全 文 ：第 12卷 第 2期
2 0 0 4年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
V01．12 NO．2
Apri1， 2004
大型玻璃自控温室逐时温度影响因子研究
吴元中 杨秋珍 贺芳芳 李 军
(上海 市气象科学研究所 上海 200030)
摘 要 运 用回归分析 方法，试验研 究影 响大 型玻璃 自控温室温度的主导 因子结果 表 明，秋 、春季节 影响大型玻 璃
自控温 室温度 主导因子 白天为室 内温度和换气量 ，夜间开窗条件下为 室外温度和换 气量 ，夜 间关窗下为 室外温度 ；
而冬季 温度 主导因子 白天为室外七强 、室外温度和 管道 温度 ，夜 间为室内温度和 管道 温度 ，且夜 间温度 变化较 白天
平稳。
关键词 自控温室 温度 主导 因子
The study of affecting factors of every hour temperature in large—scale self-controled greenhouse． W U Yuan—Zhong．
YANG Qiu—Zhen，HE Fang—Fang，LI Jun(Shanghai Meteorological Science Institute，Shanghai 200030)，CJEA，2004，
12(2)：88～91
Abstract The factors affecting the temperature in self-controlled gre·’nhouse have been studied by using the regression
method．In autumn and spring，the main factors include the temperature inside the house and the amount of exchanging
gas in the day，the temperature outside the house and the amount of exchanging gas under the condition of opening the
windows at night，and the temperature outside the house under the condition of closing the windows at night．In winter，
the main factors include the light intensity Outside the house，the temperature outside the house，and pipe temperature in
the day，the temperature inside the house and pipe temperature at night．Meanwhile，the changing amplitude of tempera-
ture at night is smaler than that in the day．
Key words Se1f-contro1ed greenhouse．Temperature，M ain factors
上海东海蔬菜示范基地 1996年从荷兰引进大型玻璃自控温室，主栽番茄、黄瓜和甜椒，5年来运作效果
良好。lhm 玻璃温室室内温度与湿度 、开关窗、营养液灌溉及冬季加热均由电脑控制 ，室外有气温、光、风气
象记录，开关窗(仅有顶窗，无侧窗)为 自动控制。本研究定量分析了影响大型玻璃 自控温室温度主导因子间
的关系，为国产现代化大型温室温度监控管理提供借鉴经验。
1 试验材料与方法
试验在上海东海蔬菜示范基地大型玻璃 自控温室进行 ，供试番茄品种为大果型杂交一代“RAPSODIE”，
种植密度 2．5株 m ，于 9月中旬苗高 4～5cm时移栽 ，翌年 1月中旬株高 2．5m时将 其固定于 2．5m 高铁丝
上，并控制植株维持此高度，主茎叶数约 30片，叶面积指数 4～5，果实层数约 8～10层。一般番茄生长适宜
温度 白天为 20～25℃ ，夜间 15～20℃ ，湿 度 80％～90％ j。春 、秋和初 夏季节温室室 内温度主要受室 内
外气象条件和开闭屋顶窗控制 ，深秋～初春季节则另增地表管道加热措施，傍晚拉帘保温 ，日出打开，果实采
收期为 12月初 ～翌年 7月份 。1hrn2温室面积分 隔为 2大 区，每区各有 1个温 、湿度探测器和开关窗感应
