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0引言 中国北方地区冬季寒冷，自然条件远不能满足蔬菜生长的需要。日光温室能够改善小气候环境，为冬季蔬菜生产创造条件，在冬季生产中起着非常重要的作用。中国温室自20世纪70年代以来发展迅猛，其中95%以上是日光温室。日光温室蔬菜生产的影响因素除了取决于温室本身的结构和建造标准外，还取决于外界天气条件和人为控制等方面。目前，国外就温室内环境及其调控等方面的研究已有报道，国内学者对温室内小气候环境及其外界气象条件的关系、温室外气候对冬季设施农业生产的影响等研究较多。如赵鸿、张仁祖、张凌青、王琪珍等分别对黄土高原、徐州、银川、莱芜地区的日光温室内的温度、湿度变化特征进行了分析；李军建立了上海连栋塑料温室内外温湿度的相关模型；魏瑞江建立了石家庄地区日光温室内外温湿度的模型；刘可群”卅建立了武汉大棚内温度与太阳高度角及大气温度的相关模型；崔建云研究了外部环境气象条件对日光温室气象条件的影响。这些研究为日光温室蔬菜生产提供了理论依据。但是大多试验主要针对日光温室冬季生产期间某一阶段或某一天的温室内气象要素的分析，不够全面系统，整个冬季温室内小气候的连续监测分析较少；所建立的相关模型中多是温室内温度与外界温度之间的相关模型，没有考虑前一天温室内的小气候因素，而对日光温室内温度的预报研究少之又少。由于低温对日光温室冬季蔬菜生产影响较大，常常造成蔬菜严重减产。因此，笔者重点研究了冬季日光温室内的温度变化规律，并根据常规天气预报因子及温室内气象要素，建立冬季日光温室内最低气温预报方程，在强冷空气来临之前，结合天气预报及时发布温室内低温预报预警，对提高设施农业气象服务水平，减轻气象灾害对日光温室蔬菜生产的影响，具有重要的社会意义和明显的经济效益。 1材料与方法 1.1试验时间、地点 研究日光温室内试验于2008年1月12日--2011年2月28日在山东省寿光市蔬菜高科技示范园13号棚进行。 1.2试验材料 1.3试验方法 自动气象站设在日光温室内的中央位置，观测仪器为江苏省无线电科学研究所有限公司生产的ZQZ-II型自动温度观测仪。仪器的安装按照中国气象局地面气象规范进行，资料记录为逐小时正点自动观测，与常规大气观测站的自动气象站观测时间对应。温室外气象资料来源于距离温室8.3 km且气候条件与温室附近气候条件相近的寿光市自动气象站。 1.3.1试验设计天空状况分类按照气象上分类标准，即日照百分率S≥60%、20%<S≤60%、0≤S≤20%，分为晴天、多云、阴天3种类型，相应划分观测资料，统计分析不同天气类型下日光温室内温度变化特征。从日光温室内每日逐时观测数据中挑选出温度的最高值、最低值作为当天温室内的最高、最低气温。采用相关分析法，计算温室内最低气温与温室外当天的最高、最低气温以及温室内前一天的各气象要素的相关性。应用逐步回归分析方法，建立温室内最低气温预报方程，并进行检验。其中，用2008年1月12日--2010年2月28日的冬季资料（晴天118天，多云64天，阴天86天）进行统计分析建立预报方程，用2010年12月1日--2011年2月28日的资料（晴天59天，多云15天，阴天16天）进行检验。 1.3.2统计分析对原始数据进行标准化或归一化处理，经过Excel转换以后，用SPSS软件进行相关性分析和逐步回归分析。 2结果与分析 2.1冬季日光温室内温度变化特征 晴天条件下（图1），日光温室内气温有明显的日变化，白天温度升高，夜晚温度下降。平均日最高气温28.9℃，少数最高气温会达到31℃以上，可能是没有及时放风所致；平均日最低气温10.7C，个别气温低于9℃，可能是由于毛毡揭盖不及时所致。因为1月外界气温一般要比12月和2月低，温室内热量散失也相对较多，所以1月最低气温一般要比12月和2月的最低气温低。 多云天气时（图2），日光温室内气温也有明显的日变化。日最高气温一般在23～28℃，平均日最高气温26.2℃左右，比晴天时最高气温低；日最低气温一般在10-12C，平均日最低气温11.4C，比晴天时最低气温略高。 阴天时（图3），如果外界日照时数大于0时，日光温室内的最高气温一般能升到20cC以上，满足黄瓜生长需求；如果遇到连阴天，温室内最高气温就会降到20℃以下，并且连阴天时间越长，日照时数越小，温室内气温降得越低。2008年12月20日至12月21日夜间出现了连阴天，且20日开始至21日14时日照时数为0，由图3可以看出20日开始至21日温室内气温呈明显下降趋势，21日温室内最高气温仅11.1℃，最低气温6.5~C，给黄瓜生长带来很大影响。 