植物工厂作物栽培微环境及数字化平台技术构建

植物工厂是未来设施农业生产工业化的重要形式之一,其发展依赖于植物学研究的新技术、设施环境与植物互作、现代农业装备与物联网信息化技术应用、人工智能与数据服务等.研发新型低能耗植物工厂作物高效栽培系统与环境智能控制技术集成系统,建立基于互联网的植物工厂数字化平台加人工模拟气候环境下设施作物栽培所需的温湿度、气流组织、二氧化...     

湘南住区垂直绿化的冬季节能绩效研究

由于夏热冬冷的特殊气候特征,我国垂直绿化的运用不能照搬新加坡和我国香港等热带高密度城市的实践经验。本研究运用"Envi-met+TRNSYS"耦合方法,从冬季视角理性分析不同垂直绿化模式的节能效应。首先对我国湘南地区居住区的空间结构、湘南地区典型冬季气象日特征进行解析;并对装配3种不同垂直绿化模式的小区分别进行冬季室内热环境的模拟分析;最后,依据湖南人体对寒冷的受耐性特征,运用TRNSYS模拟不同垂直绿化模式情景下的室内采暖能耗需求。研究结果显示,垂直绿化在寒冷气候条件下可能增大建筑采暖能耗需求,对节能不利;湘南地区典型冬季气象日,墙生垂直绿化户均增加采暖用电量为1.2～1.5 kW·h;地生墙表垂直绿化在冬季仍然具有节能效应,户均采暖节能约为0.2 kW·h。     

密植型温室番茄作物层温度的模拟研究

建立作物层温度的模拟模型,并利用实测数据对所建模型进行试验验证,同时分析温室环境因子与作物层温度的关系,对室内温度、净辐射、空气饱和水汽压差(VPD)等环境数据进行作物层温度的多元线性回归模型.结果表明:模型能较好地预测玻璃温室作物层温度,作物层上部和下部温度模拟值与测量值之间的决定系数R2分别为0.890 6、0.8...     

校园绿色空间布局对微气候的效应研究

本研究以河南农业大学校园为例选取了3个具有不同绿色空间布局形式的测量样点,在人行高度上进行了9 d的风速、风向、温度、湿度、热辐射的数据采集。通过对实测数据分析,秋季静风天天气下,半围合式绿色空间布局的风速、风向变化小于开敞空间和行列式绿色空间布局;相比于其他布局形式,半围合式布局降温1.41℃、增湿4.08%、降低辐射119.25 W·m~(-2),对微气候的改善有明显效果。     

施氮和间作对蚕豆锈病发生及田间微气候的影响

为研究不同施氮水平和间作对蚕豆锈病发生及田间微气候的影响,探讨间作系统氮肥调控下田间微气候变化与蚕豆锈病发生的关系,以小麦蚕豆间作体系为研究对象,通过田间小区试验,设N₀(0 kg·hm^-2)、N₁(45 kg·hm^-2)、N₂(90 kg·hm^-2)、N₃(135 kg·hm^-2)4个氮水平,调查蚕豆锈病发病率和病情指数,测定蚕豆不同冠层的温度、相对湿度和风速。结果表明,无论单作还是间作,施氮对蚕豆产量均无显著影响,但施氮增加了蚕豆锈病的发病率和病情指数,其中发病盛期,施氮(N₁~N₃)蚕豆锈病发病率较不施氮(N₀)处理增加1.7~7个百分点,病情指数增加10.2%~143.8%,且病情指数受施氮水平的影响较发病率明显;与N₀相比,施氮使蚕豆冠层温度降低0.1~1.8℃和风速降低7.2%~80.0%,冠层相对湿度增加0.2%~19.0%。与单作相比,间作蚕豆产量平均增加34.4%。发病盛期,间作蚕豆锈病发病率降低7.510.6个百分点、病情指数降低26.9%~51.0%;整个发病期,间作蚕豆的冠层温度和风速均高于单作蚕豆,相对湿度低于单作蚕豆。相关分析表明,发病盛期和发病末期,蚕豆锈病发病率和病情指数与相对湿度呈极显著正相关,与冠层温度、风速呈极显著负相关。总体来看,施氮水平和间作模式对蚕豆产量、冠层温度、相对湿度和风速均有影响,且间作的影响大于施氮水平。综上,小麦与蚕豆间作及控制氮肥用量是改善农田小气候且有效控制蚕豆锈病发生的有效措施。本研究结果为间作系统合理施用氮肥和发挥间作控病增产优势提供了指导和理论依据。     

北京地区葡萄三种主要栽培方式的叶幕微气候和植物水分关系的研究

对北京地区三种主要葡萄栽培方式的叶幕微气候和植物水分关系进行了分析研究,指出单篱架栽培方式整个叶幕叶片受光平均水平较高,叶片和果粒平均温度、单叶蒸腾速率亦较高;然而叶面积指数较小,造成单位土地面积上叶幕光能总截留量和总蒸腾量的降低。双篱架栽培方式叶幕微气候条件和叶片水分生理活性次于单篱架,但叶面积指数较大,叶幕外表受光面较大和叶幕总蒸腾水平较高。棚架栽培方式的叶面积指数居中,叶幕微气候条件平均水平次于单、双篱架,叶片的水分生理活性较小。对三种栽培方式的生产性能及其改良途径作了讨论。     

