1、第6章 气候资源,内容提要：通过本章的学习，能够掌握气候资源的定义、利用与形成因子，熟悉气候资源的特征，掌握各类气候资源的特点与利用价值，了解气候生产潜力及其估算方法，在进行农业布局时如何针对中国气候资源的特点以及气候生产潜力的分布规律，采取相应的开发利用策略。 重点：气候资源定义、利用与形成因子；气候资源的类型及其价值 难点：气候生产潜力与开发利用,本章教学内容：,1.气候资源的定义、利用、形成因子 2.气候资源的特征 3.气候资源的类型及其价值 4.气候生产潜力与开发利用 5.小结,第1节 气候资源的定义、利用、形成因子,第1节 气候资源的定义、利用、形成因子,一、气候资源的由来与定义 二
2、、气候资源的利用 三、气候资源的形成因子,一、气候资源的由来与定义,1.气候资源的由来 气候既是自然环境的组成要素，又是自然资源的组成部分，人类就是在适应气候环境与利用气候条件下发展起来的。 在气候因素中，一部分要素属于自然条件（即气候环境）；一部分要素属于可以利用的物质和能量 ，这部分要素则称为气候资源。,1.气候资源的由来,春秋战国末期 吕氏春秋直接称气候为农业的重要资源,吕氏春秋是秦相吕不韦召集诸门客集体编纂的一部著作。全 书分为三个部分：纪、览、论。“纪”按春夏秋冬十二个月分为十二纪，如春分三纪，孟春、仲春、季春。每纪包括五篇文章，总共60篇。“览”按照内容分为八览，每览八篇，八八六十
3、四篇。“论”也是按内容分为六论，每论六篇，六六三十六篇。吕氏春秋全书共160篇，结构完整，自成体系。它的哲学思想、政治思想以及它所保留的科学文化方面的历史资料，是我们民族的一份珍贵遗产。 吕氏春秋还吸收了先秦农家的思想。该书士容论中上农、任地、辩土、审时四篇，保存了大量的古代农业科学技术方面的资料。,1.气候资源的由来,春秋战国末期 吕氏春秋直接称气候为农业的重要资源 二十四节气 我国古代有效利用气候资源进行农业生产的典范,春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降， 冬雪雪冬小大寒。 上半年是六廿一，下半年来八廿三， 每月两节日期定，最多不差一二天。,1.气候资源的由来,春秋战国末期 吕
4、氏春秋直接称气候为农业的重要资源 二十四节气 我国古代有效利用气候资源进行农业生产的典范 风车、帆船的使用 利用了气候资源中的风能资源。,详细描述了中国历朝气候变化及其对人类社会发展可能产生的影响。主要内容有秦汉以来中国各朝代温度和干湿时空变化特征、植被和水体变化过程，以及气候变化对人类社会经济、政治、军事、文化等领域的影响。,中国科学院地理科学与资源研究所 研究员 博士生导师 国家杰出青年基金获得者 主要从事全球变化研究和旅游科学基础研究,主持国家自然科学基金重点项目1项，中国科学院方向性重大项目2项，科技部“973”项目专题1项；主持国务院西开办“中国西部开发旅游发展战略研究”，省市委托的
5、旅游规划项目近20余项。,葛全胜（1963）,1.气候资源的由来,春秋战国末期 吕氏春秋直接称气候为农业的重要资源 二十四节气 我国古代有效利用气候资源进行农业生产的典范 风车、帆船的使用 利用了气候资源中的风能资源。 1979年 世界气候大会主席R.M.White提出：我们应当开始把气候作为资源去思考。 同年9月，辞海： “气候资源”。,孙卫国,郭建平,杨晓光 于沪宁,2.气候资源的定义,石玉林等（2006年）：人类和一切生物生存所依赖的、社会发展可能利用的气候要素中的物质、能量等的总体，它包括气候因子的数量、质量、组合状态、形成变化规律和分布状况以及有关天气气候现象。 气候资源包括光、热、
6、水、风与大气成分，是人类生产和生活必不可少的主要自然资源，在一定的技术和经济条件下为人类提供物质和能量。,二、气候资源的利用,1.直接利用 2.间接利用,1.直接利用,指作为能源与物质的气候因素的直接被利用。,例如，利用太阳能、风能发电、供热、作为机械动力，利用空气制氧、制氮等。,2.间接利用,主要是利用绿色植物在光合作用过程中同化二氧化碳和水，合成有机物从而将太阳能转化为有机物质化学能。,气候资源的间接利用方式是作为生产人类生活必需的粮食和畜产品以及诸如木材、纤维等原料的基础。,三、气候资源的形成因子,太阳辐射 大气环流 下垫面状况 人类活动,第2节 气候资源的特征,第2节 气候资源的特征,
