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春秋分日保温被顶卷对南北向大棚内光照影响的模拟_范艺然.pdf

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春秋分日保温被顶卷对南北向大棚内光照影响的模拟_范艺然.pdf

中 国 农 业 气 象 第 42 卷 676 中国农业气象 Chinese Journal of Agrometeorology 2021 年 doi 10 3969 j issn 1000 6362 2021 08 005 范艺然 刘焕 闫征南 等 春秋分日保温被顶卷对南北向大棚内光照影响的模拟 J 中国农业气象 2021 42 8 676 685 春秋分日保温被顶卷对南北向大棚内光照影响的模拟 范艺然 刘 焕 闫征南 李晓野 杨延杰 青岛农业大学园艺学院 青岛 266109 摘要 选取跨度为 12m 高 4 2m 的塑料大棚 研究模拟计算春秋分时一日内不同时间段保温被遮光阴影带 在棚内东西向的移动位置和距离 模拟保温被顶卷对大棚内东西向不同位置光合有效辐射日总量 DLI 分 布的影响 并对棚内遮光情况进行实测计算 分析棚内东西向 DLI 分布规律 模拟计算结果表明 大棚内东 西向中点位置的 DLI 最小 为 10 91mol m 2 d 1 自中点处向东西各 1m 范围内为棚内 DLI 低值区域 由 10 91mol m 2 d 1 变为 12 20mol m 2 d 1 上升了 11 8 向东西两侧距离中点越远 DLI 值越大 最大值为 13 70mol m 2 d 1 位于棚两侧边缘 距中点 6m 处 实测结果表明 大棚内 DLI 值也表现为东西向中点位置 最小 为 7 31mol m 2 d 1 自中点处向东西各 1m 范围内为棚内 DLI 低值区域 由 7 31mol m 2 d 1 变为 7 56mol m 2 d 1 上升了 3 4 向东西两侧距离中点越远 DLI 值越大 最大值为 12 70mol m 2 d 1 位于大 棚两侧边缘 距中点 6m 处 DLI 的实测值与模拟计算值变化规律基本一致 均表现为在大棚内中点位置最 小 沿大棚中点向东西两侧各逐渐增加 且在光环境较差的季节 中间区域的 DLI 值过低会限制喜光作物的 正常生长 关键词 保温被顶卷 塑料大棚 遮光阴影 光合有效辐射日总量 DLI 光分区模拟 Simulation of Influences of Thermal Insulation Quilt Top Roll on the Light Environment in the North South Greenhouse on Equinox Day FAN Yi ran LIU Huan YAN Zheng nan LI Xiao ye YANG Yan jie College of Horticulture Qingdao Agricultural University Qingdao 266109 China Abstract In order to figure out the influences of thermal insulation quilt on the light environment in different positions in the greenhouse the light distributions in different positions from east to west in the greenhouse were analyzed The simulation and actual measurement were conducted in the Spring and Autumn Equinox Day in this study Shading from direct sunlight in greenhouse was studied through converting the three dimensional solar altitude angle into two dimensional angle Moreover the movement position and distance of the shading zone from east to west were calculated in the Spring and Autumn Equinox Day The distribution of daily light integral DLI was simulated in the greenhouse in different positions The simulated greenhouse span was 12m the ridge height was 4 2m and the length was 60m The steel arch above the ground was 16m long the