第一节 中国气候分区
与农业、种植业、园林业和林业最相关的，非气候莫属。
我国以秦岭和淮河为界，分为南方和北方，南方的耕地以水田为主，种植水稻；北方的耕地以旱地为主，种植小麦；根据气象气候条件可以粗线条地划分为东北、西北、华北、黄淮、江淮、江南、华南、西南和新疆等十个农业大区。
我国大部分国土面积从南到北处在亚热带、暖温带和中温带三个气候带中，只有东北的漠河属于寒温带，海南岛、广东的雷公半岛（湛江）、云南的西双版纳和台湾的台南这几个地区属于热带。
气象学与农学中常以日平均气温稳定不低于10°C开始累积计算每天的温度，称为积温。年积温达8000°C以上地区为热带，终年无霜，橡胶、槟榔和咖啡等均宜生长，稻可一年三熟，主要植被为樟科等；年积温8000～4500°C地区为亚热带，稻可一年二熟，自然植被为亚热带季风林、常绿阔叶林以及它们和落叶林的混生林，柑橘、茶、棕榈、油桐和毛竹等为其代表性植物；年积温4500～3400°C地区为暖温带，冬冷夏热，农作物可一年二熟或二年三熟；年积温3400～1600°C地区为温带，冬天严寒，不宜冬作物生长，春小麦、大豆为主要作物，自然植被为针叶树和落叶阔叶树的混交林。积温低于1600°C地区为寒温带，尚可种植春小麦、马铃薯、荞麦和谷子，主要植被为针叶林。青藏高原高原气候区积温低于2000°C，但其光照条件优于寒温带，该区不适宜林木生长，但除部分地区外，尚可栽培耐寒作物和蔬菜。
气候不仅取决于纬度，还受季风的影响。季风是由于大陆和海洋在一年之中增热和冷却程度不同，在大陆和海洋之间大范围的、风向随季节有规律改变的风；季风气候区一般夏季受海洋气流影响，冬季受大陆气流影响，表现为为冬干夏湿。季风带来雨水，这是农耕重要的自然条件，我国的农耕地区基本上都是季风气候，没有季风影响的大陆性气候形成草原、戈壁和沙漠。
农耕业最重要的两个气候条件，除气温外，就是降水量，年降水量800毫米以上的地区为湿润气候，400-800毫米为半湿润气候，200-400毫米为半干旱气候，200毫米以下为干旱气候。台湾著名历史学家指出，400毫米等降水量线就是中国历史上农耕文明与游牧文明的分界线，这条线的东边是季风气候，西边则是大陆性气候或高原高山气候。
气温不仅仅取决于纬度，也受山川地形、洋流和台风的影响，譬如位于四川盆地南部的合江县，纬度上比长沙、南昌还要更北一些，却是四川省年平均最低气温最高的地区，极少有零度以下气温出现，以至于不耐低温的热带、亚热带水果龙眼、荔枝，都能在合江及其周边地区种植。更南一些的四川省攀枝花市，也以盛产芒果著名。
洋流对气温的影响也很大，西欧的英国、法国、德国和远在北欧的丹麦、挪威、瑞典、芬兰等高纬度国家，它们处在比我国东北的哈尔滨还要北的纬度上，但它们的冬天却比北京还要温暖，这是因为有携带巨大热量的北大西洋暖流助力；北大西洋暖流对西欧与北欧气候有明显增温增湿作用，每年向西欧与北欧每公里海岸输送相当于燃烧6000万吨煤释放的热量，使沿岸形成了典型的海洋性气候，并且一直延续到北极圈内。在大西洋暖流的作用下，北大西洋沿岸国家1月份平均气温要比同纬度亚洲与北美洲的东海岸高出15-20℃。日本和北美的西海岸也有日本暖流和北太平洋暖流的帮助，相对而言，中国受暖流的影响很弱。
第二节 中国植物耐寒带
有蓝莓、樱桃等果树、林木种植经验的朋友可能知道植物耐寒（抗寒）分区的概念，一些果树等多年生植物如果能够耐受住当地一年中的最低气温，它们就能年复一年地持续生长。
