辽宁大洼地区日光温室小气候特征

利用2012年4月—2013年5月大洼日光温室内外小气候观测资料,分析不同天气条件下温室内外小气候变化特征及温湿度效应。结果表明:晴天、多云、阴天和降水时温室内最高气温为28.9~29.6、23.8~27.5、14.6~22.9和10.3~21.4℃,比温室外高5.5~33.5℃;晴天、多云、阴天和降水时温室内最低气温为5.3~9.0、6.8~9.9、5.8~11.0和4.0~7.9℃,比温室外高2.5~20.8℃。4种天气条件下温室内最低相对湿度为44.8%~67.7%、59.4%~78.3%、74.7%~91.8%和82.4%~99.9%,比温室外高0.8%~27.1%;温室内最大相对湿度比温室外略高或持平。温室内外温差在白天尤其中午前后较大,在夜间较小;而湿度差在夜晚或凌晨较大,在白天较小或无差异。晴天增温增湿效果高于其他天气条件,冬季增温增湿效果高于春季和秋季。温室内总辐射日出前和日落后为0W·m-2,最大值出现在正午前后。     

基于GIS的南方根结线虫在陕西省越冬区划分析

土壤温度是影响南方根结线虫(Meloidogyne incognita)越冬的重要因子。通过自动温度记录仪,从2009—2012年的每年冬季(11月至次年3月),对陕西省延安、商洛、杨凌和大荔4个生态区的气温和不同种植模式下的土壤温度进行数据采集和模拟统计,建立土温与气温关系的数学模型,根据模型将陕西省96个气象站点的气温数据转换为土温数据。利用GIS的克里金(Kriging)空间插值功能,结合实验室测得的南方根结线虫存活的最低温度,生成南方根结线虫在拱棚、地膜覆盖和露地3种种植条件下的越冬区划图并进行分析。研究表明,(1)0℃以下低温对南方根结线虫有明显抑制作用,南方根结线虫在低于-1℃低温持续32 d以上时无法越冬。(2)土壤温度和气温呈线性相关关系,4种种植条件下土壤温度(Y)与气温(X)的关系方程分别为露地:Y=0.8125X+1.9325,R=0.934;地膜覆盖:Y=0.7943X+1.8563,R=0.918;拱棚:Y=0.7046X+6.2685,R=0.907;温室:Y=0.302X+14.519,R=0.597。(3)最冷月土壤均温低于-1℃的概率在70%—80%的区域可以认为是南方根结线虫的越冬界线,越冬界线在露地、地膜覆盖和拱棚条件下依次北移,在温室条件下可在全省范围内越冬。     

温室秸秆不同还田量条件下DSSAT-CROPGRO-Tomato模型的调参与验证

为了探讨番茄生长模拟模型DSSAT-CROPGRO-Tomato能否准确模拟秸秆还田条件下北方日光温室番茄的生长发育和产量形成过程,基于2016年和2018年温室番茄小区试验数据对模型进行验证。试验设置4个秸秆还田量处理,分别为0(S₀)、1.5×10⁴(S₁)、3×10⁴(S₂)和4.5×10⁴kg·hm^-2(S₃)。利用GLUE参数估计模块获得不同方案相应的作物遗传参数,通过分析和对比番茄物候期、鲜果产量、最大叶面积指数、土壤水分、土壤无机态氮和地上干物质量的实测值与模拟值,验证模型模拟精度并确定最优方案。结果表明,参数PODUR(最优条件下最终果实负载所需光热时长)和SLAVR(比叶面积)的变异系数较大,分别为28.53%和14.13%。模型在2016年所有处理为参数估计方案时模拟精度最高,其ARE和nRMSE分别为10.33%和7.12%。模型对温室土壤水分、番茄生长和产量的模拟精度较高。留一交叉验证法体现模型对温室番茄产量总体误差在18.68%~21.95%。说明CROPGRO-Tomato模型可以较准确模拟秸秆不同还田量条件下沈阳日光温室番茄生长和产量形成过程。     