7、一、全球性与区域性 二、空间差异性 三、季节性与波动性 四、整体性 五、利与害双重性,一、全球性与区域性,影响气候资源形成的因素包括太阳辐射、大气环流、下垫面状况等具有全球性与区域性特征，从而使得气候资源具有全球性与区域性。 人类活动对气候资源的影响往往也是全球性的。,二、空间差异性,由于不同的区域在太阳辐射、大气环流、地理条件的不同，使得不同地区的气候特点各异，从而使得气候资源的各要素在空间分布上以及各要素的空间组合上存在很大差异。 表现为地表形成了不同热量带、不同的水分条件。加之受复杂地形因素的影响，使得资源在空间上分布不均匀。,三、季节性与波动性,季节性特征表现在作为资源的气候要素（如太
8、阳辐射、风、热量、水分等）具有季节性变化特征。 波动性既表现在年际尺度的波动，也表现在季节或月尺度的波动。,四、整体性,一方面表现在当其中一个气候因素发生变化后就会影响相关的其他因素的变化。 另一方面表现在农业生产领域，农业生产力受光、热、水等因素的共同影响。,五、利与害双重性,作为气候资源的气候因素具有利与害双重属性，即某一气候因素的数量或强度并不是越大越好，而是应该适度，否则这种气候因素就会成为一种灾害。,第3节 气候资源的类型及其价值,一、光能资源 二、热量资源 三、水分资源 四、风能资源 五、大气成分资源,一、光能资源,（一）光能资源的定义及评价指标 （二）能量大小的影响因素 （三）分
9、布 （四）经济价值/开发利用,（一）光能资源的定义及评价指标,1.定义 光能资源主要指来自太阳的辐射能。 2.评价指标 年太阳总辐射量 指单位时间内在单位面积上所获得的太阳辐射能的热量数，单位是kJcm-2a-1。 年日照时数。,（二）能量大小的影响因素,案例1：20世纪90年代以来上海地区光能资源变化,案例1：20世纪90年代以来上海地区光能资源变化,案例2：大同市光能资源的变化特征及其影响因素,（三）分布,1.概述 中国的光能资源十分丰富。据估计，中国陆地表面每年可以接受的太阳辐射总量为51021J。但由于地理纬度、海拔和地形天气状况的影响，中国的光能资源分布差异较大。其中青藏高原的光能资
10、源最丰富，其次是中国的西北地区，而四川盆地光能资源最少。,2.中国太阳能资源分布的主要特点,全国大致上可分为五类地区：,一类地区。全年日照时数为32003300小时，辐射量在670837104kJ/cm2a。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地，是我国太阳能资源最丰富的地区。 二类地区。全年日照时数为30003200小时，辐射量在586670104kJ/cm2a。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。为我国太阳能资源较丰富区。,全国大致上可分为五类地区：,三类地区。全年日照时数为22003000小时，辐射量在502586
11、104kJ/cm2a。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。 四类地区。全年日照时数为14002200小时，辐射量在419502104kJ/cm2a。主要是长江中下游、福建、浙江和广东的一部分地区，春夏多阴雨，秋冬季太阳能资源还可以。,全国大致上可分为五类地区：,五类地区。全年日照时数约10001400小时，辐射量在335419104kJ/cm2a。主要包括四川、贵州两省。此区是我国太阳能资源最少的地区。,太阳能丰富区：在内蒙中西部、青藏高原等地，年总辐射在150kcal/cm2以上。 太阳能较丰
12、富区：北疆及内蒙东部等地，年总辐射约130150 kcal/cm2。 太阳能可利用区：分布在长江下游、两广、贵州南部和云南，及松辽平原，年总辐射量为110130 kcal/cm2。,2019/3/11,45,西藏太阳能开发利用走在全国前列,世界太阳能资源分布图,（四）经济价值/开发利用,1.光能资源的经济价值 2.光能资源的直接利用技术 3.光能资源的间接利用,1.光能资源的经济价值,一是对太阳辐射的直接利用，如太阳能发电、供暖等； 二是太阳辐射中的光合有效辐射通过植物的光合作用转换为有机物，如森林、草场、粮食作物等，从而为人们所利用（间接利用）。,光合有效辐射（PAR）是指绿色植物进行光合作
