大气系统内气态水的运动及植物蒸散作用第 13 讲第四章 第 4 节 水分与作物的生长发育及产量形成一、教学目的：介绍土壤水分对作物的影响及作物的需水量二、讲授的内容提纲：1、土壤水分与作物生长发育1.1 土壤对植物的有效性1.2 植物根部吸水过程1.3 土壤水分对作物产量的影响2 、作物的需水量2.1 作物需水量2.2 作物的水分临界期和关键期2.3 影响需水量的因素三、教学重点和难点：作物的水分临界期和关键期，影响需水量的因素四、教学方法和实施的步骤：首先介绍土壤有效水

17、的概念， 紧接着介绍植物根部吸水的过程， 讨论土壤水 分对作物产量的影响； 然后阐述作物需水量的概念及作物需水量随作物和生育期 的不同而产生的变化， 引出作物的水分临界期和关键期， 最后讨论影响作物需水 量的因素。第 14 讲第四章 第 4 节 水分与作物的生长发育及产量形成 、教学目的：介绍大气水分对作物生长发育的影响 、讲授的内容提纲：1、大气水分与作物生长发育1.1降水对作物的影响1.2空气湿度与农作物的关系1.3雪与农业生产1.4露与农业生产教学重点和难点：降水对作物生长发育的影响四、教学方法和实施的步骤： 首先说明降水对土壤水分贮存的影响，接着介绍降水强度、降水量、降水时 间对作物生

18、长的影响以及降水对作物的直接影响。 之后细致讲解空气湿度对作物 生长的影响，最后简要介绍雪、露与农业生产的关系。第 15 讲第四章 第 5 节 不利水分条件对农业生产的影响及其调节 、教学目的：讨论不利水分条件对农业生产的影响及相应的调节措施 、讲授的内容提纲：1、水分过少的危害1.1干旱1.2干热风2、水分过多的危害2.1水涝2.2湿害3、农田土壤水分的调节3.1汇集雨水、径流3.2蓄水保土技术3.3提高水分利用率三、教学重点和难点： 农田土壤水分的调节四、教学方法和实施的步骤：首先介绍几种不利的水分条件：干旱、干热风、水涝、湿害等对农业生产的 影响，然后讨论相应的调节措施第 16 讲第五章

19、 第 1 节 碳、氮、氧的循环及对植物的影响一、教学目的：介绍碳、氮、氧的循环及对植物的影响二、讲授的内容提纲：1、碳素循环及平衡方程2、二氧化碳与植物2.1 植物对二氧化碳的利用2.2 二氧化碳增加对植物的影响3、二氧化碳通量、浓度的时空变化规律3.1 二氧化碳通量的变化3.2 二氧化碳浓度的变化4、氮素循环及对生物的影响5、氧循环及对生物的影响三、教学重点和难点：二氧化碳与光合作用的关系及影响因素，二氧化碳增加对农业生产的影响， 二氧化碳通量及浓度变化规律 四、教学方法和实施的步骤：首先介绍碳素循环过程， 然后详细讲解二氧化碳与光合作用的关系及影响因 素，并引出二氧化碳增加对植物的影响。

20、然后细致介绍二氧化碳通量、 浓度的时 空变化规律。最后简要讨论氮、氧循环及对生物的影响。第 17 讲第五章 第 2 节 大气污染与植物、教学目的：介绍大气污染的种类及危害 二、讲授的内容提纲：1 、大气污染的种类2 、大气污染对植物的危害2.1 危害的途径及症状2.2 几种主要污染物对植物的危害及临界剂量3 、植物的抗性4 、大气污染的防御三、教学重点和难点：大气污染的途径和症状，大气污染的防御四、教学方法和实施的步骤：首先介绍大气污染的种类， 之后讲解大气污染对植物的危害途径及症状， 并 简要介绍几种主要污染物对植物的危害， 然后阐述植物抗性的产生及影响抗性强 弱的因素，最后讨论防御大气污染的主要措施。第 18 讲 第五章 第 3 节 风与植物、教学目的：介绍风对植物生长的影响、讲授的内容提纲：1 、风的生态作用1.1风对植物外部形态的影响1.2风对植物体内部机理的影响1.3风的传输作用2 、风对农业生产的危害2.1台风和大风害2.2风蚀3 、防风措施三、教学重点和难点：风对农业生产的危害及其防御措施四、教学方法和实施的步骤： 首先从外部形态和内部机理两个方面介绍风对