温室环境不同灌水水平条件下DSSAT-CROPGRO-Tomato模型的调参与验证

在沈阳地区日光温室试验的基础上,利用番茄生长模型DSSAT-CROPGRO-Tomato模拟了不同灌水水平条件下温室番茄的生长发育和产量形成过程,并确定了参数估计和模型验证的最优方案.试验设4个处理,全育期的灌水上限均为计划湿润层田间持水率,灌水下限分别为计划湿润层田间持水率的50%(W₁)、60%(W₂)、70%(W₃)和80%(CK).利用DSSAT-GLUE参数估计模块得到遗传参数的不同估计结果,通过对比分析番茄物候期、冠层高度、地上干物质量、鲜果产量、叶面积指数(LAI)、土壤含水率的模拟值与实测值之间的差异,来确定该模型模拟精度.结果表明: 番茄遗传参数--最优条件下最终果实负载所需光热时间(PODUR)的估计值具有较大变异性,变异系数为11.5%,将CROPGRO-Tomato模型应用于不同地区日光温室时,应对此参数进行充分估计,否则会影响其模拟精度.在模型应用过程中,应选用充分灌水处理的观测数据进行遗传参数估计,可以提高模型的模拟精度.此时的绝对相对误差和标准均方根误差值分别为8.7%和10.5%.对作物LAI和土壤含水率动态模拟结果可以看出,灌水水平越高,模型模拟精度越高.留一交叉验证法的总体模拟误差在10.5%～12.5%.说明DSSAT-CROPGRO-Tomato模型可以较为准确地模拟沈阳日光温室不同灌水水平条件下番茄生长发育和产量形成过程.     

基于冠层温湿度模型的日光温室黄瓜霜霉病预警方法

利用温室环境参数构建室内微环境模拟模型,并结合温室病害模型进行预警,便于开展病害生态防治,以减少农药使用,从而保护温室生态环境和保证农产品质量安全.本文利用温室内能量守恒原理和水分平衡原理,构建了日光温室冠层叶片温度和空气相对湿度模拟模型.叶片温度模拟模型考虑了温室内植物与墙体、土壤、覆盖物之间的辐射热交换,以及室内净辐射、叶片蒸腾作用引起的能量变化;相对湿度模拟模型综合了温室内叶片蒸腾、土壤蒸发、覆盖物与叶面的水汽凝结引起的水分变化.将温湿度估计模型输出值作为参数,输入黄瓜霜霉病初侵染和潜育期预警模型中,估计黄瓜霜霉病发病日期,并与田间观测的实际发病日期比较.试验选取2014年9月和10月的温湿度监测数据进行模型验证,冠层叶片温度实际值与模拟值的均方根偏差（RMSD)分别为0.016和0.024 ℃,空气相对湿度实际值与模拟值的RMSD分别为0.15%和0.13%.结合温湿度估计模型结果表明,黄瓜病害预警系统预测黄瓜霜霉病发病日期与田间调查发病日期相吻合.本研究可为黄瓜日光温室病害预警模型及系统构建提供微环境数据支持.     

济南地区日光温室土壤养分的分布状况和累积规律

对济南地区不同种植年限日光温室内外及不同蔬菜作物的土壤养分差异和频数分布进行比较,分析了日光温室土壤养分随种植年限的累积特征,并对不同蔬菜温室土壤养分与种植年限进行曲线拟合,研究了引起土壤盐渍化和酸化的原因.结果表明:济南地区日光温室土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质、电导率显著高于棚外土壤,增幅分别为135.3％、475.2％、290.1％、97.7％、188.7％,pH值较棚外土壤降低0.31;各土壤养分的频数分布曲线均呈正态分布.不同蔬菜温室土壤养分含量各有差别,其中,碱解氮和电导率为番茄＞甜椒＞黄瓜,有机质和pH为黄瓜＞甜椒＞番茄,速效磷为黄瓜＞番茄＞甜椒,速效钾为番茄＞黄瓜＞甜椒.日光温室土壤有酸化的趋势,但不明显.温室土壤盐渍化程度加重主要由碱解氮和速效钾的累积所致.pH的降低与碱解氮的累积关系密切.日光温室各土壤养分随种植年限的累积规律基本一致,1～2年为养分的快速累积期,3～4年的累积速率变缓,以后处于一个稳定水平,整体上表现为土壤系统的动态平衡.除pH的累积为负向外,其他均为正向累积.不同蔬菜温室土壤养分与种植年限呈极显著相关,且可用2次或3次曲线进行拟合.     