13、用时，被叶绿素吸收并参与光化学反应的那部分太阳辐射（波长为0.380.71m。光合有效辐射是植物生命活动、有机物合成的能量来源。,2.光能资源的直接利用技术,光能资源的直接利用表现为对太阳辐射的直接利用，即对太阳能的开发利用。 太阳能热利用技术 太阳能光伏发电,太阳能热利用技术,指通过太阳能集热器把太阳辐射能转换成热能，利用热能供热水，供暖和制冷的综合技术。 太阳能热水器 太阳能建筑 太阳能热发电,太阳能热水器,太阳能热水器 （Solar water heater）是指以太阳能作为能源进行加热的热水器。,利用太阳能热水器和水空调有机的结合，实现了用一台太阳能热水器在东北农村采暖的可能。,按照人
14、均使用太阳热水器面积，塞浦路斯和以色列居世界一、二位，分别为1 m2/人和0.7 m2/人。日本有20的家庭使用太阳能热水器，以色列有80的家庭使用太阳能热水器。20多年来，太阳热水器在我国得到了快速发展和推广应用。我国太阳热水器平均每平方米每年可节约100150公斤标准煤。,太阳能建筑,利用太阳能供暖和制冷的建筑。 基本要素： 集热系统、蓄热系统、分配系统、辅助热源与控制系统5个部分。 基本类型： 主动式太阳能建筑 被动式太阳能建筑,采用高效太阳能集热器以及机械动力系统来完成采暖降温过程，系统运转中需要消耗一定电能,建筑构件本身能够利用太阳能采暖供暖，通过自然通风完成降温制冷的过程，系统运转
15、过程中不需消耗电能,全球最大太阳能办公大楼山东德州：“日月坛微排大厦”，其上布满太阳能电池板与发光器。,低碳世博 启示未来城市节能减排,采用太阳能发电的仿生建筑,巴黎“防烟雾”大厦（Anti-Smog Building, Paris）,太阳能光伏建筑一体化,太阳能热发电,聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar Power，简称CSP），通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。 技术系统： 槽式系统 塔式系统 碟式系统,槽式太阳能热发电,利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上，并将管内的传热工质加热产生蒸汽
16、，推动常规汽轮机发电,亚洲首座塔式太阳能热发电站在北京延庆兴建（2010）,典型的塔式太阳能热发电系统,利用众多的定日镜，将太阳热辐射反射到置于高塔顶部的高温集热器(太阳锅炉)上，加热工质产生过热蒸汽，或直接加热集热器中的水产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电,碟式系统,利用曲面聚光反射镜，将入射阳光聚集在焦点处，在焦点处直接放置斯特林发动机发电,太阳能光伏发电,定义及原理 光伏发电是根据光生伏打效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。 主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件。,太阳能光伏发电原理图,太阳能光伏发电,发展现状 美国是最早制
17、定光伏发电的发展规划的国家。 到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。 德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。 瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。,太阳能光伏发电,发展现状 中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，90年代中期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。,最大的火车站屋顶太阳能光伏发电（武汉）,甘肃乃至西北地区最大的太阳能光伏发电,太阳能光伏发电,未来趋势 太阳能光伏发电在不远的将来将成为世界能源供应的主体。 预计到20
18、30年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上； 到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上； 到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。,3.光能资源的间接利用对农业的作用,植物光合作用的强弱与太阳辐射成正比。 光能资源利用潜力很大。目前全国光能利用率仅0.4%，一些高产地区也不足2%。因此，从光能利用的潜力来看，提高农作物单位面积产量是广阔的。 提高光能利用率的途径： 改进耕作制度，充分利用生长季节； 摸清不同农作物在生育期间对光能作用的特点，培育
