基于夜间室内外温差计算方法的日光温室气候分类

为了解决日光温室园艺作物越冬栽培茬口合理安排问题,同时减少低温灾害风险,开展温室保温性评价并进行科学分类。该研究选取天津市3种典型日光温室设置室内外小气候观测试验,结合不同温室构型及建筑材料,基于热传导原理形成日光温室夜间室内外温差计算方法,并以此为基础评价不同类型温室保温能力,进而对天津地区主要日光温室类型进行划分,提出不同类别温室适宜种植蔬菜建议。结果表明：1）温室保温常数γc能较好地反映日光温室保温性能差异,3种典型日光温室保温常数分别为20.34、15.84、13.21。2）温差计算方法可以较好模拟不同类型日光温室室内气温变化,温差模拟值与实测值决定系数（R2）在0.71以上,均方根误差RMSE范围为1.97%～3.86%。3）利用1960-2020年气候观测资料按气候保证率80%计算其最低气温、最小湿度及最小风速值,模拟得到本地不同保温能力日光温室的极端最低温度值为3～14 ℃,按照果蔬生长发育指标需求,提出日光温室分类标准,可分为耐寒叶菜型、叶菜适宜型、果叶混合型、果菜适宜型及喜温果菜型,并在2016-2020年温室改造与评估实际应用中得到验证。该研究可为解决中国日光温室类型多且构型复杂,难以量化评价其保温性能及合理安排种植茬口的难题提供方案参考。     

戈壁日光温室适栽口感型番茄品种筛选

口感型番茄具有皮薄、肉厚、多汁、酸甜适中等优点,越来越受到市场的青睐。为筛选出适宜河西地区戈壁日光温室有机生态型无土栽培的口感型番茄优良新品种,在酒泉市肃州区东洞戈壁农业生态产业园的戈壁日光温室对引进的9个口感型番茄新品种采用有机生态型无土栽培方式进行了品种筛选试验。结果表明,在酒泉市肃州区戈壁日光温室中,以戴安娜、原味1号为综合表现最优品种,其经济效益分别为1 075 200、 1 068 000元/hm2,可作为当地越冬茬日光温室采摘和高品质种植方向发展的主要品种。     

西北型节能日光温室的设计研究与示范

从西北地区的气候特征出发,进行了适合西北地区的节能日光温室研究,通过优化设计,提出了西北型节能日光温室的特点,提出了西北不同地区的温室参数,设计出了三种西北型节能日光温室,示范推广330余公顷,并对西北型节能日光温室进行了性能观测,结果表明西北型节能日光温室可以在西北大部分地区进行推广应用.     

日光温室有机基质型无土栽培甜瓜养分利用率的研究

研究了不同化肥施用量对日光温室有机基质型无土栽培甜瓜产量及N、P和K吸收量、吸收比例和利用率的影响。结果表明:适量施用化肥可显著提高甜瓜果实产量,提高有机基质养分和化肥利用率;化肥施用过多,基质养分和化肥利用率均有所降低;研究确定的日光温室有机基质型无土栽培甜瓜适宜化肥施用量计算方法为:(甜瓜目标产量需肥量-有机基质速效养分量)/化肥养分吸收率。     

南疆生产建设兵团日光温室建造中的主要技术问题调查分析

南疆具有较好的光热资源,是生产建设兵团(简称兵团)发展日光温室的主要区域和现代农业发展结构调整、方式转变实施的重点,但南疆日光温室大多由我国其他地区引进,温室的适宜性和针对性不强,存在的技术问题较多,尤其是建造技术方面,在当前快速发展的形势下,亟待研究、总结,以避免建设中出现新问题。通过选择南疆兵团4个师、40余个团场中50栋以上连片规模的日光温室项目进行调研,比较不同类型建造方式的环境调控效果和生产效果,对相关建造参数和技术措施进行针对性的研究测算。发现在总体造型设计、结构布置、构件设计、围护结构构造等方面,都存在一些突出的共性问题,诸如前屋面角偏小、骨架变形大等,造成了日光温室建设成本的浪费和功能缺陷。南疆兵团日光温室需要在建造技术研发推广、总体参数确定、后墙设计、骨架布置、后坡设置等方面加以改进,按照气候特征和作物需求,针对性的确定温室总体尺寸及结构形式;在新型日光温室引进方面要科学慎重;该文梳理出的问题在我国北方地区也很普遍,具有很好的典型性和代表性,完善南疆日光温室性能指标体系、揭示技术研究方向和重点,对新疆乃至中国北方部分地区日光温室的建造也有很强的指导意义。     

