日光溫室小氣候時(shí)空分布研究及模擬模型驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2020-01-17 11:50
【摘要】:日光溫室是我國的主流溫室,研究日光溫室環(huán)境分布是為了實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境控制,優(yōu)化作物生長,預(yù)測溫室病害發(fā)生。本文在不同茬口黃瓜日光溫室內(nèi)進(jìn)行了溫室環(huán)境參數(shù)的多點(diǎn)測量,利用普通克里格插值法模擬了日光溫室內(nèi)太陽輻射、溫濕度的空間分布,利用能量守恒和溫室內(nèi)水分動(dòng)態(tài)平衡原理構(gòu)建了日光溫室溫濕度模擬模型,進(jìn)而預(yù)測日光溫室黃瓜霜霉病的發(fā)生。研究結(jié)果如下:1.不同茬口不同天氣條件下溫室內(nèi)太陽輻射分布自上而下逐漸降低,其中不同季節(jié)晴天溫室內(nèi)太陽輻射值達(dá)到500 w/m2,陰天時(shí)溫室內(nèi)太陽輻射值低于100w/m2。溫室內(nèi)太陽輻射水平梯度呈“M”型,在同一冠層高度時(shí),溫室南北位置太陽輻射值高于溫室中央。2.不同茬口不同天氣條件下黃瓜日光溫室溫度空間分布規(guī)律不同。不同茬口溫室夜間溫度分布均勻,差異不顯著。春季晴天和陰天13點(diǎn)時(shí),溫度水平梯度分布由東向西逐漸降低,多云天氣溫室內(nèi)最高溫度分布在溫室冠層中部中央位置,雨天溫室內(nèi)不同冠層高度溫度分布均勻,無顯著差異性。夏季13點(diǎn)時(shí),不同天氣條件下不同冠層高度溫度分布趨勢(shì)相同,均為由東南角向北方向逐漸降低。秋季黃瓜日光溫室13點(diǎn)時(shí),無論是晴天、多云、還是雨天天氣,溫室冠層上方溫度分布均由南向北逐漸降低;冠層中部中央溫度向東西兩邊逐漸降低;冠層底部溫度中央向兩邊逐漸升高。冬季13點(diǎn)時(shí),晴天和多云天氣冠層上方溫度由北向南逐漸升高,冠層中部和底部為中央向兩邊逐漸降低。3.不同茬口不同天氣條件下黃瓜日光溫室濕度空間分布規(guī)律不同。春夏茬黃瓜日光溫室夜間濕度分布差異不顯著,春季夜間濕度在60%以上,夏季夜間濕度在80%以上。秋冬茬黃瓜日光溫室夜間濕度分布差異顯著,秋季不同天氣條件下,溫室冠層上方與中部濕度水平梯度差值為2%,冠層底部濕度最大差值為10%,濕度分布由南向北逐漸降低;冬季夜間溫室靠南位置出現(xiàn)90%較高濕度值,不同天氣條件下冠層底部濕度水平梯度差值為5%,冠層上方在雨天時(shí)水平梯度差值為6 %,可能是由于薄膜滴水引起濕度分布差異增大。4.構(gòu)建了黃瓜日光溫室夜間冠層葉片溫度和空氣相對(duì)濕度估計(jì)模型。利用2014年9月、10月的溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行模型驗(yàn)證,日光溫室內(nèi)實(shí)際溫度值與預(yù)測溫度值的均方根誤差(root-mean-square deviation, RMSD)為0.016℃和0.024℃,濕度值的RMSD為0.15%和0.13%。結(jié)合溫室葉片溫度和濕度模型與黃瓜霜霉病初侵染和潛育期預(yù)警模型,預(yù)測了日光溫室黃瓜霜霉病的發(fā)生,為日光溫室災(zāi)害預(yù)警提供了溫濕度數(shù)據(jù)。黃瓜霜霉病病害預(yù)測發(fā)生日期與田間實(shí)際調(diào)查日期相吻合。在目前中國實(shí)際生產(chǎn)條件下,溫室環(huán)境監(jiān)測大多數(shù)只測量溫室某一點(diǎn)的環(huán)境參數(shù)值。由于日光溫室屬于封閉或半封閉設(shè)施,小氣候變化規(guī)律獨(dú)特,溫室環(huán)境存在空間差異性,某一點(diǎn)的環(huán)境測量值不能代表整個(gè)溫室環(huán)境的真實(shí)值。利用空間插值法模擬溫室內(nèi)不同冠層高度的溫濕度分布情況,不僅可以準(zhǔn)確直觀的了解溫室內(nèi)環(huán)境分布情況,而且通過多方位的環(huán)境監(jiān)測,還可以及時(shí)預(yù)測溫室病害的發(fā)生。
【圖文】:
圖1-1技術(shù)路線流程圖逡逑Fig.邋1-1邋TechnoloTBical邋processinTB邋flow邋chart逡逑主要工作包括:逡逑1)實(shí)地調(diào)研,確定影響日光溫室內(nèi)福射和溫度的室內(nèi)外關(guān)鍵因素。逡逑2)數(shù)據(jù)的篩選,確定研究不同在口不同天氣時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)。逡逑3)文獻(xiàn)研究,確定溫室小氣候環(huán)境分布模擬的方法。逡逑4)利用交叉驗(yàn)證方法驗(yàn)證普通克里格插值方法對(duì)于溫室小氣候空間分布模逡逑擬的精度。逡逑5)利用普通克里格插值法模擬日光溫室內(nèi)太陽福射、溫度和濕度的時(shí)空分逡逑布。逡逑7逡逑