radius was 0 35m and the diameter was 0 7m after the insulation was rolled up Ethylene vinyl acetate EVA film with actual light transmittance at 65 was used in the greenhouse The light intensity of different positions in the top roll of insulation quilt in greenhouse was measured and the DLI was calculated The measured value was compared with the simulated value The distribution of DLI at different positions in the east west direction and the light distribution in 收稿日期 2020 12 01 基金项目 山东省重点研发计划项目 2019GNC20208 山东省 2018 年度农业重大应用技术创新项目 6682218040 山东省农业科技园区产业提升工程项目计划 2019YQ018 通讯作者 杨延杰 教授 博士 研究方向为蔬菜栽培生理与设施园艺 E mail yangyanjie72 第一作者联系方式 范艺然 E mail 2087817740 第 4 期 范艺然等 春秋分日保温被顶卷对南北向大棚内光照影响的模拟 677 the greenhouse were analyzed The results based on the model showed that the DLI at the middle point in east west direction of greenhouse was the smallest which was 10 91mol m 2 d 1 The DLI was lower within 1m from the middle point to east west which increased by 11 8 from 10 91mol m 2 d 1 to 12 20mol m 2 d 1 DLI increased with the increased distance from the middle to the east west and the maximum value was 13 70mol m 2 d 1 which was 6m away from the middle point the edge of the greenhouse The measured results showed that the DLI in the greenhouse was also the smallest at the middle point of the east west direction which was 7 31mol m 2 d 1 The DLI was also lower within 1m from the middle point to east west which increased by 3 4 from 7 31mol m 2 d 1 to 7 56mol m 2 d 1 Similar trends were observed in the measured results and the maximum value was 12 70mol m 2 d 1 The variation law of DLI in measured values was consistent with the simulated values which were the smallest in the middle point of greenhouse and DLI increased with the increased distance from the middle to the east west The DLI changed slightly in different positions from east to west in the greenhouse However this does not affect the accuracy of the simulation trend The simulation values were consistent with the measured values In conclusion DLI in the middle region will restrict the growth of photophilic crops in the season with poor light environment thus leading to light stress on the