农业小气候测量可以采用不同的方式。有定点的野外小气候观测、人工控制微环境观测、观测塔等；也有流动的巡回观测和小气候考察或调查。

1．野外小气候观测 大多数农业小气候观测都是在野外进行的。通常在耕地、林地、坡地、水域、牧场或其它场地选择有代表性的测点来进行野外小气候观测。其目的是测定作物、牧草、树林、畜禽、鱼虾、病虫等小气候生态环境，调查它们的生育状况及小气候环境特征，研究生物群落内外的能量交换，掌握灾害发生时的气象实况，判断减灾、防灾效果，寻求农业高产、稳产的机理和对策。

测量的尺度范围：水平方向大致在100m×100m以内，铅直方向约从地下0.5m至地上10m左右。一般集中在2m以内的高度。

观测项目：主要包括空气湿度、空气温度、土壤湿度、土壤温度、风向、风速、太阳辐射(总辐射、散射辐射、反射辐射、净辐射)、CO2浓度等气象、环境要素，以及叶面温度、作物体温、光合速率、蒸腾蒸散、叶水势、土壤水势、生物量等与农作物有关的生态生理因子。

测量的时段和时间：一般在农作物生长发育的关键期或主要生育期进行。在局地农业气象灾害和虫情调查中，则需在农业气象灾害和病虫害发生和发展时期进行。采样周期根据测量的目的、任务自由选择，可以用日、时、分、秒为单位，少自每日1～4次，多至每秒数次、数百次。测定值可以用瞬时值表示，也可以用某段时间间隔的平均值表示，夯别反映某一时刻小气候要素的分布状况和某一时段平均量的分布状况。

2．农业设施微环境观测 农业设施微环境是通过人工控制的方法，改变动植物体原有的自然农业生态环境，构成一种新的农业设施微环境，使之更有利于它们生长发育，增加产量和满足市场需求。农业设施微环境种类很多，随着农业生产的发展和人民生活水平的提高，各种类型的农业设施相继涌现，规模逐渐扩大。例如，温室(日光温室、玻璃温室、塑料大棚)、人工气候箱、生长箱、育苗室、组织培育室、畜禽舍、种质库、冷库、粮库、贮藏库、地膜覆盖、飘浮膜覆盖等，构成了丰富多姿的农业设施微环境。近些年来，计算机技术在农业领域中的应用和普及，促进了农业设施微环境自动测量和控制技术的发展，加速了农业设施管理自动化的进程，农业设施微环境监测技术也受到人们愈来愈多的关注。

农业设施微环境测量主要有两个目的。一是为农业设施工程的环境设施(建筑和设，备)提供必须的技术参数而进行的物理特性和微环境特性的测量；二是为探明设施内生物体生长发育的环境特征以及各种模拟微环境对生物体生育、产量的影响，以获取优质、高，产、高效的农业管理技术资料。

农业设施微环境测量的空间尺度范围较小，大多局限在农业设施的范围以内，从几立方厘米的组织养器皿到数十、数百平方米及数公顷的温室、塑料大棚和植物工厂。

农业设施微环境测量的项目除一般农田小气候观测的气象要素外，根据某些研究任务的需要，有时需对设施环境进行某些特定项目的测量。例如，要了解温室的能量收支、供暖或致冷效果，需要在水平和铅直方向设置众多的测点，测定温室内温度、湿度、太阳辐射的时空分布特征；若要获得温室内温、湿、风、光、CO2浓度等诸因子组合的最佳控制效果，以便进行集约化高科技科学管理，则需测定温室内的CO2和水汽交换速率、换气率、换气量、通风量、热传导率、透光率等。

农业设施微环境的观测时间选择原则与野外小气候观测大致相同。为了考察设施的结构性能、环境要素的时空分布及环境控制效果，应在不同季节不同天气类型(晴、阴、多云、大风等)进行观测，才能为设施环境设计和较长期的环境监控提供准确的实验数据和设计参数。

3．观测塔 野外小气候观测和农业设施微环境观测，在农业小气候测量中应用非常普遍。它们有一个共同的特点，即测量具有季节性、短期性和间断性，并固其实用、方便而广泛应用。但是它们也有一定局限性，由于这两种测量方式的垂直尺度大都集中在2m，以内的贴地层，对于某些空间尺度较大的农业小气候研究，上述两种方式显出不足。例如，在森林小气候[103]、城市小气候[104]、防护林网小气候、大气污染等诸多领域，要想探讨近地层生物圈和大气圈的能量交换，污染物质的排放、扩散及分布规律，护田林防风效应，城市热岛效应等问题，需要测定数十米、数百米高层的气象、环境要素分布，为此在我国不少地区相继建立了气象要素观测塔。

观测塔的高度从十几米至几百米不等，其结构也多种多样。有固定式的坚固的铁塔 (如中国科学院大气物理所，北京)，有简单的竹木结构的木塔、竹塔(如海南热带作物研究院设置在橡胶林中)，还有分段式可拆卸、易存放、便于迁移的金属塔。可以适用于不同目的、不同场地的观测需求。无论哪种类型的观测塔，从下到上都设置了几个层次，每个层次根据测量需要可安置各种类型的传感器，通过数据采集装置自动显示或记录多层次、多要素的实测数据。

4．农业小气候调查和流动观测 农业小气候调查(考察)一般是利用本地区的气候、地形、植被等资料和现状，结合用少量的仪器进行短期的调查和观测。其目的是掌握局地小气候和农业自然环境的实际情况，以便进行农业小气候调控、改良(防御)及评价。调查的项目包括气候、土壤、地形、物候、农业布局和技术措施等，根据调查的目的、任务认真选定。调查的方法多采用现场调查和实地测量相结合，即从当地气象站、水文站、农业试验站、畜牧站、植保站等有关部门收集所需的气候、地形、土壤、产量、种植制度、作物布局、品种、受灾情况分布、物候指标等背景资料。必要时可对少数关键气象因子进行短期(集中几天、几小时)的定点观测或流动观测。定点观测是把仪器安置在某一固定地点，由观测人员进行现场测量，或利用遥测、遥感仪器采集气象数据，实时显示或贮存于小型数据记录器中。流动观测包括定点巡回观测和移动式观测。定点巡回观测是临时设置几个观测点， 由观测人员在短距离内用同一种仪器巡回测定少数几种气象因子，如霜冻调查、病虫调查等常用这种方法测定温度、湿度的分布；移动式观测主要使用观测车(汽车等)在稍远的距离内沿途许多地点用同一套仪器进行测定(单要素或几种要素)，如环境污染调查、农业气象灾害调查，都可运用移动式观测。

在农业小气候调查中， 由于各地观测的地点、时间不同，取得的数据经常缺少可比性，因此要特别注意对测定值进行时间订正。这就要求在被调查地段的若干测点中，至少有一个地点实施定点观测，最好是利用自记仪器进行连续观测，以便进行时间订正，从而确保调查资料的可比性和准确性。