Fig.2-3邋Solar邋radiation邋inside邋greenhouse邋under邋different邋weather邋in邋spring邋and邋summer逡逑注:a春季不同天氣條件太陽福射變化圖,數(shù)據(jù)選取2014年3月27日晴天,3月28日雨天,3月巧日陰天,3逡逑月30日晴轉(zhuǎn)多云;b夏季不同天氣條件太陽福射變化圖,數(shù)據(jù)選。玻埃保茨辏吩拢常鼻缣,7月24日陰天,7月巧逡逑日雷陣雨轉(zhuǎn)中雨,7月30日多云。逡逑Note;邋a邋solar邋i*adiation邋inside邋greenhouse邋in邋spring邋of邋the邋different邋types邋of邋wea化巧邋conditions,邋wi化邋sunshine邋day逡逑is邋Mar27,邋cloudy邋is邋Mai‘28,rain邋day邋is邋Mar29邋and邋overcast邋is邋Mai*30.邋b邋solar邋ndiation邋inside邋greenhouse邋in逡逑summer邋of邋die邋different邋types邋of邋weather邋conditions,with邋sunshine邋day邋is邋July31,cloudy邋is邋July24,邋rain邋day邋is逡逑July29邋an過邋overcast邋is邋July30.逡逑2.2.2春夏季不同天氣條件下溫室內(nèi)太陽福射空間分布逡逑為了更清楚的描述不同天氣條件下溫室內(nèi)太陽福射的空間分布規(guī)律,選取了逡逑溫室內(nèi)太陽福射分布差異較大的13點(diǎn)時(shí)刻,,利用克里格插值法制作了太陽福射分逡逑布等值圖(2-4)。春季晴天溫室冠層內(nèi)太陽福射分布最大值出現(xiàn)在n銥勘蔽恢夢(mèng)義希擔(dān)埃埃祝恚,而夏
本文編號(hào):2570591
【圖文】:
圖1-1技術(shù)路線流程圖逡逑Fig.邋1-1邋TechnoloTBical邋processinTB邋flow邋chart逡逑主要工作包括:逡逑1)實(shí)地調(diào)研,確定影響日光溫室內(nèi)福射和溫度的室內(nèi)外關(guān)鍵因素。逡逑2)數(shù)據(jù)的篩選,確定研究不同在口不同天氣時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)。逡逑3)文獻(xiàn)研究,確定溫室小氣候環(huán)境分布模擬的方法。逡逑4)利用交叉驗(yàn)證方法驗(yàn)證普通克里格插值方法對(duì)于溫室小氣候空間分布模逡逑擬的精度。逡逑5)利用普通克里格插值法模擬日光溫室內(nèi)太陽福射、溫度和濕度的時(shí)空分逡逑布。逡逑7逡逑
Fig.2-3邋Solar邋radiation邋inside邋greenhouse邋under邋different邋weather邋in邋spring邋and邋summer逡逑注:a春季不同天氣條件太陽福射變化圖,數(shù)據(jù)選取2014年3月27日晴天,3月28日雨天,3月巧日陰天,3逡逑月30日晴轉(zhuǎn)多云;b夏季不同天氣條件太陽福射變化圖,數(shù)據(jù)選。玻埃保茨辏吩拢常鼻缣,7月24日陰天,7月巧逡逑日雷陣雨轉(zhuǎn)中雨,7月30日多云。逡逑Note;邋a邋solar邋i*adiation邋inside邋greenhouse邋in邋spring邋of邋the邋different邋types邋of邋wea化巧邋conditions,邋wi化邋sunshine邋day逡逑is邋Mar27,邋cloudy邋is邋Mai‘28,rain邋day邋is邋Mar29邋and邋overcast邋is邋Mai*30.邋b邋solar邋ndiation邋inside邋greenhouse邋in逡逑summer邋of邋die邋different邋types邋of邋weather邋conditions,with邋sunshine邋day邋is邋July31,cloudy邋is邋July24,邋rain邋day邋is逡逑July29邋an過邋overcast邋is邋July30.逡逑2.2.2春夏季不同天氣條件下溫室內(nèi)太陽福射空間分布逡逑為了更清楚的描述不同天氣條件下溫室內(nèi)太陽福射的空間分布規(guī)律,選取了逡逑溫室內(nèi)太陽福射分布差異較大的13點(diǎn)時(shí)刻,,利用克里格插值法制作了太陽福射分逡逑布等值圖(2-4)。春季晴天溫室冠層內(nèi)太陽福射分布最大值出現(xiàn)在n銥勘蔽恢夢(mèng)義希擔(dān)埃埃祝恚,而夏
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