19、具有高光合能力、低呼吸消耗的品种。 采取新的科学技术，提高叶绿体内的光合效率。,案例：抚顺市农业光能资源及其利用,观看视频：,世博园太阳能光伏建筑 走近太阳能发电时代 太阳能与建筑一体化,二、热量资源,（一）热量资源的定义 （二）评价指标,（一）热量资源的定义,指某一地区在特定的气候条件下所能提供的热量多少，它是太阳辐射和地表、大气中各种物理过程的综合结果。,（二）评价指标,1.三基点温度 2.积温,1.三基点温度,作物生命活动过程的最适温度，最低温度和最高温度的总称。 在最适温度下，作物生长发育迅速而良好； 在最高和最低温度下，作物停止生长发育，但仍能维持生命。 如果继续升高或降低，就会对作
20、物产生不同程度的危害，直至死亡。,2.积温,定义 即在一定温度范围内日平均温度的累计值，其单位一般为“d”。 1735年法国的德列奥米尔首次发现植物完成其生命周期，要求一定的积温。 1837年，法国的J.B.布森戈用发育时期的天数乘其间日平均温度的方法计算了各类作物从播种到成熟所需要的“热总量”，称之为“度日”。 20世纪50年代苏联在农业气象服务中广泛使用，其后在中国农业气象工作中也广为应用。,2.积温,分类 活动积温 有效积温 其它积温,活动积温,大于某一临界温度值的日平均气温的总和，如日平均气温0的活动积温和日平均气温10的活动积温等。,有效积温,扣除生物学下限温度（有时同时扣除生物学上
21、限温度），对作物生长发育有效的那部分温度的总和。,其他积温,冬季零下的日平均温度的累加称为负积温，表示严寒程度，用于分析越冬作物冻害。 日平均土壤温度或泥温的累加称为地积温，用以研究作物苗期问题及水稻冷害等。 逐日白天平均温度的累加称日积温，用以研究某些对白天温度反应敏感的作物的热量条件。,2.积温,划分 积温作为表征地区热量的标尺，常作为气候区划和农业气候区划的热量指标，以衡量该地区的热量条件能满足何种作物生长发育的需要。,三、水分资源,（一）定义 （二）评价指标,（一）定义,气候资源中的水分资源主要是指大气降水和湿润状况。,（二）评价指标,1.降水量 2.蒸发量 3.水分亏缺量,1.降水量
22、,受季风、海陆位置、地形等多种因素的影响，中国降水量的地区分布很不平衡。 中国年降水量地区分布的总特点是：从东南沿海向西北内陆递减。 按降水量的多少，可分为五个地带：,2.蒸发量,通常温度越高，大气的相对湿度越小，水分的蒸散量越大。,3.水分亏缺量（WSD）,综合考虑了水分的获得与水分的支出，通常用降水量与潜在蒸散量的差值，或需水量与降水量的差值来表示。 中国水分亏缺的基本状况： 秦岭淮河以南以及东北地区的水热组合较好，而秦岭淮河以北的广大的华北地区存在不同程度的水分亏缺，而且水分亏缺量从南向北、从东向西逐步增多。,案例1：黄河流域水分亏缺时空格局变化,案例1：黄河流域水分亏缺时空格局变化,案
23、例1：黄河流域水分亏缺时空格局变化,案例1：黄河流域水分亏缺时空格局变化,案例2：辽西北沙地人工林植物水分亏缺与恢复,案例2：辽西北沙地人工林植物水分亏缺与恢复,四、风能资源,（一）定义 （二）风能资源的用途风力发电 （三）评价指标 （四）空间分布,（一）定义,风能指空气水平运动而产生的动能。 具有分布广、取之不尽、无污染等优点，但又有时间、空间上不稳定、不连续的缺点。,2019/3/11,98,世界风车艺术展,（二）风能资源的用途风力发电,风能资源的开发利用主要有风力发电、风力提水、风帆助航和风力致热等。,地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全
24、世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。,2019/3/11,100,离岸风力发电,风力发电,2019/3/11,101,风力发电,风力发电照亮江滩,风力发电及其装置,风力接收装置 做功装置 传动转换装置 储能装置,风力接收装置接收风能并转化为机械能，设计时应考虑高度、风向、风速等。为使风能最大程度地转化为机械能，往往将接收部分设计为圆形风轮状，故有风车之称。,做功装置是利用转化的机械能带动其他机器如发电机、水泵、碾磨等做功。,为使风轮与工作机协调工作，须有传动转换装置改变两者间的不协调。,为保证连续使用能量，往往备有储能装置如蓄电池组，压缩空气机等，将风大时捕获的能
