“像风一样自由”，浅谈风对作物的影响（上）

风是一种自然现象，它可以抚摸到你，你却无法抓住它。它时而和风习习，时而狂风怒吼；时而凉风轻抚，时而热风劲吹。风可传递能量，平衡冷暖；输送水汽，成云致雨；传播种子，优化生态；产生动能，带来光明。

“无风不起浪”，空气流动形成风

空气和一切物质一样，永远处于无休止的运动之中。空气的水平运动称为风，它的来向叫风向，它的大小叫风力，有等级之分，通常用风速来衡量。风形成的原因有两个，即地球的自转以及地球表面受太阳加热程度的差别。我们知道，水往低处流，空气也是一样。如果相邻两地的气压高低不同，那么空气就由气压高的地方向气压低的地方流动，这就形成了风。所以水平方向气压分布的不均匀是形成风的直接原因，两地气压差越大，风速就越大。

各地区气压的高低，主要是由各地区温度的差异造成的。夏季大陆上温度高，海洋上温度低，所以海洋上的空气密度较大，气压就比大陆上高，这时空气便由海洋流向大陆。冬季海洋上的温度高，气压低；大陆上温度低，气压高，这时空气就由大陆流向海洋。这种以年为周期，随季节改变风向的风叫做季风。我国处在季风气候区，受季风的影响很大，夏季多暖湿的东南季风和西南季风，冬季多干冷的西北季风。夏季暖湿的季风带来了大量水汽，所以我国降水大部分集中在夏季，这是正是农作物需水最多的季节，对农作物有利。

风在一天中的变化，一般是白天（特别是午后）风大，夜晚风小。另外，还有因局部地形的影响而产生的风。例如，海边有海陆风，即白天风由海面吹向岸上，夜晚由岸上吹向海面。山谷中有山谷风，即白天山坡上气温升高快，山谷空气增温较慢，风由山谷沿山坡吹向山顶，成为谷风；夜间风由山坡吹向谷中，成为山风。

“风吹麦浪，丰收在望”，风对植物生长的作用

风不是农作物生长所必需的因素，但它是农业生产的重要环境因子之一。风能促使大气中氧、二氧化碳和水汽均匀分布，并加速它们的循环，形成有利于植物正常生长的环境。风的扩散作用，可降低大气污染对植物的危害。

风是二氧化碳的运输者。在合理密植的情况下，主要依靠风的作用，使作物群体内部的空气不断更新，促进空气中二氧化碳的交换。二氧化碳是农作物需要的养料，植物生理学家称之为碳营养。空气中的二氧化碳浓度极其稀薄，每升空气中才含0.6毫克，而农作物的光合作用一般每小时每平方分米的叶片能吸收几十毫克二氧化碳。在茎叶密集的农田里，如果密不透风，那么几分钟后叶层周围空气中的二氧化碳就被吸收殆尽，光合作用的“绿色机器”就将因缺乏原料而空转了。有人作过测算，一亩作物对二氧化碳的用量，相当于8～12万立方米的空气中的二氧化碳的含量，这只能靠风把作物周围空气中的二氧化碳源源不断地送到叶片附近。同时，单位时间内二氧化碳进入叶片气孔的量与风速有关，农作物边行结实率高就与风速有很大关系。

俗话说：“风吹麦浪，丰收在望”。研究表明，在低风速条件下，光合作用的强度随风速的增大而上升；风使太阳辐射以闪光的形式合理分布到叶层中，提高作物的光能利用率。1919年，德国生物化学家瓦尔伯用藻类进行闪光实验，在光能量相同的前提下，一种用连续照光，另一种用闪光照射，中间隔一定暗期，发现后者光合效率是连续光下的200%～400%。因为闪光条件下有黑暗期，所以光合作用暗反应能充分利用光反应产物ATP、NADPH，之后的暗反应也反过来为光反应提供更多的NADP+、ADP、Pi。

风是植物花粉的传播者。风能传播花粉，让一些异花授粉的植物的雌花获得花粉，以利于形成种子和果实。地球上有10%的显花植物（禾本科、莎草科、灯芯草科、桦木科、栎属、山毛榉属等）需要借助风力授粉（风媒花），风是它们的“红娘”。风媒花一般很小，花丝细长，易被风吹摆动，而且花朵产生的花粉粒多，小而轻，外壁光滑干燥，适于乘风远播。在风媒植物开花传粉时期，风速的大小会影响授粉效率和种子传播距离，从而对植物的繁衍和分布起着较大的影响作用。如风能帮助玉米进行授粉，增加结实率，提高产量；在作物油菜和果树开花时，风能散播花的芳香，招引昆虫传授花粉。风还能帮助许多植物传播种子，如柳、榆、蒲公英等的种子，可随风飘荡，在地球上到处安家，繁衍后代，扩大繁殖生长区域。

风能调节植物体温。风使田间的空气不断更新，调节农田小气候。风可以加快地表和大气热量的交换，促进土壤水分快速蒸发，使植物体内水分快速蒸腾；风可使植物体叶表面温度迅速降低，以免遭受强烈阳光对植物的热伤害。微风能使值物体蒸腾作用正常进行促进植物吸水、吸肥，调节植物体温，使其在高温情况下不易被灼伤。

夏天，当太阳高度角为60度时，地球表面上每分钟每平方米收到的太阳能可达130卡，其中只有1%～5%的太阳光通过光合作用贮藏于植物体中，15%～20%的光能被反射掉，其余的大部分必然被植物体和地面所吸收。新鲜的富含水分的叶片热容量为0.86卡/克，通常一平方分米的叶片约重2克，如果这些热量全被植物吸收，那么每分钟叶子温度将升高48℃，叶片将很快地被高温灼伤而枯萎。但实际上曝光叶片一般只比空气温度略高几度，这些热量部分用于植物的蒸腾作用，将水化成水汽，然后被风源源不绝地输送出作物层。植物的不断蒸腾作用，才能形成植物体内的“上行液流”运动，让根系不断地从土壤中摄取养分，使同化作用始终保持在较高水平上，因此，作物群体结构保持疏密配置合理，通风透光，才能高产。