装配式日光温室砌筑不同蓄热墙体的增温和草莓栽培效果

针对西北沙漠地区日光温室冬季夜间室内低温的问题,以新疆和田使用的装配式日光温室为研究对象,通过在温室内北侧砌筑砖墙体、砌块墙体和砌块填充沙土墙体3种材质的蓄热墙体,采用PT100铂电阻温度传感器对试验温室墙体、室内温度进行测试,并进行草莓栽培试验,用ACS-30型天平、LH-B55型数显折光仪进行草莓质量、可溶性固形物含量测量。由试验数据得,3种蓄热墙体体积、尺寸相同条件下,蓄热性能依次是:砌块填充沙土墙体砌块墙体砖墙体。装配式日光温室内砌筑砖墙体、砌块墙体和砌块填充沙土墙体,使得室温较装配式日光温室早晨07:00分别增加2.2、2.9和3.8℃。采用同样的种植管理技术,栽培的草莓开花期分别比原装配式日光温室早7、11和14 d,成熟期早14、17和20 d,单棚产量依次高24.2%、30.1%和33.4%,比装配式温室的草莓可溶性固形物质量分数平均值高1.4、2.1和2.6个百分点。进一步验证了墙体对日光温室热贡献的重要性,且砂浆砌块墙体比砖墙体增温效果明显,该墙体温室更适宜草莓生长。新砌筑墙体蓄热量与装配式温室热负荷计算数值一致,表明在没有其他加温设施的情况下,温室内新砌的墙体是室内夜间热源,可使温室内温度增加。该文为西北沙漠区日光温室墙体蓄热材料和结构设计提供参考,为日光温室内砂浆砌块的应用研究提供了依据。     

新疆和田沙漠腹地日光温室环境测试与分析

近年来,以和田沙漠区域日光温室为主的非耕地设施农业在新疆发展迅速并形成了一定规模。为明确沙漠区域日光温室冬季温光变化规律,以期为沙漠地区日光温室结构改进和作物管理提供参考,该文针对于沙漠腹地特殊环境下日光温室内部光温环境变化进行了测试与分析。结果表明:沙漠地区日光温室内外部光照强度大,晴天条件下光照强度20 000 lx以上时间长达5～6 h;温室内空气、地面温度波动大,最高气温、最低气温平均差值为26.6℃,最大为32.7℃,晴天地表温度在30℃以上的时间长达4～5 h,2月份最高可达40.3℃,呈现出"中午温度过高,夜间温度偏低,昼夜温差较大"的特点。晴天条件下,温室白天空气湿度为24%～84%,最小为24%,夜间空气湿度为84%～95%,受沙漠区域干燥环境的影响,夜间低温时,棚膜内表面无"结露"现象。沙漠地区日光温室能较好的将太阳能转化为热能且具有较好的保温能力,室内相对湿度小,可有效保证各种蔬菜、水果的生长发育,但蓄热能力较差,增加沙漠地区日光温室蓄热能力的相关研究亟待开展。     

西北地区日光温室土墙厚度及其保温性的优化

西北地区95%以上日光温室为土质墙体围护结构,各地温室墙体厚度差异较大。为寻求西北地区节能日光温室土质墙体的最佳厚度,对西北地区新疆维吾尔族自治区塔城市、陕西省杨凌区、甘肃省白银市和宁夏回族自治区银川市等四省区应用面积最广的不同厚度土质墙体节能日光温室环境指标进行分析,研究墙体保温性能和传热特性。综合建造成本和土地利用率得出陕西杨凌地区的最佳厚度为1.0 m,甘肃白银地区的最佳厚度为1.3 m,宁夏银川地区的最佳厚度为1.5 m,新疆塔城地区的最佳厚度为1.4 m。这样的厚度在当地可以满足保温要求,当达到当地的最佳厚度时,再通过增加墙体厚度对提高温室室内环境温度效果不明显。     

新疆平欧杂种榛种植气候区划

利用新疆40个气象台站连续10a(2009-2018年)气象数据年平均气温和地理信息资料,选取海拔、年平均气温、年均降水量、日照时数4个因子作为区划指标;采用多元回归,建立气象因子的空间模型,利用地理信息系统(GIS)技术对4个因子参数进行数据网格插值分析;根据层次分析法(AHP)计算指标权重值,利用GIS叠加分析功能,得到平欧杂种榛适生区专题图。结果表明:平欧杂种榛种植区分为最适宜区、适宜区、次适宜区、不适宜区;最适宜区面积为27.722×10~4km~2,占新疆土地总面积的16.7%,主要分布在喀什地区、阿克苏地区、伊犁河谷、昌吉回族自治州、乌鲁木齐市、巴音郭楞蒙古自治州北部、吐鲁番地区以及哈密地区北部;适宜区面积为69.056×10~4km~2,占新疆土地总面积的41.6%,主要分布在喀什地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州、和田地区北部、巴音郭楞蒙古自治州北部、阿克苏地区、塔城地区以及阿勒泰部分地区。     