下挖深度对节能日光温室环境因子日变化及空间分布的影响

对山东省泰安市下挖0、0.5、1.0、1.5m节能日光温室(不同下挖深度温室的结构参数完全一致)太阳直射辐射能截获量进行分析,研究了2009年12月20日—24日(冬至日前后)和2010年6月19日—23日(夏至日前后)温室环境因子日变化规律及其空间分布特点.结果表明:随着下挖深度的增加,下挖壁面在温室内的阴影面积逐渐增加,进入室内的太阳直射辐射逐渐由南向北迁移,地面辐射/后墙辐射值逐渐减小;日光温室下挖深度在0～1.0m时,下挖越深,温室气温和地温增温效果越显著、保温效果越好,下挖深度达1.5m时增温效果则显著下降、最低地温偏离度增大;下挖越深,温室内光照度越低、相对湿度越大.兼顾温室的采光与保温性能,泰安地区10m跨度的下挖式日光温室的适宜下挖深度应不超过1.0m.     

生物质发酵产热-小型温室棚联用对春冬季烟苗生长温度调控的数值研究

小型温室棚作为农业生产的重要设施,可为农作物创造一个温度适宜的、受保护的生长空间,保证作物正常生长、促进作物早熟。以确保重庆地区春冬季烟苗正常发育、维持温室内适宜的土壤温度为导向,对温室棚内温度进行了试验和数值模拟,探究了温室棚内温度分布规律,并在此基础上分析生物质发酵产热对温室棚内土壤温度场的影响。结果表明：试验中埋设稻壳的温室棚内土壤温度平均提高3.5℃且温室棚中平均温度低于10℃的天数明显减少。埋设稻壳的温室棚中烟苗茎高和叶片数增长值最大,平均茎高从移栽时的7.8 cm增长到了12 cm,叶片数从平均5片增长到了11片,均大于未埋设稻壳试验组,这表明土壤中埋设稻壳有助于烟草的生长发育。数值研究表明温室棚内不同深度的土壤层温度变化状况一致,均呈现先降低后升高再降低的趋势。地温随土壤深度的增加而降低,地表下10 cm、20 cm的土壤层区域温度高于10.6℃、8℃,有利于烟苗在低温环境下正常生长。且土壤温度存在一定的昼夜温差,更利于烟苗发育。埋设稻壳的温室土壤层温度变化趋势与未埋设稻壳的温室一致,但其土壤层平均温度、最低温度至最高温度以及昼夜温差分别升高了2.3℃、1.1—5.5℃、...     

冬季低温及模拟升温对生物土壤结皮固氮活性的影响

以腾格里沙漠东南缘固沙植被区和相邻天然植被区发育的藻类和藓类结皮为研究对象,采用不同规格的OTCs研究了冬季低温及短期模拟升温对其固氮活性的影响。结果表明:不同规格的OTCs装置冬季全天气温升温幅度在1℃左右,不同深度土层升温幅度更加明显,约为3.2℃;冬季试验期,湿润条件下藻类和藓类结皮均具有固氮活性,平均固氮活性分别为1.2×104和0.4×104nmolC2H4·m-2·h-1,藻类结皮的固氮活性显著高于藓类结皮(P<0.01);试验期藻类和藓类结皮的固氮活性均与培养期气温显著正相关(P<0.001),与试验前3d降水量也呈显著正相关(P<0.001)。低温湿润冷冻环境下,结皮生物体胞内冰晶形成而导致的固氮酶体系受损可能是造成冬季结皮固氮活性降低的主要原因,冬季升温能促进结皮固氮活性的提高。本研究表明,在未来全球变暖和降水格局变化背景下,冬季升温能促进生物土壤结皮对区域生态系统的氮贡献。     