growth of vegetables and other light loving crops in the greenhouse Key words Top roll of insulation quilt Plastic greenhouses Shading shadows Daily light integral Light distribution model 塑料大棚是设施园艺里应用面积最大 适应地 区最广 造价最低的设施形式 1 其造价低和建成 快等优点能满足蔬菜提早或延迟栽培等种植需求 近年来新型建棚材料的研发及推广使用 使塑料大 棚得到了较快发展 2 东西走向塑料大棚的保温覆 盖物对棚内遮光环境影响与日光温室相类似 保温 被卷起时长期存放在温室大棚顶部 影响到温室大 棚后屋面和后墙的采光和温度 3 但对于棚内作物 生长区无光照影响 而南北走向塑料大棚无后坡和 后屋面 在春秋冬季生产中 保温被在白天卷起后 滞留在棚室顶部 会遮挡部分太阳直射光进入棚 内 所形成的遮光体在棚室内形成移动的遮光阴影 带 4 影响了大棚内作物光环境 虽有专家学者提 出了该问题 但目前针对该现象在棚内产生的遮光 影响还未进行深入研究 董晓星等 5 试验表明白天 大棚顶卷被在棚内存在一条 2 0 3 5m 宽的移动阴 影带 而受太阳运行规律和太阳高度角的变化影响 阴影带位置及宽度随时间和季节的变化而变化 为 深入探究保温被遮光阴影带在棚内产生的直射光遮 光影响 本研究选取塑料大棚内部中点处做竖向截 面 通过探究春秋分时太阳视运动轨迹 6 将三维 太阳高度角转化成二维平面角度 模拟春 秋 分 时不同时间段保温被遮光阴影带在棚内东西向的移 动轨迹和距离 并探究计算方法 模拟保温被顶卷 大棚内东西向不同位置光合有效辐射日总量 DLI 值 并实际测量计算 分析棚内东西向光照分布情 况 7 旨在为研究棚内保温被顶卷产生的遮光影响 提供理论指导 1 材料与方法 1 1 模拟大棚选型及保温被 模拟大棚跨度 W 12m 脊高 H 4 2m 长 度为 60m 地面以上钢拱架长 16m 保温被卷起后 半径 R 0 35m 直径 D 0 7m 大棚棚膜选用 乙烯 醋酸乙烯 EVA 薄膜 实际棚内透光率为 65 8 保温被从东西两侧分别卷起后放至在塑料 大棚顶部 1 2 保温被遮光阴影带移动位置模拟计算方法 本研究主要探讨太阳直射光遮光影响 将其视 作理想化数学模型 研究利用 Sketch up 软件进行模 拟 通过该软件画出塑料大棚及顶卷保温被三维结 构模型 并以棚西侧长度方向中点 O 为原点 沿大 棚跨度方向为 X 轴 沿大棚长度方向为 Z 轴 大棚 竖直方向为 Y 轴 建立坐标系 9 其中 P 为塑料大 棚棚内中心点 为定性分析保温被顶卷产生的遮光 阴影带在棚内东西向不同位置移动距离 研究棚内 东西向不同位置光照分布 将三维太阳高度角转化 为二维角度 研究棚内沿 X 轴跨度方向的保温被阴 影带移动轨迹 具体可参见图 1 中 国 农 业 气 象 第 42 卷 678 图 1 保温被顶卷移动阴影带示意图 Fig 1 Schematic diagram of moving shadow band of the thermal insulation quilt roll 1 3 东西向不同位置光合有效辐射日总量 DLI 模拟计算方法 光合有效辐射日总量 DLI mol m 2 d 1 是 植物在一天中用于光合作用的光积累量 是光照强 度 PPFD 和每日光照时间的乘积 10 DLI 可以较 为完整地表示植物光合作用的程度和持续时间 为 探究植物对光的响应机制提供较为完善的参数 11 而研究该遮光阴影对棚内作物的光环境影响可通过 计算 DLI 在棚内分布情况来完成 其中研究光照对 植物的影响时一般将光照强度用光合光量子通量密 度 PPFD mol m 2 s 1 表示 12 因春分和秋分 太阳运动轨迹均为二分二至 保温被遮光阴影带在 棚内移动轨迹可近似看为相同 在棚内产生的遮光 影响相近 因此选择其中一个节气春分日进行 DLI 的模拟计算 查阅春分日一天内不同时间外界光照强度数值 每隔 0 5h 记录一次 其中 3 5 月为春季 13 再 根据实际大棚的棚膜透光率 14 可近似得到一天内 不同时间棚内光照强度值 为进一步研究在保温被 遮光阴影带的影响下棚内不同位置的 DLI 变化 根 据不同时段保温被遮光阴影带所在位置 结合各时 段棚内光照强度数值 根据式 1 结合 Excel 2019 分析计算保温被顶卷时棚内东西方向不同位置的 DLI 值 不考虑棚内散射光影响 即可探究棚内东西 向光照分布情况 模拟计算位点见图 2 DLI 计算式 为 10 t2 t1 DLI PPFDdt 1 式中 DLI为光合有效辐射日总量 mol m 2 d 1 PPFD 为光合光量子通量密度 即光照强度 mol m 2 s 1 t 为计算时间 取 6 30 17 00 1 4 实测计算棚内东西向不同位置 DLI 值 于 2020 年 11 月 3 日晴天时于山东省青岛市即 墨农业高新区马路对面农户大棚进行实地测量 测 