器，室外装有 1套温度 、光照和风向风速探测仪 ，均为每 5min自动记录 1次。将室内 2大区温度分别换算为
1h平均温度并取其平均值 ，其余资料均换算为 1h平均值。温室开窗度分迎风向(YO)和背风向(BO)2种 ，
气体交换过程伴随热量 、水汽、CO：和 o 的交换 ，故开窗度以实际开窗角度占开足角度的百分 比形式记 录。
为减少统计因子数量 ，将 YO、BO 和 (风速 )组合为 W(换气量)，其组合式为 ：
W = (y0 +X ×BO)×V (1)
式中，x为待定系数。从已有资料中选取部分同一时点的样本，以室外光强、室外温度和换气量为自变量，
室内温度为因变量，变动 x值，计算相关系数，并选出最大相关系数对应的 x值为 1／2，故换气量：
W = (YO +1／2×BO)× V (2)
收稿日期：2003-04-26 改回日期：2003-05-28
第 2期 吴元 中等 ：大型玻 璃 自控温室逐时温度影 响因子研 究 89
2 结果与分析
2．1 春、秋、冬季影响温室温度的主导因子
影响温室下一小时温度的主要因子有室外温度 、光照、风及室内原有温度基础 、加热管道温度 和作物生
长状态。不 同季节白天 、夜间和开关窗条件下影响温室下一小时温度 的主导 因子不同。春秋 2季 白天外界
温、光条件一般较适宜，晴到多云天气或外界温度较高下，上午 日出时温室内CO 浓度和湿度均较高并受太
阳辐射而升温，此时应逐步加大开窗角度，增加换气量，保持温度平稳升高，降低室内 CO 浓度(仍≥外界
CO，浓度)和空气湿度。下午若仍为晴天或较高气温下 ，则温室仍需保持较大或最大开窗角度 ，避免温度过
高(>32℃)，同时由外界补充室内 CO 浓度有利于作物生长，但却可能使湿度下降较低(60％～70％)，而对
作物生长不利。阴到雨天或外界温度较低时温室缺少光照应关窗，以防止室内温度下降过低，但随之造成湿
度偏高 ，实际操作中应根据天气状况适 当开一点儿窗户为宜 ，故 春、秋季节影响 自控温度主导因子白天为室
内温度和开 、关窗角度换气量。夜间开窗条件下为室外温度和换气量，夜间关窗下为室外温度。夜间一般室
外温度<18℃时关窗，此时室内通过长波辐射和玻璃界面与外界分子热传导进行热量交换，降温速率随外界
温度而变化 ，当室外温度 >18XZ时为防止温度过高、作物呼吸消耗过大而仍需 适当开窗 以增加湍流交换，故
夜间室温主要随室外温度和开窗角度而变化。冬季隆冬时段 日均气温<5℃，其余时段多<10*C，均低于番
茄受冻害临界温度值 ，理应关窗，但为调节室内湿度和 CO 浓度需常开一点儿窗户，故 白天需通过地表管道
加热，一般加温维持 40℃左右，若外界光照好或温度高时加热温度则可适当低些。夜间室外温度进一步降
低 ，关窗后室内地表管道加热温度可根据室外温度而变化 ，一般 50～60℃ ，室温由原室内温度基础和管道温
度而决定。
2．2 影响温室温度主导因子间回归系数与样本检验
影响温室温度主导因子间回归系数。温室温度由一个稳定态到另一个稳定态一般需几分钟乃至几十分
钟 ，为有利于室温调控，本研究重点分析温室主导因子 当前状态对下一小时温度的影响，其 中时间序列长度
为 1996年秋～1999年春季 4月 16日～7月 1日；秋 季 9月 21日～11月 15日。春秋季节 白天 8：00～
18：00、夜间 19：O0～早 7：00，冬季 白天 9：O0～17：()(】、夜间 18：()(】～早 8：()(】，其回归统计分析结果见表 1～4。
春秋 2季 各 时 刻 室 内 温 度 和换 气 量 与 下 一 小 时 温 度 相 关 系 数 变 幅 为 0．78～0．97，均 达极 显 著 水
平，平均剩余标准差1．I℃；室内温度相关系数均>0，表明室内温度较高则有利于下一小时增温；温室各时刻
换气量与下-／J,时温度相关系数多<0，表明换气量与下一小时温室温度呈反相关关系，但中午前后天气晴
好或气温较高下 ，温室各时刻换气量与温度相关系数有时 >0，此时室内温度升高较多，出现开窗越大温度越
表 1 秋 、春 季节 自控 温室白天逐时温度分析回归系数
Tab．1 Regressive coefficients of every hour temperature in autumn and spring daytime
*表中“／”l二方为秋季数值 ，下方为春季数值 ，表 2同 ；秋季样本 数 =143，春季样本数 =175。
表 2 秋 、春季 自控温室夜 间开关窗下逐 时温度分析 回归系数
