第四章园艺设施的环境条件及调控ppt课件.ppt

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1、第四章．园艺设施的环境条件及调控第一节光照条件及其调控第二节、温度条件及其调控第三节、湿度条件及其调控第四节、气候条件及其调控第五节、土壤条件及其调控第六节、综合环境调控第一节光照条件及其调控10-810-6110-410210410-2106电磁波谱波长(mm)X射线紫外线红外线可见光太阳辐射常温辐射热射线无线电波g射线可见光：0.38～0.76mm太阳辐射：0.2～3mm（占太阳辐射能总量99%）常温物体的辐射：3～100mm热射线：0.1～100mm一、太阳辐射及计算单位1、太阳辐射各种波段的定

2、义和特性波长（nm）05001500100020003000250025002000150010005000辐射能（W/m2.mm）太阳辐射地面大气层外缘6000K黑体辐射可见光红外线紫外线38076048-49%1-2%50.0%生理辐射：能够被生物吸收而发生化学反应的太阳辐射光谱成分。称为生理辐射。300～780nm——对植物生理产生作用的光辐射波长范围400～720nm——产生植物光合作用的光辐射波长范围一般在400～700nm的范围计量2、植物光合有效辐射（生理辐射）3、太阳辐射的计算单位(1

3、)用能量单位。(2)用量子表示。(3)用可见光表示。二、常用辐射定律及有关名词1、斯蒂芬·普尔滋曼定律：1879年，奥地利物理学家斯蒂芬·普尔滋曼通过试验指出：单位时间内任何辐射物体单位表面辐射出的最大能量q（即热流密度）与物体温度T的4次方成正比。即：q=εσT4σ=5.67×10-8W·m-2·K-4（斯蒂芬·普尔滋曼常量）ε为发射率。它是一个与辐射物体的温度、材料类型、表面状况、发射方向以及波长等有关的参量。如果一个物体　可以全部吸收任何波长的外来辐射，这种物体称黑体。由于可以全部吸收外来辐射能

4、量，因而其向外辐射能量的能力也最大。一般规定，黑体的发射率ε＝1，其它物体的发射率ε<1。但自然界中的大部分物体　无论是无机物还是有机物，都可近似视为黑体，因为在大多情况下，ε≈1（一般0.9≤ε≤　0.99）。因此得：q=σT42、维恩位移定律：300K(27℃)常温物体的热辐射约在3～100mm之间其中5～50mm辐射能量占总辐射能量95%3、兰伯特余弦定律单位辐射表面向随意方向发射的辐射强度与该面的法线与入射光线夹角的余弦成正比。I/I0=cosγ4、基尔霍夫定律受到辐射的某种灰体，分别吸收、反

5、射和透射辐射的一部分，即：（α入＋γ入＋t入）＝15、入射角与投射角：被辐射物平面的法线与入射光线的夹角是入射角。被辐射物平面与入射光线的夹角是投射角。入射角＋投射角＝90°6、太阳高度角太阳光线与当地水平面的夹角。即：Ho＝90°－φ（纬度）＋δ（赤纬）7、太阳方位角：太阳光线在地面上的投影与该地子午线的夹角，正南为0°，上午向左逆转为负，下午向右顺转为正。8、赤纬：各节气时太阳直射光在地球上的位置。三、影响园艺设施采光性能的因素1、温室的透光率：指温室内的太阳辐射能或光照强度（I）与室外太阳辐射能

6、或自然光强（Io）之比：ζ＝I/Io。温室透光率（ζ）=直射光透光率（ζz）+散射光透光率（ζs）:（1）ζs＝ζs0（1－r1）（1－r2）（1－r3）式中：ζs0:为干洁透明覆盖材料对散射光的透光率,是覆盖材料为水平放置时测得的，当屋面倾斜角较大时，应折减2－3%。r1：保护地内构架、设备等不透光材料的遮光损失，大型温室5%以内，小型温室10%以内。r2：覆盖材料老化后透光损失（薄膜为20－40%）。r3：水滴和尘埃的透光损失，水滴20－30%，尘埃15－20%。（2）ζz主要与投射光的入射角有关

7、，即与设施方位，屋面坡度，太阳高度等有关。ζz＝ζa（1－r1）（1－r2）（1－r3）ζa:为干洁透明覆盖材料，在入射角为α时的透光率。α由太阳高度、温室方位和屋面坡度决定。2、覆盖材料透光特性（1）投射于保护设施覆盖物上的太阳辐射能，一部分被覆盖材料吸收，一部分被反射，另一部分透过覆盖材料射入保护地内：存在以下关系：吸收率＋反射率＋透射率＝1（2）入射角并不与透射率成反比关系。入射角在45°以内，透光率变化不大；入射角＞60°，透光率急剧减小；入射角85°时，透光率减小一半。材料不同，这种特性亦不

8、同。（3）另外透明覆盖材料不同，厚度不同，对不同波长阳光的辐射透光率亦不相同(表）。3、温室的建筑方位:(1)单屋面温室：一般在北纬40°以南，平均低温＞－15℃以上地区，多向东偏；在北纬40°以北，平均低温＜－20℃以下地区，多向西偏。原因：（2）双屋面温室：①单栋：A、太阳高度角越低，东西向较南北向光照性能越优越，太阳高度角越高，则这种表现越弱，一般以3月10日为分界点。B、保护地内光照分布分析A是指水平结构材料较少的温室，东西延长的较南北延长的均匀