量时间为 9 00 15 00 每隔 0 5h 测量一次 此阶 段内保温被卷至大棚顶部 实测大棚为南北走向 跨度为 12 0m 长度为 60 0m 脊高为 3 5m 实测棚 两个卷被卷起后之间还存在一个保温被固定区域 保温被卷起后整体宽度为 1 7m 棚内种植作物为青 椒 冠层高度为 1 0m 光照强度测量位置为 以距 棚北面墙延长方向 30m 左右处测量 并选取塑料大 棚东西向中间位置高 1m 处 P1 点为原点 分别向东 西两侧延伸测量 横向每隔 1m 设一个测量点 以植 株冠层高度 1m 为测量高度 共计 13 个测量位点 图 2 选用的光照强度测量仪器为照度计 其型号 为 JTG01 光谱范围为 0 1 100000lx 为方便计算 DLI 数值 将照度计的单位 lx 转化为 PPFD 的单位 mol m 2 s 1 根据式 1 及 Excel 2019 进行数据计 算和分析 研究并计算实测棚内东西向不同位点 DLI 分布情况 图 2 实测和计算棚内 DLI 值 光合有效辐射日总量 的点 位分布 Fig 2 Distrbution of the some points at which measured and calculated DLI daily light integral values in the greenhouse 注 为光照强度测点 P1 为中点 Note is light intensity measuring points P1 is the midpoint 2 结果与分析 2 1 保温被顶卷遮光阴影带移动位置计算 2 1 1 不同时刻太阳高度角计算 1 春秋分日不同时刻太阳高度角计算 不同时刻太阳高度角 as 为 15 Sinas sin sin cos cos cos 2 15 t 12 3 式中 as 为太阳高度实际值 为太阳赤 第 4 期 范艺然等 春秋分日保温被顶卷对南北向大棚内光照影响的模拟 679 纬值 春秋分时太阳赤纬值为 0 为测点纬度 本研究地为青岛地区 测点纬度取值为 35 58 为太阳时角 其随时间变化而变化 t 为计算 时刻 2 太阳高度角在立面的投影角度 计算 将太阳直射光照在保温被上产生的三维移动遮 光阴影体进行竖向截面 视作二维数学模型 求出 不同时间太阳高度角在立面的投影角度 图 3 为春 秋分日太阳高度角及在坐标系中的投影角 其中图 3a 为不同节气太阳视运动图 16 春秋分时为二分二 至 太阳从正东方升起 正西方落下 17 为春秋 分时期正午太阳高度角 图 3b 为春秋分除正午以外 不同时刻太阳高度角 as 示意图 18 图 3c 为春秋分 不同时刻太阳高度角投影角度 图 3d 为太阳高度 角投影角度 照在南北向塑料大棚内示意图 根据 春秋分日正午太阳高度角 不同时刻太阳高度角 as 建立数学模型 即可计算出太阳高度角投影角 度 2 2 1 sin 1 tan 90 sin as 4 式中 为太阳高度角投影角度 其数值随时间 变化而变化 as 为太阳高度角实际值 随时间变 化而变化 为当天正午太阳高度角 其中 as 均根据式 2 计算得出 2 1 2 不同时刻遮光阴影带总宽度计算 本模型探讨太阳直射光遮光影响 将太阳直射 光视为平行光线 保温被顶卷在地面产生的阴影总 长度 L 视为太阳光线与顶部保温被相切时产生的总 距离 图 4 随不同时刻太阳高度角的变化而变化 其计算式为 2R LD sin 5 式中 L 为不同时刻保温被遮光阴影带总宽度 m R 为保温被半径 0 35m D 为保温被直径 0 7m 为太阳高度角投影值 随时间变化而 变化 2 1 3 遮光阴影带在棚内移动位置计算 保温被移动遮光阴影带在棚内移动位置可分为 五个阶段 图 5 第一阶段为保温被阴影从西边刚 进入棚内地面时刻 第二阶段为上午时分 t 12 00 保温被部分阴影在棚内位置 第三阶段为上午时分 t12 00 保温被阴影在棚内位置 由 图 1 中定义 以塑料大棚西侧长度方向中点 O 为原 点 以跨度方向为 x 轴 以大棚脊高方向为 y 轴 建立坐标系 确定保温被遮光阴影带在棚内东西向 移动位置 第一阶段 计算保温被阴影带进入棚内地面的 时刻 t 如图 5a 所示 保温被阴影带刚进入棚内地面时 太阳直射光与保温被切线正好经过坐标原点 求出 此时的太阳高度角投影值 根据式 4 反推此时 a 上午阴影从西边刚进入棚内 The time when the shadow zone come in greenhouse from west before noon b 上午保温被 部分阴影进入棚内 The time when the partly shadow zone come in greenhouse before noon c 上午保温被阴影全部进入棚内 The time when the whole shadow zone come in greenhouse before noon d 正午 At noon e 下午保温被阴影全部在棚内 The time when the whole shadow zone is in greenhouse