Tab．2 Regressive coeficients of every hour temperature in autumn，spring evening under the close window and opening window
*常数指 回归方程 中常数项 ，下表同 ；关窗下秋季样 本数 ：53～89，春季 =13～84；开 窗下秋季样本数 ：54～90
，春季 ：90～161。
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
表 3 冬季 自控 温室 白天逐时温度分析 回归系数
Tab．3 Regressive coefficients of every hour temperature in winter daytime
项 目 回归 系数 Regressive coeficient
Items 时间 Time
9：00 10：00 l1：00 12：00 13：00 14：00 15：00 16：00 17：00
常 数 13．27 15 63 l8 30 17 03 15 2l 16 10 14．54 13 90 13 16
室外 光强 0 62 0 06 0 03 0 02 0 03 0 03 0 02 0 02 0 02
室外 温度 0．20 0 10 0 08 0 15 0 19 0．17 0 19 0 22 0 24
管道加温 0．06 0 03 —0 01 0 01 0 03 0 02 0 05 0 05 0 05
高现象，这是因温室结构所致。春
秋 2季各 时刻室外温度 和换气量与
下一小时室内温度相关 系数变 幅为
0．48～0．90，除春季 19：00和 20：00
置信水平达 0．05外，其余时刻均达
极 显 著 水 平，平 均 剩 余 标 准 差
1．4C。秋 、春 2季夜间未加温 ，关窗
条件下当前室外温度与下一 小时室
：442 ’内温度 回归系数均 >0且变幅较小 ，
表明室内温度随外界温度变化而平稳变化。夜间开窗下春秋 2季室外温度和换气量与下一小时室 内温度相
关系数变幅为 0．67～0．93，均达极显著水平，平均剩余标准差 1．1℃。下一小时室内温度与当前室外温度呈
正相关关系 ，与当前换气量呈反相关关系(个别时刻除外)。表 3表明冬季各时刻 当前室外光强 、室外温度 、
管道加温与下-d,时室内温度相关系数变幅为 0．47～0．67，均达极显著水平，平均剩余标准差 1．67℃。冬
季 白天室外温度较低 ，为防止湿度过大和 CO 浓度太低 ，午后常开一点儿窗户 ，故 白天也需管道加温 ，加温
程度据室外光照和温度而定。冬季 白天室内温度主要取决于管道温度、室外光照和温度 ，其 回归系数均>0，
呈正相关关系。表 4表 明冬季夜间各时刻 当前室内温度、管道加温与下一小时室 内温度相关系数为 0．80～
0．98，均达极显著水平 ，剩余标准差多为 0．3～0．8℃。夜间全部关窗，除个别 时刻外下一小时室 内温度与当
前一小时室内温度和管道温度呈正相关关系。
表 4 冬季 自控温室 夜间逐 时温度分析回归系数
Tab．4 Regressive coefficients of every hour temperature in winter evening
= 439。
独立样本检验。为说明表 l～
4筛选 出的各影响因子有效性 ，利
用 1999年秋 ～翌年春资料作独立
样本检验 (见表 5)。由表 5可知经
对 1个 完整生长季 大样 本检验 表
明，各 时刻 温 度 平均 绝 对 误 差均
<2℃ ，其中秋 、春季 白天和冬季夜
间温度误 差℃频 率一 般 <20％，春 季 白天 和
表 5 独立样本检验 (1999～2000)
Tab．5 The test of independent sample in 1 999～2000
*表中“／”七方为开窗 ，下方为关窗：
冬季夜间为 0；绝对误差 >3℃频率春 、秋 2季白天和夜 间开窗下换气量是可操作因子 ，当 1小时即将结束时(如前 10rain)已出现有关变量
实况，由代入表 1和表2回归方程计算出下一小时室温(y．)，若需提高或降低下一小时室温(y )值，代入该
时刻迎风开窗度(y )方程 ：
Y3=一1．09×XI+7．94×X2—151．09 ( =53，R =0．84》 R 0 01) (3)
背风开窗度(y )方程为：
Y4=一3．09×Xl+6．94×X2—93．14 (”= 53，R =0．83) (4)