25、量储存起来，备无风或微风时使用，以保证风能利用的连续性和稳定性,（三）评价指标,一般用有效风能功率密度（即风速在320m/s的风能功率密度）和可利用风速（320m/s）的小时数来表示。 风能功率密度的计算公式为：0.53 式中，为风能功率密度，W/m2； 为空气密度；为风速。 有效风能密度：3m/s20m/s（3级8级）,2019/3/11,104,上午经过风力发电站时,2019/3/11,105,夕阳下的达板城风力发电站,2019/3/11,106,夕阳下的达板城风力发电站,2019/3/11,108,风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草
26、原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。,（四）空间分布,中国因季风气候，风能资源较多，多风区面积居世界第三。 在风能资源的分布上，东南沿海是中国最佳风能资源利用区，其次是渤海沿岸及内蒙古、甘肃北部及新疆阿拉山口地区。,中国的风能资源的分布特点：,东南沿海及其岛屿为全国最大的风能资源区，有效风能功率密度200W/m2，可利用小时数全年出现70008000h。 中国东北、西北和华北的北部为次大风能资源区，风能的功率密度约为200300 W/m2，可利用小时数全年有5000h以上。 渤海及山东半岛沿海和青藏高原北部，风能资源也较大，风能功率密度在150200 W/m2，
27、可利用小时数全年为40005000h。,2019/3/11,111,中国有效风功率密度分布,观看视频：,风力发电的奥秘 新科技3分钟风力发电,五、大气成分资源,大气中21%的氧来源于植物的光合作用，而植物的光合作用强度直接受控于光、热、水等气候资源。 大气中的臭氧层能有效地过滤紫外辐射，使人类和生态系统免受太阳紫外辐射的杀伤。 大气氮是氨基酸、各种蛋白质和核酸的重要组成成分。通过生态系统的固氮菌以及大气的雷电过程将气态的氮转变成植物能够吸收利用的氨根离子和硝酸根离子，从而促进植物的生产力。,五、大气成分资源,对于农业生产来说，在大气成分资源中最主要的成分是二氧化碳。大气二氧化碳是陆生植物光合作
28、用的碳源，大气二氧化碳气体的含量、分布及季节变化除对气候有影响外，对作物的光合作用至为重要。,五、大气成分资源,二氧化碳浓度直接影响到作物光合速度、生长和产量。有效地控制大气中二氧化碳浓度对于农业生态和作物生长有重要的意义。,城市居民户均二氧化碳排放量,案例1：二氧化碳加氢制甲醇获重要进展,二氧化碳加氢制甲醇，再通过甲醇制备燃料和化工原料等，是解决能源与环境问题的主要技术之一。 武汉大学长江学者讲座教授、牛津大学化学系教授曾适之与我校化学与分子科学学院洪昕林副教授课题组对该反应催化剂进行系统研究，日前取得重大进展，两项成果在德国应用化学上发表。,案例2：用二氧化碳做原料治理水污染,使用“集成水
29、路污水处理技术”对进入湿地的污水进行治理，其重要原料是二氧化碳。,北京的“翠湖湿地”是住房与城乡建设部批准的国家级城市湿地之一,许靖华,1948年毕业于中央大学(现南京大学)地质系 1950年在俄亥俄州立大学获硕士学位，1953年在洛杉矶加州大学获博士学位 曾任国际沉积学会主席、国际海洋地质学委员会主席、欧洲地球物理协会首任会长。当选为美国国家科学院院士，地中海科学院院士，台湾中央研究院院士。,许靖华（1929- ）,许靖华,2007年9月11日，河南大学环境与健康工程研究中心成立,由许靖华任中心主任.许院士表示将积极促成英国牛津大学、美国约翰霍普金斯大学参与共同组建中心工作。 2008年，许
30、靖华成为河南大学环境地理学专业博士生导师；2009年开始招收“地表化学元素迁移与人体健康“方向博士生。,许靖华（1929- ）,许靖华,学术成就 1970年他提出了“地中海原来是一片荒漠”的惊人发现，八十年代他又抛出彗星撞击地球引起恐龙大灭绝的理论，一时轰动国际学术界. 在金属资源、石油资源和水资源等领域有多项重要的应用成果。 传统医学、人生哲学、音乐等,许靖华（1929- ）,案例2：用二氧化碳做原料治理水污染,把二氧化碳融入水中并促其酸化，可以降低水的Ph值，这样就从根本上抑制了不适宜弱酸环境的蓝藻、绿藻等污染藻类的生长,促进适宜弱酸环境的硅藻生长。 硅藻在生长过程中既能够净化污水，又是鱼