after noon f 下午保温被阴影移出大棚地面 The time when the whole shadow zone move out greenhouse from east after noon 图 5 春秋分日特殊时刻保温被顶卷在棚内形成的遮光阴影带位置 Fig 5 Position of the shaded shadow zone of the thermal insulation quilt roll at north south direction greenhouse s cover at special time on equinoctial day 第 4 期 范艺然等 春秋分日保温被顶卷对南北向大棚内光照影响的模拟 681 的太阳高度角实际值 as 再根据式 2 3 即可 反推计算时刻 t 求出保温被阴影进入棚底角的时刻 T1 W L tan 2 6 整理式 5 式 6 可求出此时的太阳高度角 投影值 即 2 W D sin Tsin 1R 2 7 式中 T 为大棚脊高 H 4 2m 加上保温被半径 长度 R 0 35m 即 4 55m 为不同时刻太阳高度 角投影值 W 为大棚跨度 12m L 为保温被 遮光阴影带总宽度 m 随时间变化而变化 D 为 保温被直径 0 7m 其中 T W D R 数值仅为本 模型参数值 可根据大棚参数的变化而变化 第二阶段 计算保温被部分阴影带在棚内 t 12 00 时的位置 当保温被遮光阴影部分在棚内时 设遮光阴影 位置为 0 到 X 1 如图 5b 所示 则 1 1T1 XW L 2tan2 8 由式 8 和式 5 整理可得 1 WD T R X 2tansin 9 故此时遮光阴影位置为 0 WD T 2tan R sin 第三阶段 计算保温被全部阴影在棚内时 当 t12 00 保温被阴 影完全在棚内时的位置 设此时的遮光阴影位置为 X 1 到 X 1 L 具体情 况如图 5e 所示 则 1 WL T X L 2tan 180 13 由式 13 式 5 整理可得 1 WD R T X 2 sin tan 180 14 故下午时分 t 12 00 保温被阴影完全在棚内 时位置为 WD R T 2 sin tan 180 WD R T 2 sin tan 180 当遮光阴影逐渐从棚东侧离开时 图 5f X 1 计算方式不变 阴影位置为 X 1 到大棚东侧边缘处 即 WD R T 12 2 sin tan 180 2 2 棚内东西向不同位置的光合有效辐射日总量 2 2 1 模拟结果 根据式 2 式 14 可计算不同时刻阴影带 所在位置及持续时间 再通过式 1 计算棚内东西 向不同位置的光合有效辐射日总量 DLI 值 结果见 图 6 为清楚看出大棚跨度方向 DLI 值变化情况 以跨度方向中点 图 2 中点 P1 为坐标原点分析 DLI 值分布情况 由图 6 可见 由于受遮光阴影带 影响 春分日大棚内跨度方向中点位置上获得的 DLI 值最小 为 10 91mol m 2 d 1 沿中点分别向东 西两侧 DLI 值逐渐加大 最大值位于距离棚内中点 东西两侧各 6m 处 可达到 13 70mol m 2 d 1 其中 自中点向东西向第 1 个测点变化幅度最大 由 10 91mol m 2 d 1 变为 12 20mol m 2 d 1 上升了 11 8 自中点东西向 1 5m 范围内各点之间光含 中 国 农 业 气 象 第 42 卷 682 有效辐射日总量变化幅度较小 由 12 20mol m 2 d 1 变为 12 70mol m 2 d 1 仅上升了 4 1 自中点东 西向第 5 第 6 个点变化幅度较大 遮光阴影带在棚内中点处持续时间最长 且此 处在正午时分光照最强时产生遮光阴影 故棚内中 点向东西两侧各 0 1m 范围为一日内累积 DLI 值最 低区 而中点向东西两侧各 1 5m 范围内 DLI 值相 对较高 一日内变化幅度较小 因为在该范围内保 温被遮光阴影持续时间较 0 1m 处短 且该区域遮 光阴影带移动较均匀 中点向东西两侧各 5 6m 范 围为 DLI 最高区域 因为遮光阴影带在日出后和临 近日落时进入该区域 而此时棚内的光照强度原本 就低 因此对全天累积 DIL 值影响不大 图 6 春分时期棚内不同位置 DLI 模拟值 Fig 6 Simulated DLI values at different positions in the greenhouse on spring equinox day 2 2 2 模拟结果与实测值对比 图 7 为实测棚内 DLI 值分布 由图可知 由于 受遮光阴影带的影响 实测值同样表现为中点位置 DLI 值最小 为 7 31mol m 2 d 1 总体分布趋势也是 自中点向东西两侧 DLI 值逐渐加大 最大值位于距 离棚内中点东西两侧各 6m 处 可达到 12 70mol m 2 d 1 实测值走向趋势与模拟值吻合 但不同位置的变化幅度有差别 与模拟值相比 中 点至东西两侧第 1 个测点的 DLI 值变化幅度较小 由 7 31mol m 2 d 1 变为 7 