气候变化对新疆红枣种植气候区划的影响

研究气候变化背景下新疆红枣气候区划的变化,对适应气候变化,充分合理地利用农业气候资源,科学制定新疆红枣种植和发展规划,促进新疆红枣产业的持续稳定发展具有重要意义。利用新疆101个气象站1961—2012年的历史气候资料,使用线性趋势分析、累积距平和t-检验以及基于ArcGIS的混合插值法,在对近52年新疆≥10℃积温、冬季极端最低气温和6—7月平均气温时空变化进行分析的基础上,结合红枣气候区划指标,对气候变化背景下新疆红枣种植气候区划的变化进行了分析。研究结果表明:1)新疆≥10℃积温、冬季极端最低气温和6—7月平均气温的空间分布总体呈现"南疆高、北疆低,平原和盆地高、山区低"的格局。2)近52年新疆≥10℃积温、冬季极端最低气温和6—7月平均气温分别以62.22℃·d·10a-1、0.551℃·10a-1和0.221℃·10a-1的倾向率呈显著上升趋势,并分别于1997年、1982年和1994年发生了突变。受其影响,1997年后新疆红枣适宜种植区面积增至5.05×105 km2,较之前增加1.20×105 km2,占新疆总面积比例增大7.3个百分点;而次适宜种植区面积缩小4.0×104 km2,占新疆总面积比例缩小2.4个百分点;不适宜种植区面积缩小8.01×104 km2,占新疆总面积比例缩小4.9个百分点。气候变化使新疆红枣适宜种植区面积明显扩大,次适宜和不适宜种植区面积有所减小,这种变化对促进新疆红枣产业的发展具有重要意义。     

基于GIS的新疆阿克苏地区棉花区划

通过对以往新疆棉花区划成果的分析，选用≥10℃积温、无霜期、7月平均气温作为阿克苏地区棉花区划指标，采用回归方法建立它们的空间分布模型。利用GIS技术将阿克苏地区分为早熟长绒棉、早中熟陆地棉、早熟陆地棉、特早熟陆地棉四个棉花种植区。     

新疆棉花播种-开花期低温冷害的初步判断

参考新疆不同棉区地膜栽培棉花的气候减产年方面的研究，结合各监测点的农业气象资料和单产资料，初步研究不同棉区棉花播种-开花期低温冷害判别的气象指标。结果表明：当北疆棉区6月月平均气温距平≤-0．5℃，南疆棉区5—6月气温持续偏低且月气温距平均≤-0．5℃、或棉花的开花日期滞后，其中喀什棉区棉花开花期比常年晚5d以上，石河子棉区、博州、巴州和阿克苏棉区晚3d以上时、或当6—8月中至少有两个月的月气温为负距平、且6—8月的平均气温距平在0～-0．4℃时，就可能出现一般气候减产年。而当6—8月各月的气温距平均为负值，且其平均气温距平≤-0．5℃时，就可能出现严重的气候减产年。研究结果为当地棉花生产防灾减灾提供参考。     

新疆棉田土壤养分的吸附特征与有效性研究

应用土壤养分状况系统研究法．1996-2002年在新疆4个主要棉区，采集21个点的主要类型耕层土壤．通过土壤分析、吸附试验和盆栽试验。系统地研究新疆主要棉区土壤的养分状况、土壤对主要养分的吸附固定能力和生物有效性，结果表明：各营养元素的缺乏顺序．和田灌淤土为N＞P＞Zn＞K＞Cu＞S，阿克苏潮土和灌淤土为N＞P＞Zn＞K＞Mn＞Fe＞Cu。喀什潮土为N＞P＞Zn＞Cu＞Fe．石河子灰漠土是N＞P＞Zn＞S＞Fe＞Cu＞Mn。     

黄河中游地区开发建设新增水土流失预测方法研究

在分析北方农牧交错带地貌特征、气候类型、气温和降水变化趋势等方面的基础上,利用GIS和RS技术,探讨了其宏观生态背景分异。得出如下结论:(1)在全国尺度上,研究区隶属于6个地貌一级区,11个地貌二级区;(2)研究区包括7种气候类型,其中,东部主要以中温带季风性森林草原气候为主,中部以暖温带大陆性森林草原气候为主,西部以温带草原气候为主;(3)近40 a气温与降水变化趋势,在研究区均可分为2种类型3个区域。尽管它们在区域划分界线上不尽相同,但这2种方法所划分的3个区域的核心区域大体一致;(4)依据研究区宏观生态背景的特点,将研究区划分为3个区域:东部东北至华北农牧交错区、中部晋陕宁甘农牧交错区和西部甘青农牧交错区。3大区域在控制地貌、主要气候类型、气候变化趋势上均有各自的特点。     