31、虾的饵料,有利于发展生态渔业产业链。 再加一道水转换器装置，加快污水过滤流速,在高水力负荷下过滤、吸附掉水中剩余的少量污染物。 最终，水重新成为好水，而二氧化碳也被藻类和鱼类“固化”了。,案例2：用二氧化碳做原料治理水污染,世界每年燃烧化石能源排放的巨量二氧化碳给大气环境带来很大压力，如果把这些二氧化碳搜集起来,养适合酸性环境生长的硅藻，用硅藻做生物燃料，就能变废为宝，循环利用了。,案例2：用二氧化碳做原料治理水污染,北京稻香湖景酒店每天处理污水400-500吨，北京翠湖湿地公园每天处理污水600-800吨，东莞示范工程每天处理污水1000 吨。,第4节 气候生产潜力与开发利用,第4节 气候生
32、产潜力与开发利用,一、气候生产潜力及其分布 二、气候生产潜力的估算方法 三、气候生产潜力开发利用策略,一、气候生产潜力及其分布,1.气候生产潜力的概念 假设作物品种、群体结构、土壤和栽培技术等都处在最合适状态下，在当地自然气候因素作用下可能获取的单位面积的最高产量称为作物气候生产潜力。 参与植物有机物生产的光、热、水以及大气二氧化碳是估算农业气候生产力的四个基本气候资源因素。,2.我国气候生产潜力的分布特征,中国作物气候生产潜力最高的是华南南部，其生产潜力达到26250kg/hm2以上 江南的亚热带地区约在2250026250 kg/hm2 长江流域以北的华北平原和东北平原约在75002250
33、0 kg/hm2。 中国北部及西北部，草甸草原和干草原的生产潜力约在30007500 kg/hm2，而荒漠草原的草场高者可达4500 kg/hm2，低者约750 kg/hm2左右。,案例：19512000年中国气候生产潜力时空动态特征,案例：19512000年中国气候生产潜力时空动态特征,二、气候生产潜力的估算方法,通过实际的测量，基于统计方法进行估算。 从模型的角度出发，对大区域的气候生产潜力进行估算。 充分利用现有遥感和地理信息系统技术对气候生产潜力进行估算。,1.基于统计方法进行估算,迈阿密模型：式中，t为某地的年平均气温（）；R为年降水量（mm）；NPPt和NPPR分别表示由气温和降水
34、量所计算的生产潜力g/(m2a) 最后用李比希（Liebig）定律取最小值来作为当地的生产潜力。,2.基于过程模型的潜力估算,根据植物生理、生态学原理研究植物生产力 理论基础： 光合作用是植被生产力的基本过程 光、热、水以及大气二氧化碳等气候因素是影响光合作用大小的决定性因素 在生产力估算方面综合考虑光合作用、呼吸作用以及生物量分配，如FOREST-BGC模型、TEM模型等。,三、气候生产潜力开发利用策略,发展多熟制，提高复种指数 充分利用光、热、降水资源 立体多层开发山区气候资源 重点开发热带、亚热带地区,发展多熟制，提高复种指数,在生长季允许地区，发展多熟制，提高复种指数，延长光合作用的时
35、间，从而充分利用气候资源的潜力,充分利用光、热、降水资源,合理安排作物，采取多种措施提高天然降水的利用率,集雨水窖,节水补灌技术,立体多层开发山区气候资源,利用山区气候资源垂直分异的特点，发展立体多层农业，有效利用山区气候资源,重点开发热带、亚热带地区,热带、亚热带是气候资源最丰富的地区，雨量充沛，气候湿润，热量充足，生长期长，植物终年生长，某些农作物如水稻一年可达23熟。,案例1：20112050年黄淮海冬小麦、夏玉米气候生产潜力,案例1：20112050年黄淮海冬小麦、夏玉米气候生产潜力,案例1：20112050年黄淮海冬小麦、夏玉米气候生产潜力,案例1：20112050年黄淮海冬小麦、夏
36、玉米气候生产潜力,案例2：极端降水对淮河流域气候生产潜力的影响分析,案例2：极端降水对淮河流域气候生产潜力的影响分析,案例2：极端降水对淮河流域气候生产潜力的影响分析,案例2：极端降水对淮河流域气候生产潜力的影响分析,案例3：近40a甘肃省气候生产潜力时空变化特征,案例3：近40a甘肃省气候生产潜力时空变化特征,第5节 小结,一、气候资源定义、组成及影响因子 二、气候资源的特征及利用方式 三、中国气候资源（光、热、水、风）的分布特点 四、大气成分资源 五、如何合理开发利用中国气候资源,第6章 思考题,1.简述气候资源的定义及其形成因子。 2.气候资源具有哪些基本特征？ 3.如何理解气候资源所具有的整体性？ 4.从地带性规律出发，阐述中国气候资源（光、热、水、风）在空间分布上的特点。 5.针对中国自然地理的基本特征，如何进行有效的农业布局以充分利用中国的气候资源？,