式中，x 为室 外风速 ，x 为室 内温 度。如 1999年 10月 2日 12：O0室 内温 度 为 24．1 oC，迎 风开 窗 度
82．85％，背风开窗度 82．65％，室外风速 6．7m／s，代入相应方程求得 13：O0室温 24．2℃。若要控制 13：O0温
度至 25．O*C，假定其他条件不变 ，代入 y 、y 式 ，求得迎风开窗度为 40％，背风开窗度为 59％，分别 比实际
第 2期 吴元中等 ：大 型玻 璃 自控温室逐时温度影 响因子研 究 91
值小42％和23％。冬季加热管道温度是可操作因子，如 1999年 12月 23日24：【)(】室内温度 16．9℃，管道温
度 54．5℃ ，代入表 4相应方程 中预测下一小时室温为 17．0~C，若控制至 17．5℃ ，代入该时刻管温方程 ：
y5=3．53×X 一1．12 ( = 88，R =0．89) (5)
式 中，X，为室内温度 ，则要求管道温度加热至 60．7~C，比实际管温高 6．2~C。
3 小 结
秋季和春季影响大型玻璃 自控温室温度的主导因子白天为室内温度和换气量，夜间开窗下为室外温度
和换气量，夜间关窗下为室外温度；而冬季温室温度主导因子白天为室外光强、室外温度和管道温度，夜间为
室内温度和管道温度。独立样本检验效果 良好 ，多数绝对误差 <2~C，且夜间温度变化较 白天平稳。
1 吴元中 ，李育民
2 吴元中 ，李育民
参 考 文 献
自控温室番茄生产的光合数值模 拟 生态农业研究 ，2000，8(4)：17～19
自控温室气象条件对番茄产量的影响 生态农业研究 ，2000，8(4)：11～13
山东省实施 10大重点工程 促进生态省建设
山东省是我国东部地区的经济大省，建设生态省是 山东省实施可持续发展战略，加快全面小康社会建设的重大举措。
2003～2010年该省规划实施 10大重点建设工程 ，一是实施产业结构优化 、工业结构调整，治理工业结构性污染 ，发展环保产
业 ；二是 实施水 资源优 化配置 ，重点建设南水北调东 线山东段 、胶 东调水 和沂沭 泗东 调南下 三大工程 ，建 设开源 、节 水工程 和
防洪工程，注重水资源保护，合理利用地下水资源，保证饮水安全；三是实施 国土绿化建设工程，实行全面封山封滩育林，全面
建设平原绿化工程和绿色通道工程，退耕还林工程和生态公益林建设 ；四是实施污染防治工程 ，继续加强水、大气污染防治，
危险废弃物和农业面源污染控制；五是实施循环经济型生态工业建设工程 ，进行循环经济试点示范，开展清洁生产，积极推行
ISO14001环境管理体系认证。加强再生资源回收利用，开发利用新能源和可再生能源；六是实施城市环境基础设施建设，合
理布局和建设城市污水处理厂，推行城市垃圾资源化利用和无害化处理处置。建设一批城市集中供热工程和城市燃气供应
设施及配套工程 ，改善城市绿化结构 ；七是实施生态保 护与建 设 ，开展 自然保护 区 、生态功 能保护 区和生 态示范 区建设 ，加 强
生物多样性保护、土地整理开发与复垦、矿山生态地质环境恢复与治理，大力治理水土流失；八是实施生态农业建设，开展生
态型高效农业经济区建设，发展无公害、绿色、有机食品，实施农村沼气工程、秸秆(种草)综合利用示范区和无规定疫病区建
设；九是实施海洋生态工程，建设莱州湾和胶州湾等近海海域生态恢复工程 ，促进渔业资源恢复、海洋渔业资源增长与保护，
发展海洋生物工程制品；十是实施监管能力建设，建立和完善环境监控网络，提高监管能力，加强信息网络和重点实验室建
设 ，开展 区域性生 态敏感性评价 和生态监 测 ，完善生态监测体 系。同时该省 为有 效保 障生 态省建设规划 的全 面实施 ，制定 了 6
项保障措施，一是组织保障，强化对生态省建设的组织领导，建立健全环境与发展综合决策机制，加快政府职能转变和管理体
制创新 ；二是法制保障，建立生态省建设的法规体系，充分发挥各级人大和政协组织的监督作用，完善政府内部的行政监察制
度；三是政策保障，实施有利于生态省建设的经济政策，加大生态省建设的财政投入，建设多元化的投融资机制，建立健全资
源与环境补偿机制 ，建立绿色国民经济核算体系；四是科技保障，加强基础科学建设 ，提高科技储备能力，努力开发和引进先
进适用科技成果 ，培养生态省建设人才队伍；五是社会保障，加强宣传教育，建立健全公众参与机制，加强 国际国内交流与合
作；六是监管能力保障，建立专家咨询和决策管理信息系统，建立完善生态环境监测网络，建立完善生态环境预警系统和快速
反应体 系。
(沈元月 郭家选 莱阳农学院农学系 莱阳 265200)