塔里木河流域主要农作物气候生产潜力分析--以塔里木河上游的阿克苏地区为例

采用作物生长动态统计模型对塔里木河流域阿克苏地区主要农作物的光合、光温、光温水、光温土、光温水土生产潜力进行了计算和分析.结果表明：阿克苏地区主要农作物的光合生产潜力远大于现实生产力,冬小麦、玉米、水稻、棉花的光合生产潜力分别是实际产量的4.14、3.94、2.73、2.41倍;光温生产潜力相当于光合生产潜力的57.26%,光温水（气候）生产潜力只有光温生产潜力的9.55%,而土壤生产潜力占光温水（气候）生产潜力的49.92%.该地区光热资源丰富,其光热条件是作物气候生产潜力最突出的优势,土壤水肥条件是限制作物气候生产潜力的主要可控因子.     

影响阿克苏棉区棉花单产的温度要素分析

通过对阿克苏棉区棉花气候产量与不同长度时段、不同类型温度要素的相关分析，结果表明：（1）采用不同长度时段的日温度要素与棉花气候产量进行相关分析，比采用旬温度要素的工作更细致，更合理，更易找出对棉花气候产量影响较大的有生物学意义的较佳时段和温度要素；（2）在平均温度、最高温度及最低温度3个温度要素中，以最高温度对棉花气候产量的影响最大，其次是平均温度，最低温度最小；（3）春末及夏季的低温对阿克苏棉区的棉花气候产量形成具有一定的制约作用。温度要素对阿克苏地区的棉花气候产量有最大影响的时段是在盛夏的棉花开花－开花盛期（7月14日－7月28日），其次为春末和夏季的前中期（5月17日－7月24日）的属于第一真叶－开花盛期的时段。而农一师则不同，主要在夏季中后期（7月5日－9月3日），大体相当于棉花开花－裂铃前这一时段。     

新疆地区水土保持功能价值评估方法及生态服务价值估算

随着新疆维吾尔自治区经济社会的不断发展及资源开发力度的加大,一些生态补偿标准已不适应新的形势和需要。迫切需要重新制定新疆维吾尔自治区能源开发水土流失补偿费征收标准和使用管理办法,促进经济社会发展同水土保持生态环境相协调。结合新疆维吾尔自治区水土保持行政监督部门的实际工作,简要叙述了水土保持补偿的内涵与外延,分析了新疆维吾尔自治区水土流失现状及危害,比较了生态服务价值各种评估方法,并对新疆维吾尔自治区水土保持功能生态服务价值进行了估算,得出新疆维吾尔自治区水土保持功能生态服务价值为1 231亿元/a,也可据此为煤炭、石油和天然气的水土流失补偿费制定提供参考。     

新疆水土保持与可持续发展研究

新疆维吾尔族自治区作为我国最大及地理位置重要的西北边陲省份 ,随着人口的增长和区域开发进程的进一步加快 ,水土流失问题日趋严重 ,水土保持和可持续发展已成为其生态环境建设的重要课题。分析了新疆水土流失的现状、特点和成因以及存在的问题 ,从可持续发展角度提出了新疆水土保持的对策和建议     

新疆水土保持与可持续发展研究

新疆维吾尔自治区作为我国最大及地理位置重要的西北边陲省份，随着人口的增长区域开发进程的进一步加快，水土流失问题日趋严重，水土保持和可持续发展已成为其生态环境建设的重要课题。分析了新疆水土流失的现状、特点和成因以及存在的问题，从可持续发展角度提出了新疆水土保持的对策和建议。     

土地利用变化的人文驱动因子对新疆生态系统服务价值的影响

应用谢高地等人的生态系统服务价值系数,结合敏感度分析,探讨了1996-2008年新疆维吾尔自治区土地利用变化所引起的生态系统服务价值的变化,并进一步分析了土地利用变化的人文驱动因子对生态系统服务价值的影响。结果表明,该区域1996-2008年生态系统服务价值从7062.1671亿元增加到7168.987亿元,共增加106.8139亿元,表明该区域生态系统服务价值总体呈现持续增加趋势;在该区域生态系统服务价值中,废物处理价值最高,水源涵养价值次之,原材料价值最低,13a间各服务类型的价值总体上均呈增加趋势;新疆在13a间人均生态系统服务价值损失0.82万元,减幅达19.52%。这表明新疆地区由于人口的增长,环境压力呈持续增大趋势。影响新疆生态系统服务价值变化的人文因子可归纳为经济、人口和城市化水平因子,其中经济因子与生态系统服务价值呈正相关,而人口和城市化水平因子与生态系统服务价值呈负相关。