前面已经说到，气温受所处纬度以及山川地形、季风及洋流的影响，所以两地即使处在同一纬度，气温相差也很显著。根据各地的历史气象资料，德国人Gerd Krusmann在1976年绘制了第一张中国植物耐寒带分区图，附图则是1992年我国园林学家陈有民绘制的。有了植物耐寒带分区，各地就可以根据植物能够耐受的最低气温与本地所处的耐寒带相对照，而决定是否引种。
中国耐寒带分11个区，最低气温在-40℃以下的地区为1区，在最冷的黑龙江漠河和内蒙呼伦贝尔市，最低气温在5℃以上的为11区，在台湾岛；同一个耐寒带分区最低气温有5℃的变化范围，超过5℃就进入下一个分区，分区编号越高，意味着在该区能安全越冬的植物就越多。
注：图中重庆的标注有误，重庆部分地区为第10区
在套用中国植物耐寒带分区图时，高山高原地区还要根据本地所处的海拔高度进行调整，差不多海拔每升高1000米，气温就要降低5℃，在植物耐寒带分区图上要按低一个区执行。
对蓝莓、樱桃等一些多年生开花植物而言，还有一个比耐寒更重要的概念是积冷；与番茄等夏季作物需要一定的积温量相反，有些植物如蓝莓和樱桃需要有一定的积冷量才能开花结果，积冷量与打破休眠的春化作用相关，我们会在后面介绍植物生理学的时候再讨论。
第三节 气温与土温
气温在一天中和一年中周而复始不断循环变化，土温也一样，但土温的变化与气温的变化并不同步。
一天中的最高气温和最低气温并不在中午12时和半夜0时，这是因为太阳的辐射热在空气中吸收少，在地表吸收多，地表吸收的辐射热会一直持续释放回空气中，直到地表温度接近大气温度为止。一天中的最高气温一般在下午2-3时，最低气温则在早上4-5时。一年中气温最高与最低也不在6月的夏至和12月的冬至，而是各延后一个月的7月和1月，也是因为陆地和海洋对太阳辐射热的吸收和释放这种调节作用引起的滞后。
一天中土壤的温度随气温的变化而变化，但随着土壤深度的增加会有一个滞后。土壤表面即地表温度白天在太阳的照射下，升高幅度可达气温的2倍以上；由于土壤热传导较慢的原因，随着地表以下土壤深度越深，土壤温度变化就越滞后，一般在距离表土10-15厘米以下深度的土壤，土壤温度的升高幅度低于气温的升高幅度，也就是白天的土温要低于气温，而夜晚的土温则高于气温。超过土壤的耕作层（30-50厘米）以下的土壤（通常称作心土），土壤温度的波动性，即升高或降低的幅度就更小了。
一年中土壤温度的变化是，在晚秋-冬-早春，耕作层温度低于心土层，地下深处向心土传热，心土向耕作层土壤传热，日均土温要高于日均气温；而在晚春-夏-早秋，耕作层土壤接受到的太阳热向心土层和土壤深处传导而使耕作层的日均土温低于日均气温。
我们关心土温最主要的理由是早春种植时，许多早春农作物的地上部已经能够适应最低气温，但它们地下部的根系却还不能适应严重滞后的土温，土温过低常常导致根系吸水吸肥功能受阻，而使植物发生生理性病害，因此早春农作物常常需要覆膜来提高和保持土温。
土壤的组成和性质，即土壤的结构、质地、松紧度、孔隙度、含水量等影响土壤的热容量和导热率以及土壤水蒸发所消耗的热量。深颜色（黑色和褐色）土壤吸收的辐射热多，红色、黄色土壤次之，浅色土壤（灰色、白色）吸收的辐射热量少而反射率较高。土壤颜色的差异可以使不同土壤在同一时间的土表温度相差2-4℃，深秋-冬-早春种植时，在表土上覆盖一层草木灰、土杂肥或炉渣等深色物质有助于提高土温。