花粉—气候因子转换函数建立及其对古气候因子定量重建

以中国北方215块表土孢粉样品分析结果中的13种花粉类型与4种气候参数为基础资料建立花粉-气候因子转换函数。同时选取内蒙中部调角海子DJ钻孔岩芯高分辨率孢粉分析结果为材料,定量重建该地区10000～2100 a BP古气候因子数值特征。研究结果表明:内蒙古调角海子地区进入全新世后温湿状况较前全新世有了明显好转,在中全新世形成最为良好的气候要素组合。最高年平均温度比现在高4℃左右,最低年平均温度比现在低2℃左右。7月份和1月份平均温度的分析结果表明,1月份平均温度变化趋势较7月份的更接近年平均温度的变化趋势,说明该地区冬季温度占主导地位。在气候转折时期,气温和降水随时间的变化梯度明显加强,波动幅度为4～5℃。     

秦岭南北近地面水汽时空变化特征

利用秦岭南北地区47个气象站1960-2011年的观测资料,借助Spline空间插值、Pettitt突变点检验、Morlet小波分析等方法对水汽的空间分布、时空演变、突变特征和周期特征及其可能影响因素进行分析.结果表明:①秦岭南北近地面水汽呈南高北低、东高西低的空间分布格局,各子区水汽由南向北递减,季节分布规律与年尺度基本一致,以夏季最大,冬季最小.②近52年平均水汽压呈上升趋势,秦岭南坡和汉水流域上升速率较快,巴巫谷地呈下降趋势;③53％的站点冬季水汽压发生突变,集中分布于秦岭以南的部分地区,突变集中发生在1985-1988年间,与冬季气温突变时间一致,其余季节突变现象不明显.④水汽在21a时间尺度下经历了4次干湿交替变化,各季节水汽变化规律与年尺度基本一致,未来一段时间该地区仍然处于相对干旱状态.⑤水汽压受到包括气温、风速、日照在内的多种气象因素的综合作用,影响力大小排序为气温＞降水量＞日照时数＞相对湿度.     

巴塘攀蜥冬眠的初步研究

2007年10月～2008年4月对巴塘攀蜥Japalura batangensis冬眠进行初步研究. 发现在模拟自然环境的圈养条件下,巴塘攀蜥主要选择在石缝、枯枝落叶等场所越冬.冬眠时间为当年11月中旬至翌年3月初,冬眠时全身伏贴树枝或洞壁.当室温下降至16℃左右时,巴塘攀蜥开始进入冬眠,当室温降至14℃左右时,巴塘攀蜥完全进入冬眠.翌年2～3月当室温回升至14℃左右时,巴塘攀蜥开始出眠,出眠初期活动量较小;当气温升至17℃时,巴塘攀蜥完全苏醒,活动恢复正常.     

新型日光温室人工生态系统中生态因子的优化配置

针对日光温室中的午间高温、高湿、病虫害发生率高 ,频繁地使用农药等一系列问题 ,已研制了具有阴、阳棚结构的新型日光温室 ,它通过阴、阳棚之间的热交换 ,既可降低阳棚的午间高温 ,推迟并缩短了阳棚午间 30℃以上的高温 ,又可提高夜间低温 ,其日平均温度比对照 (二代日光温室 )气温提高了 3.8℃ ,地温提高了 4.2℃ ;光照总入射量比对照平均增加 1 3.5 % ;≥ 85 %湿度平均减少 4.7h/d;病虫害发生率及农药使用量比对照减少 85 %以上。将阳棚午间多余的热量补充给阴棚 ,可使其温度提高 3～ 5℃ ,把单屋面日光温室背面的遮荫区 (大多都闲置 )转化为生产区 ,使土地利用率从 43.8%提高到 68.8% ;该日光温室可提供两种不同光照、温度等条件的温室人工生态系统。在该系统中基本实现了光、温、水、土、CO2 等生态因子的优化配置 ,有效提高了系统的生产力。新型日光温室 -集水工程 -沼气池联体构筑为半干旱地区农业可持续发展提供了很好的技术平台。     