56mol m 2 d 1 上升了 3 4 中点至西侧 1 5m 和东侧 1 4m 范围内各点 之间变化幅度较大 其中变幅最大的区域为中点东 侧第 2 第 3 点之间 由 8 60mol m 2 d 1 变为 11 45mol m 2 d 1 上升了 33 1 实测值与模拟值在不同区域 DLI 值变化幅度有 差异 主要是因为实测时棚内中点处有作物遮挡影 响 导致中点至东西向第 1 个测点间 DLI 值变化幅 度不大 且实测时棚内有散射光遮光影响 19 及外 界日照阴云的变化等因素导致棚内中点西侧 1 5m 和东侧 1 4m 处各点间 DLI 值变化幅度较大且分布 不均匀 图 7 实测棚内不同位置 DLI 变化值 Fig 7 Measured DLI values at different positions in the greenhouse 2 2 3 棚内东西向水平空间光照分析 由图 6 图 7 可知 无论是实测值还是模拟值 DLI 均在东西水平方向上存在条带状差异 根据崔佳 维等研究 11 可知 一般喜光植物苗期 DLI 值不小于 10mol m 2 d 1 因此 将棚内弱光区定为 DLI 10mol m 2 d 1 区域 将适宜光区定为 DLI 在 10 12 5mol m 2 d 1 区域 将强光区定为 DLI 12 5mol m 2 d 1 区域 由模拟值数据可知 模拟的 DLI 值均在 10mol m 2 d 1 以上 无弱光区 中点至 东西两侧各 0 3m 区域为棚内适光区 占棚内种植 区域的 50 中点至东西两侧各 3 6m 区域为棚内 强光区 亦占棚内种植区域的 50 可见 在模拟 值中无弱光区 且强光区和适光区各占一半 由实 测棚内数据可知 中点至东西两侧各 0 3m 区域为 弱光区 占棚内种植区域的 50 中点至东西两侧 各 3 6m 区域为棚内适光区 占棚内种植区域的 50 因此 实测中无强光区 适光区和弱光区各占 一半 随着季节变化 棚内光区的划分也会发生变化 如夏季和春夏交替时分棚内 DLI 值整体较高 而此 时棚内中点位置的 DLI 值虽较其他位置偏低 但仍 第 4 期 范艺然等 春秋分日保温被顶卷对南北向大棚内光照影响的模拟 683 处于适光区或强光区 并不影响作物生长 实测时 间棚内温度较低 棚内光照强度普遍偏低 导致无 强光区 且实际测量时棚内有散射光遮光影响 会 降低实际棚内光照强度 19 同时 因测量仪器自身 误差及外界日照阴云的变化影响 致使大棚中点至 东西方向 DLI 实测值不完全对称 3 结论与讨论 3 1 结论 1 探究棚内直射光遮光影响 建立春秋分日 保温被顶卷遮光阴影带的移动位置计算方法 可得 知不同时间遮光阴影带在大棚跨度方向上的移动位 置及距离 2 在该保温被顶卷大棚内 DLI 的模拟值和实 测值变化趋势一致 均在沿大棚跨度方向中点处为 最小 自中点处向东西各 1m 范围内为最低区域 且 DLI 值沿大棚中点处向东西两侧逐渐增加 最大值位 于大棚东西向边缘处 3 DLI 值最低的区域会在寒冷季节处于作物生 长弱光区 但随着季节变化 该弱光区也会变为适 光区或强光区 如夏季和春夏交替时分棚内 DLI 值 整体较高 而此时棚内中点位置的 DLI 虽较其他位 置偏低 但仍处于适光区或强光区 并不影响作物 生长 3 2 讨论 为研究保温被顶卷在棚内产生的直射光遮光阴 影影响 模拟计算一日内不同时间段保温被遮光阴 影带在棚内东西向的移动位置和距离 计算大棚内 东西向不同位置 DLI 值分布 并进行实测对比 模 拟选择春秋分日进行 原因为 太阳运行轨迹 在春分和 秋分时 均处于二分二至 可以模拟计算出遮光阴影带 移动位置轨迹 且这两天内阴影带在棚内移动轨迹一 致 因此选择其中一个节气进行实际测量即可 遮光阴 影带在春冬季节遮光影响最严重 偏向夏季时棚内光照 强度大 即使有遮光阴影带的区域仍为强光或适光区 并不影响棚内作物的生长 因此 选择春秋分日进行模 拟具有代表性 无需对全生长期进行观测和模拟 前人建模时均将模拟和实测时间设定为同一时 段 拟合后仅能证明其在模拟时段内具有适用性 而本研究将实测时段与模拟时段分开 探究模拟适 用性 结果表明 实测值与模拟值的 DLI 整体变化 趋势一致 均在沿大棚跨度方向中点处为最小 从 中点处向东西两侧逐渐增加 最大值位于大棚东西 侧边缘处 因此 即使在季节日期不同的情况下 模拟值变化趋势仍与实测值吻合 说明该模拟适用 范围和时间段较广 但本模拟仍具有一定局限性 模拟值在棚内不 同区域 DLI 值的变化幅度与实测值有差别 如在实 测值中 棚内中点至东西向第 1 个点处 DLI 变化幅 度较小 而模拟值变幅却较大 是因为模拟未考虑 棚内作物遮挡问题 而实测棚内中点处种植作物 会影响整体测量准确度 导致中点至东西向第 1 个 测点间 DLI 值变幅不大 中点至东西两侧 1 5m 范 围内各点之间实测值变化幅度较大 而模拟值变化 幅度较小 是因为实测棚内有散射光遮光影响 19 及外界日照阴云的变化等因素影响 实际生产中 棚顶部两侧卷被之间还有一个保温被平铺的固定区 域 该区域的存在还会导致遮光阴影带的增加 