图4给出了不同天气状况下日光温室内气温随时间的变化曲线，采用的是2009--2011年3年冬季资料，其中晴天132天、多云81天、阴天57天。由图4可以看出，不同天气状况下温室内气温随时间变化趋势基本一致，早晨揭开毛毡后气温迅速升高，下午13:00--14：00达到最高值，之后气温缓慢下降，15：00以后下降速度加快，盖上毛毡后气温下降速度变缓，直至次日揭开毛毡之前气温降到最低。并且3种天气状况下白天气温差大于夜间，晴天时气温日较差最大，阴天时气温日较差最小。O：00--8：00同一时次的气温值，阴天>多云>晴天；8点以后晴天升温最快，多云次之，阴天升温最慢。 2.2日光温室内最低气温预报 2.2.1预报模型的建立由于常规天气预报中定量化预报的只有最高气温及最低气温，云量、日照等都只是定性分析，因此在做24h日光温室内最低气温预报时只选取24 h温室外的最高气温及最低气温2个预报因子。温室内的因子包括当天实测的平均相对湿度及气温、地表温度、5 cm地温、10 cm地温、20 cm地温、40 cm低温的平均值、最高值和最低值。不同天气状况下，曰光温室内最低气温与温室内外各因子的相关性见表l，除晴天时温室内最高地表温度外，其他各因子的相关系数均通过了0.001的显著性水平检验。 以通过显著性水平检验的各因子为自变量，分别建立不同天气状况下24 h日光温室内最低气温的预报模型（表2），模型均通过了0.001的显著性水平检验。2.2.2模型检验利用表2中的预报模型对2010年12月至2011年2月日光温室内最低气温进行预报试验，并与实测值对比检验，结果见表3。由表3可以看出，不同天气状况下，日光温室内最低气温预报值与实测值的平均绝对误差为0.2-0.9℃，平均相对误差为2.7%～8.1%。其中，晴天状况下日光温室内最低气温预报值与实测值的绝对误差88%不超过2℃，多云状况下93%不超过2℃，阴天状况下81%不超过2℃。可见，用此模型来做24 h日光温室内最低气温预报效果较好。 3结论 (1)晴天和多云天气状况下，日光温室内的气温有明显的日变化，且晴天状况下温度变化幅度要大于多云天气。 (2)连阴天日光温室内气温较低，且日照时数为0时，日光温室内气温呈明显下降趋势，最低气温在植物生长发育适宜温度以下，严重影响植物正常生长发育。(3)晴天时，日光温室内气温日较差最大，多云天气次之，阴天时气温日较差最小。 (4)3种天气状况下，日光温室内最低气温与温室外气温及温室内湿度、气温、各层次地温都有很好的相关性。除晴天时温室内最高地表温度外，日光温室内最低气温与其他各因子的相关系数均通过了0.001的显著性水平检验。 (5)应用统计方法建立了不同天气状况下24 h日光温室内最低气温的预报模型，模型均通过了0.001的显著性水平检验。利用最新资料对模型进行预报检验，不同天气状况下日光温室内最低气温24h预报值平均绝对误差小于1℃，平均相对误差低于10%。 4讨论 (1)日光温室蔬菜生产受天气条件影响较大，连阴天、暴雪、寒潮等灾害性天气常常给蔬菜造成严重危害。而在冬季，对日光温室蔬菜生产影响最大的是强低温，常常造成蔬菜冻害。本研究重点考虑冬季日光温室内最低气温预报方法，结合常规天气预报因子，建立日光温室内最低气温预报方程。该预报方程已投入业务使用，每天在天气预报发布之后，对温室内最低气温进行预报，及时发送到菜农手中，提高了日光温室蔬菜生产的科学管理，减轻了因低温造成的蔬菜冻害，受到菜农的欢迎和好评，为全市冬季日光温室蔬菜生产提供了有利的气象保障。 (2)研究仅考虑了日光温室内温度变化特征，在今后的工作中将继续分析湿度、辐射等因子，更加全面地分析日光温室内小气候特征，为日光温室蔬菜生产提供更全面的理论指导。 (3)研究设定的温室内气象资料采集频次为1次m，基本能够反映温室内温度的变化特征，温度的最高值和最低值是从逐时的观测数据中挑选出来的，与温室内实际温度的最高值和最低值可能存在一定的误差。在今后的工作中数据采集频次可以设置10 min或者5 min一次，以便更精确的反映日光温室内的气象实况。 中国农学通报 2012，28(03):300-304 马桂莲、张琴采集；俞美莲、姚佳编译；姚利根、姚佳编辑上传；江洪涛审核。 上海市农科院图书馆竭诚为您服务：免费提供农业资料！ 电话：021-62202916(24小时绑定手机)，邮箱：jhtsaas@126.com 黄瓜
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