“热风吹雨洒江天”，几种特殊的风

特殊的风之一：干热风

也称“干旱风”，俗称“火南风”或“火风”，是出现在温暖季节导致小麦乳熟期受害、秕粒的一种干而热的风，是农业气象灾害之一。每年初夏，我国内陆地区气候炎热，雨水稀少，增温强烈，气压迅速降低，形成一个势力很强的大陆热低压。在这个热低压周围，气压梯度随着气团温度的增加而加大，于是干热的气流就围着热低压旋转起来，形成一股又干又热的风，这就是干热风。此时，温度显著升高，湿度显著下降，在一定的风力下蒸腾加剧，根系吸水不及，往往导致小麦灌浆不足，秕粒严重甚至枯萎死亡，对当地小麦、棉花、瓜果可造成危害。

按干热风的发生特点可分为三类：

1. 高温低湿型。表现为大气高温干旱，地面一般刮西南风或偏南风，造成小麦枯熟、瘪粒，是北方麦区主要的干热风类型。

2. 雨后热枯型。表现为小雨后猛晴，高温低湿，使灌浆中后期的小麦青枯，主要发生于甘肃、宁夏等地。

3. 旱风型。表现为空气湿度低，日最高温度不太高，一般在30℃以下，风速较大，风向西北或西南，造成小麦瘪粒，多见于江苏北部、安徽北部等地。

关于干热风危害的气象指标，因研究对象（冬麦、春麦）或地区不同，结果也不一致。一般来说，对于高温低湿型：轻干热风为日最高气温大于或等于29～34℃，14时风速≥2～3米/秒。雨后热枯型：小麦成熟前10天内有一次降雨过程，雨后转晴升温，2～3天内日最高气温达30℃以上，相对湿度较低，有1天风力≥3级。重干热风：为日最高气温≥32～36℃，14时相对湿度≤20%～30%，14时风速≥2～4米/秒。

我国发生的干热风，一般与东亚大气环流的演变过程密切相关。干热风天气在4-8月份均可出现，约2～4年出现一次危害严重年。在北方主要危害小麦，在乳熟中、后期遇干热风，将受严重影响，使粒重减轻产量下降。在长江中下游地区会使水稻、棉花受到损害，在抽穗扬花期遇干热风，会使柱头变干、影响授粉；在灌浆成熟期则导致籽粒逼热；棉花会导致蕾铃大量脱落。

特殊的风之二：焚风

顾名思义，就是火一样的风，是山区特有的天气现象。为什么山区会出现焚风呢？这是由于气流越过高山，出现下沉运动造成的。

“焚风效应”是一种过程，包括气流在迎风坡及山顶附近的云雨形成过程及背风坡到山麓处的干热风形成过程。当气流过山时向风坡的气温因绝热过程而降低，空气中水汽凝成云滴，继而降雨。这时气温近似地沿着湿绝热曲线（即0.6℃/100米的递减率）而下降。气流过山后，因背风坡气压逐渐增大、受绝热增温而变暖。另外，也因为气流在向风面的大量降水，水汽锐减，空气非常干燥。这时的温度变化可以用干绝热的热力曲线（即1℃/100米的比率）来描述。

气象学家按照焚风的成因和表现，将焚风分为三种。

1. 典型焚风（狭义焚风） 这种焚风的形成，是由于山脉两面的气压差异引起的。当气流吹向山区时，在山脉迎风坡，气流被迫抬升，上升气流的温度依干绝热直减率降低，到一定高度达饱和，水汽凝结，有雨雪降落，温度又按湿绝热直减率继续降低，过山后气流沿背风坡下沉，其温度又按干绝热直减率增高，空气也较前干燥。

在这种典型焚风中，迎风坡盛行阴雨天气，具有连绵的降水现象；背风坡天气晴朗干热。风总是从山顶吹至山下，而且经常达到暴风程度。如江南丘陵迎风坡上多雷雨，背风坡上多焚风。横断山脉山峰很高，背风坡的焚风更为显著，山下由于焚风作用，还有沙漠现象。

2. 反气旋焚风 当山脉受反气旋控制时，空气沿山顶下沉产生的焚风现象。这种焚风与前一种焚风的主要区别，就在于焚风同时发生在山坡两侧。这种反气旋焚风的强弱，决定于气团的稳定性和反气旋强度。气团越强，越稳定，则焚风亦愈大。

3. 自由大气焚风（逆温焚风） 这种焚风是由于在自由大气中由于反气旋内的下沉逆温或由于下滑锋面现象而引起的，其特点是它可以发生在凸出的地形上，因此自由大气在山峰及山坡都有焚风。

任何一个山地中，只要其上升气流能够达到反气旋逆增或凝结高度都可以产生焚风。在中纬度地区，一般山脉的相对高度在100～200米处，就可以出现焚风现象。当相对高度达800～1000米时，都会出现典型的焚风，其迎风坡与背风坡的温度和湿润状况有明显的差别。

初春的焚风可使积雪融化，利于灌溉，也可提早春耕，有利作物生长。夏末秋季的焚风可使谷物和水果早熟，提早收获。另一方面，焚风出现时，由于短时间内气温急剧升高，相对湿度迅速下降，使作物蒸腾加快，引起作物脱水枯萎，甚至死亡，造成作物减产或无收。强大的焚风还能引起森林火灾、旱灾、高山雪崩等。（未完待续）