为使 DLI 最小区域在全年均能满足棚内作物正 常生长 可改变作物种植制度 在该区域种植阴性 作物 如多数绿叶菜和葱蒜类蔬菜 20 亦可在棚内 中部设 2 3m 宽度人行过道 以避开弱光区 为降 低保温被顶卷对棚内 DLI 的影响 生产上可选用厚 度较低的保温被 21 并适当缩短保温被卷起后中间 固定区域的大小 或改变原有上卷下铺式卷帘方式 探索一种新型卷被模式 4 参考文献 References 1 周长吉 周博士考察拾零 七十五 大跨度保温塑料大棚 的实践与创新 上 J 农业工程技术 2017 37 34 20 27 Zhou C J Note of Dr Zhou 75 practice and innovation of with large span plastic greenhouse external thermal insulation J Agricultural Engineering Technology 2017 37 34 20 27 in Chinese 2 付玉芳 张亚红 冯雪 等 两种新型大跨度塑料大棚环境 性能对比分析 J 北方园艺 2020 10 55 63 Fu Y F Zang Y H Feng X et al Comparative analysis of environmental performance and effects of two kinds of plastic greenhouses J Northern Horticulture 2020 10 55 63 in Chinese 3 佟国红 David M Christopher 李天来 等 日光温室保温被 卷放位置对温度环境的影响 J 农业工程学报 2010 26 10 253 258 Tong G H Christopher D M Li T L et al Influence of thermal blanket position on solar greenhouse temperature 中 国 农 业 气 象 第 42 卷 684 distributions J Transactions of the CSAE 2010 26 10 253 258 in Chinese 4 周长吉 周博士考察拾零 七十六 大跨度保温塑料大棚 的实践与创新 下 J 农业工程技术 2018 38 1 38 43 Zhou C J Note of Dr Zhou 76 practice and innovation of with large span plastic greenhouse external thermal insulation J Agricultural Engineering Technology 2018 38 1 38 43 in Chinese 5 董晓星 黄松 余路明 等 大跨度外保温型塑料大棚小气 候环境测试 J 中国农业气象 2020 41 7 413 422 Dong X X Huang S Yu L M et al Microclimate environment test for wide span plasticgreenhouse with external thermal insulation J Chinese Journal of Agrometeorology 2020 41 7 413 422 in Chinese 6 房淼森 李少华 一种太阳视运动轨迹建模方法及其应用 J 城市勘测 2015 1 109 112 Fang M M Li S H A modeling method of Sun s orbit visual motion and its application J Urban Geotechnical Investigation Surveying 2015 1 109 112 in Chinese 7 武莹 李建明 典型季节大跨度非对称塑料大棚内温光性 能分析 J 中国农业大学学报 2019 24 10 125 135 Wu Y Li J M Analysis on temperature and light variation properties of large span asymmetric plastic greenhouses in typical seasons J Journal of China Agricultural University 2019 24 10 125 135 in Chinese 8 王楠 马承伟 赵淑梅 等 日光温室常用透光覆盖材料辐 射透过性能测试研究 J 沈阳农业大学学报 2013 5 531 535 Wang N Ma C W Zhao S M et al Measurement of transmissivity of solar greenhouse covering materials J Journal of Shenyang

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