云冷杉林风倒区林隙和掘根微立地微气候变化

2013年7月,在小兴安岭凉水国家级自然保护区云冷杉林风倒区1.5 hm2的样地内,选取由掘根倒木形成且包含坑和丘微立地的大、中、小3个代表性林隙。在每个林隙中心安装HOBO自动气象站,测定了7—9月林隙中心以及林隙内丘顶和坑底的总辐射、光合有效辐射(PAR)、空气温度和相对湿度,并在郁闭林分和空旷地设置对照。分析了不同大小林隙之间以及林隙内丘顶和坑底之间小气候在生长季的动态变化及其差异。结果表明:林隙总辐射、PAR以及空气温度依照大林隙、中林隙和小林隙的次序依次降低;同一林隙内,丘顶的总辐射、PAR和空气温度大于坑底,丘顶空气相对湿度小于坑底;月均气温和月均PAR均为7月>8月>9月,绝大多数按照空旷地、大林隙、中林隙、小林隙和郁闭林分的次序递减,仅9月份小林隙的气温大于中林隙。同一林隙的平均气温日较差均为7月>9月>8月,相同微立地(林隙中心、丘顶、坑底)气温日较差均为大林隙>中林隙>小林隙。相同月份丘顶的气温日较差均大于坑底。各林隙空气相对湿度均为8月>9月>7月,并按照空旷地、大林隙、中林隙、小林隙和郁闭林分的次序依次递增。7月份大林隙的总辐射、PAR与8、9月份相比均差异显著。9月不同大小林隙之间的总辐射、PAR差异均不显著。7—9月,大林隙和小林隙中心的空气湿度均差异显著。同一林隙相同月份丘顶和坑底的PAR、空气相对湿度差异均显著,空气温度差异不显著;无论是在林隙内还是林隙内的丘顶和坑底,同一林隙不同月份的温度差异均显著。     

基于用户视角对公共空间微气候调节的研究

本文通过调查分析,发现公共空间下空调存在各类问题:出风口设计不合理,空间冷热分布不均;空调能耗过大;外观设计局限,无法与环境相融合;封闭式空间,空气不流通。查找国内外空调送风方式和现有技术的研究,将下出风方式进行深入探究,提出对公共空间微气候调节的设想,改变传统出风模式,设计以人为本,增强用户体验感。     

农林复合对近地面微气候环境的影响

以渭北黄土区农林实践中发展最为迅速的核桃(Juglans regia)-小麦(Triticum aestivum)间作复合模式为研究对象,以两物种的单作系统为对照,讨论农林复合系统对近地面微气候环境的影响,为农林复合系统经营管理和模型的建立提供理论依据。结果表明,核桃-小麦间作降低了2—10月近地面气温和地温,期间气温平均值分别比核桃单作和小麦单作低0.66℃和0.97℃,期间地温平均值分别比核桃单作和小麦单作低0.71℃和1.41℃。核桃-小麦间作提高了11月至第2年1月近地面气温和地温,期间气温平均值分别比核桃单作和小麦单作高0.49℃和0.40℃,期间地温平均值分别比核桃单作和小麦单作高1.01℃和0.69℃。核桃-小麦间作各月近地面空气相对湿度均高于两单作系统,其全年平均值分别比核桃单作和小麦单作提高了14.33%和19.98%。核桃-小麦间作各月近地面平均风速和相对照度均低于两单作系统,其全年平均风速分别比核桃单作和小麦单作降低了26.32%和30.00%,全年平均相对照度分别比核桃单作和小麦单作降低了21.33%和45.93%。核桃-小麦间作浅层土壤湿度在4—5月低于两单作系统,在6—7月迅速升高,在7—9月高于两单作系统。核桃-小麦间作复合系统可以降低高温季节近地面的土壤温度、气温、风速和相对光强,这对降低土壤水分的无效蒸发具有重要意义。     

基于局地气候分区的成都街道空间冬季热舒适研究

为探究街区空间布局与空间形态特点、微气候环境和使用者环境感知之间的关系,文章基于局地气候分区理论并结合林荫空间对街道的限定,在成都市选出6条符合相应指标的街道,在冬季进行热舒适研究,结果表明：1)在同时空下,不同LCZ分区下的街道微气候数值有差异。紧凑型街道温度波动大于开敞型;开敞型街道湿度波动范围大于紧凑型。2)紧凑低层型街道和开敞中层型街道是最为舒适的两种街道类型。3)人群对微气候的热感觉与热舒适具有二次线性关系,街道空间形态会对人的热偏好产生影响。4)空间形态与行为活动会影响人的热期望与热中性范围。因此,设计时不仅需要考虑街道空间特征,还应将街道所处环境、使用群体属性及活动特征纳入考量,以创造更为舒适的街道环境。