日光温室黄瓜生长发育模拟模型

实现日光温室黄瓜生长发育动态模拟预测,可为日光温室黄瓜智慧生产管理提供技术支撑.本研究依据黄瓜生长发育的光温反应特性,以‘津优35’为试验品种,利用2年4茬分期播种试验观测数据建立基于钟模型的温室黄瓜发育模拟模型.依据温室黄瓜叶片生长与关键气象因子(温度和辐射)的关系,以辐热积(TEP)为自变量构建了黄瓜叶面积指数(LAI)模拟模型;依据单位叶面积光合作用对叶面积指数和日长的二重积分,结合黄瓜不同器官的呼吸消耗,构建了黄瓜干重生产分配模拟模型,结合器官含水量,构建了黄瓜器官鲜重模拟模块.基于各子模块构建了温室黄瓜生长发育模拟模型,确定了模型品种参数并进行检验.结果表明: 日光温室黄瓜移栽期-伸蔓期、移栽期-初花期、移栽期-采收初期和移栽期-拉秧期的模拟值与观测值的均方根误差(RMSE)在3.9～10.5 d,归一化均方根标准误差(nRMSE)在6.5%～28.6%,符合度指数(D)在0.79～0.97.LAI与TEP呈S型曲线变化关系,LAI模拟值与实际观测值的RMSE为0.19,nRMSE为17.2%,D值为0.90.根、茎、叶、花和果干重模拟值与实际观测值的RMSE在0.39～8.94 g·m^-2,nRMSE在10.9%～17.7%,D值均为0.98以上.表明模型能够较准确地模拟黄瓜关键发育期、叶面积和各器官干鲜重,定量化日光温室黄瓜生长发育过程.     

下挖式日光温室土墙温度和热流的变化规律

2011年12月-2012年3月,在山东寿光对下挖式日光温室土质后墙不同厚度层的温度、热流进行连续测试,分析了下挖式日光温室土墙温度和热流的变化规律,确定了土墙的合理厚度.结果表明: 冬季,研究区温室墙体内侧表面、外侧覆盖层表面温度、热流的变化幅度较大,且与室内外气温的变化趋势相同.墙体温度总体上由内侧表面到外侧表面呈不断降低的趋势,墙体内侧温度、热流变化幅度较大的层次多于外侧.墙体温度、热流的变化幅度从浅层到深层依次减小.连阴天条件下,墙体内侧各层温度都有不同程度的下降,向室内放热的层次不断加深,而外侧各层次以向室外放热为主.根据墙体温度和热流的变化规律,在墙体外侧有覆盖层的情况下,把墙体从内到外划分为蓄热层、过渡层和御冷层,其厚度分别为0.8～1.0 m、2.2～2.6 m和0.4～0.6 m.在不考虑过渡层的条件下,寿光日光温室土墙厚度以1.4～1.6 m为宜.     

氮素对日光温室独本菊品种‘神马’干物质分配影响的模拟

 为定量研究氮素对日光温室独本菊(Dendranthema morifolium)干物质分配的影响, 该研究以独本菊品种‘神马’为试验材料, 于2005年10月～2006年7月在北京日光温室内进行了不同定植期和不同氮素水平的栽培试验, 以生理辐热积为发育尺度, 定量分析了氮素对独本菊品种‘神马’干物质分配指数动态的影响, 建立了氮素对日光温室独本菊品种‘神马’干物质分配影响的模拟模型, 并用与建立模型相独立的数据对模型进行了检验。结果表明, 独本菊品种‘神马’叶片累积氮含量最大值出现在现蕾期, 现蕾期叶片累积氮含量适宜值为1.62 g&#8226;m^–2。模型对日光温室独本菊品种‘神马’各器官干重预测结果较好, 茎、叶和花干重的预测值与实测值之间基于1:1线的决定系数分别为0.94、0.97和0.94, 相对预测误差分别为10.3%、5.76%和4.02%。该研究建立的模型可以根据温室内的气温、太阳辐射、日长和现蕾期叶片累积氮含量预测日光温室独本菊品种‘神马’各个器官干重随生育时期的动态变化, 从而为日光温室独本菊品种‘神马’生产中氮素的优化管理提供决策支持。     