土壤的透气性和含水量都对土温有重要影响，透气性好则白天温度较高的空气可以流动到土壤深处，增加土温；水的热容量和导热率高，也有助于在夏天降低、在冬天提高表层土温。垄作，可增加对太阳辐射的吸收量和减少地面热反射；深耕松土，增加土壤中的孔隙，改善土壤底层的通气透水状况，可提高土壤的吸热和增温、保温能力；适时、适量进行冬灌，可保护冬作物安全越冬。
土壤中的有机肥在分解时会放出热量，所以埋施饼肥、粪肥等各种农家肥有助于提高土温。
第四节 农时与日历
世界上各民族使用的日历分阳历和阴历，公历以地球绕太阳公转为参照系，地球公转一周为一年；阴历以月亮绕地球公转为参照系，月亮公转一周为一月。
地球上所有的能量都来自太阳光的辐射。地球绕太阳公转，由于地球自身倾斜（自转轴与公转轨道面有一个倾角）的原因，使阳光在地球表面的直射点在南回归线和北回归线之间来回移动，形成了地球上南半球和北半球正好相反的春夏秋冬的季节性变化。由于阳历以地球绕太阳公转为参考系，所以一年365天中的每一天，能够直接对应到地球在公转轨道上一个确定的位置，而以月亮绕地球公转为参照系的阴历却不能。，阴历一个月29或30天，每一天直接对应的是月亮的盈亏周期，每月的阴历十五总是对应月亮圆的时候。
农作物的露地种植要讲究农时，即什么时候种什么作物。大多数农村人会有“春节后”、“二月二”、“七月半”种什么的说法，譬如我国北方地区，传说阴历二月初二是龙抬头的日子，名曰“龙头节”，又称春耕节，标志着阳气自地底而出，大地解冻，阳气生发，雨水增多，万物生机盎然，春耕由此开始。但是这些说法其实都是不准确的，因为这种说法依据的是阴历。
阴历每12个月加在一起，要比地球围绕太阳公转一周少10.8753天。一些伊斯兰国家采用纯粹的阴历，即完全以月亮的盈亏周期来纪年，这样每过十来年，春夏秋冬就会完全错位，冬天会错位到阴历的7月，夏天则会错位到阴历1月。
我国的农历不是纯阴历，有一个特别的规则通过增加闰月来与地球公转的位置同步，每隔二到三年增加一个阴历闰月，使当年有13个阴历月份。
以闰月来同步太阳公转的位置是很粗糙的，譬如春节，会在1月20日到2月20日之间变动，闰月后的第一个春节与上年相比，就要晚近一个月。对农时来说，一个月的差距太大，很容易误了季节。
为了克服这个问题，古代智慧的中国人根据地球在其公转轨道上的位置确定了二十四节气，夏至就是我们北半球离太阳距离最近的那一天，冬至则正好相反。阴历加上二十四节气，就成了中国农历。
二十四节气与西方人的公历不谋而合，有了公历，二十四节气就与具体的公历日期一一对应上了。譬如夏至对应的基本上是每年6月21日前后，冬至是12月21-22日。由于地球绕太阳一周不是正好365天，而是365天6小时9分10秒，这样公历日历每四年要在2月份增加一个闰日，因而，我们熟悉的二十四节气表中最后有这么一句 “最多相差一两天”，正是因为公历每四年有一个闰日的缘故。
二十四节气表中，每两个节气平均间隔15天，与农时要求的时间间隔近了一些。但是有了公历以后，播种适宜的时间就能以更短即更精确的旬（十天）来计划，而且也更简单易记，譬如长江流域地区大多数叶菜类蔬菜，可以在2月下旬至3月上旬开始露地播种，对应的是二十四节气中的雨水和惊蛰。
靠天吃饭的天，除了季节外，还有与地球公转位置无关的其他气候现象，如晴雨、寒潮、台风等；所以农时中的季节应该看作是一个时间段，在这个时间段，看天气进行播种、移栽或其他田间操作。
要注意有些气候现象会使季节变换延迟或提前，譬如今年长江流域地区的高温干旱季节从7月推后到了8-9月，导致秋播变得十分困难。但延后入秋并不等于冬天也会延迟，更经常的情况是秋天这个季节缩短了，而冬天仍会如期而至。