温室甜瓜营养生长期日蒸腾量估算模型

建立了基于温室环境参数、甜瓜生长发育参数和土壤水分参数的温室甜瓜日蒸腾量估算模型,以研究温室条件下甜瓜蒸腾量的估算方法.根据温室内特定环境对Penman-Monteith方程中空气动力项进行修正,推导出了适于计算温室条件下参考作物蒸腾量的温室环境因子子模型;以甜瓜叶面积指数为自变量构建了作物因子子模型,模型形式为线性函数;以土壤相对有效含水量为自变量构建了土壤水分因子子模型,模型形式为对数函数.采用分期播种法,根据周年不同播期实测数据对模型参数进行估计和分析.采用土壤相对含水量分别为80%、70%、60%的实测蒸腾数据,对模型在充分灌溉和节水灌溉条件下的预测精度进行了检验,模拟值的平均相对误差分别为11.5%、16.2%、16.9%.所建蒸腾模型是对Penman-Monteith公式在温室环境和节水灌溉条件下的有益探索,具有重要推广应用价值.     

套袋对苹果果实微域生态环境的影响

生长季晴天,树冠不同方位套袋果温度变化规律各有不同。就日最高温度而言,以西南方位套袋果最高,东北方位套袋果最低,二者相差8.13℃。除了东北方位以外,同方位套袋果日最高温一般低于裸露果2 .95～6 .6 7℃。一天中,不同方位套袋果日最高温出现的时间与裸露果有明显不同,主要原因是日照和气温能更直接地影响裸露果。在正常套袋前提下,袋内、外湿度差异不大,袋内湿度主要受袋外环境湿度的影响。生长季晴天,外袋温度和外袋与内袋之间的温度非常接近,二者日最高温度超出最高果温8.6℃。而袋内气温和果温非常接近,二者日最高温仅差0 .4℃,说明袋内果温直接受袋内气温的制约。一天中,袋内最低温度和最高湿度一般出现在6 :0 0左右,而最低湿度和最高温度出现在16 :0 0左右,袋内温度和湿度的变化呈极显著负相关,其回归方程为y=30 98.4 x- 1.35 34。日照强度或气温与套袋果日最高温度均呈极显著正相关。其回归方程分别为:y=0 .0 4 6 8x 8.91和y=1.4 11x- 2 .4 4 35。     

温室栽培葡萄的配套技术

在我国北方,利用温室栽培葡萄,成熟期明显提早,而且成形快,结果早,定植后第二年亩产即可达到1000多公斤。在栽培葡萄的温室内,又能利用行间、架下种植蔬菜、草毒等作物,形成立体种植,经济效益高,亩产值超过3万元。一、温室的设置各种类型温室、大棚均可进行葡萄栽培,达到提早成熟的目的。但因设施升温、保温措施不同,葡萄成熟期不同。例如：早熟品种乍娜在河北唐山地区高效节能日光温室内栽培,成熟期4月下旬;普通温室内栽培,成熟期在5月下旬;大棚内栽培,成熟期在6月中旬。下面介绍一种适于我国北方北纬40”左右地区栽培葡萄…     

江苏地区烟粉虱的越冬研究

通过室内模拟寒潮、越冬大棚内虫量观察,以及冬后田间调查,研究江苏地区烟粉虱的越冬状况。结果表明,在0℃以上的环境温度下,72 h内各虫态烟粉虱均不会造成急性致死,在-2℃的环境温度下,1 h内低龄若虫开始死亡,24 h后高龄若虫开始死亡,6 h后卵全部死亡。在-4℃的环境温度下,6 h后烟粉虱所有虫态均全部死亡。在单膜覆盖的大棚内,烟粉虱成虫在-2.5℃的寒潮下全部死亡,在双膜覆盖的大棚内,烟粉虱可以安全越冬。研究认为,在江苏地区,烟粉虱可以在日光温室或双膜覆盖的大棚内越冬,苏南部分地区可以在单膜覆盖的大棚内越冬。