沙塵暴天氣對溫室環境因子的影響*

張琦，余孟云，鄭德明

（1.新疆阿拉爾塔里木大學植物科學學院，新疆阿拉爾 843300；2.新疆生產建設兵團塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室，新疆阿拉爾 843300）

南疆地區大風、沙塵暴、揚沙、浮塵等突發性高強度的風沙災害是影響南疆環境變化的主要自然因素[1]；3～5月是南疆災害天氣出現最頻繁的時期[2]，風沙天氣直接影響溫室的環境因子變化。王強[3]研究晴天、沙塵、多云天氣條件下溫室內光照、氣溫、地溫、濕度等環境因子日變化規律；馬凱等[4]研究了晴天、沙塵天氣條件下溫室內外溫度、濕度、光照、CO2濃度的日變化特征；信志紅[5]分析了不同天空狀況對溫室內溫濕變化的影響；馬宏武[6]分析了影響設施農業的氣候變化。本文針對2013年4月17日沙塵暴天氣日光溫室內光照、氣溫、地溫、濕度等環境因子進行研究，以指導和調控溫室的生產與管理。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗地點在阿拉爾市塔里木大學植物科學學院1號蔬菜日光溫室，溫室后墻為二四雙層夾心磚墻，內填苯板隔熱材料，墻體厚度65cm，溫室長度60m，跨度8m，脊高3.4m，棚面為拱形鋼管結構，覆蓋無滴膜。

1.2 方法

在2013年4月17日13：00左右開始刮沙塵暴，下午21:00左右逐漸停止刮風，第二天微風、晴天。刮沙塵暴時（14：00）開始對溫室環境因子連續30h測定。

室內監測點置于溫室內距東、西墻5m和中部，分別距后墻1m、4m、7m處，共9個點，監測點距地面高度為1m。地溫監測點在溫室內中部，分2個點，測土層深度10cm的溫度。室外監測點設置在溫室外距離前底角2m遠處，均分4個點，監測點距地面高度為1m。室外地溫監測點在溫室外距離前底角3m遠處，分2個點。

溫室內外氣溫、相對濕度測定采用CENTER-313型溫濕度記錄儀，光照強度測定采用TES1335型照度記錄儀。土壤溫度測定采用TP3001筆試溫度計。

2 結果與分析

2.1 沙塵暴天氣對溫室光照強度的影響

從圖1看以看出，沙塵暴明顯降低光照強度，14:00時溫室內外光照強度只有17.10klx和23.32klx，并且急劇降低，15:00時僅有3.79klx和9.21klx，降低了13.31 klx和14.11klx，以后平緩，19:00后隨時間推移光照強度迅速降低。沙塵暴過后第二天14:00光照強度達到34.35klx和66.02klx，比沙塵暴14:00時高出50.22%和184.82%。

沙塵暴過后第二天溫室內外光照強度呈單峰曲線變化，早晨光照強度較低，9:00后光照強度急劇升高，在中午15:00強度最大，達到36.45klx和70.67 klx，以后開始下降，17:00后急劇降低，21:00時只有0.27klx和0.31klx。溫室外光照強度明顯高于溫室內，溫室外平均光照強度35.83klx，溫室內光照強度平均為16.51klx，相差117.01%，可見，溫室覆蓋材料直接影響著溫室內光照強度。

2.2 沙塵暴天氣對溫室溫度的影響

從圖2可知，沙塵暴降低了溫室內外空氣溫度，沙塵暴時14:00溫室內外空氣溫度為26.42℃和22.42℃，而第二天14:00時溫室內外溫度為36.50℃和22.93℃，溫室內空氣溫度相差10.08℃。沙塵暴過程迅速降低溫室內外空氣溫度，15:00溫室內外溫度為22.44℃和20.22℃，1小時內降低了3.98℃和2.20℃，以后溫度緩慢持續下降直至第二天清晨8:00達到最低，為14.33℃和11.75℃；9:00后隨著太陽升起，光照強度增加，溫室內外空氣溫度迅速上升，溫室內溫度15:00時達到39.63℃。

2.3 沙塵暴天氣對溫室相對濕度的影響

從圖3看出，在沙塵暴過程溫室內外的空氣相對濕度較低，而且相差不大。沙塵暴停止后溫室外相對濕度緩慢提高，第二天清晨最高，達到64.27%；沙塵暴后溫室內相對濕度迅速升高，夜間12:00相對濕度達到80%以上，直到清晨9:00保持較高水平。10:00后開始下降，12:00后急劇降低，15:00達到最低，以后又開始升高。

2.4 沙塵暴天氣對溫室土壤溫度的影響

調查表明，短時間沙塵暴天氣條件下對溫室內外土壤溫度無明顯影響，溫室內外土壤溫度變化幅度不大。溫室內土壤溫度明顯高于溫室外土壤溫度。

3 小結與討論

光照是溫室獲取能量的唯一來源，光決定溫室內的光照、溫度、濕度等許多因子狀況和溫室的整體環境狀況[7]。沙塵暴發生在中午，光照強度明顯減低，溫度也隨之降低溫度，相對濕度保持較低水平；再者溫室薄膜阻隔和沙塵不斷堆積，溫室內的光照下降更明顯，在光照強度日變化中溫室內光照強度明顯低于溫室外。沙塵暴過后接近傍晚光照強度極低，且以后進入夜晚無光照，致使溫室溫度持續下降。

[1]李新華.影響新疆南部地區環境變化的因素分析[J].干旱區研究,2012,29(3):535-540.

[2]胡云喜,李茂春.阿拉爾墾區棉花播種出苗期風災類型及抗災措施研究[J].沙漠與綠洲氣象,2008,2(3):48-51.

[3]王強,宋羽,帕提古麗,等.不同天氣條件下溫室番茄栽培環境因子的變化特征研究[J].新疆農業科學,2013,50(l):84-88.

[4]馬凱,王繼勛,盧春生,等.不同天氣條件下日光溫室桃樹栽培環境因子的變化特征[J].新疆農業科學,2011,48(12):2245-2249.

[5]信志紅,薛曉萍,蓋世民.外部氣象條件對溫室內溫濕變化的影響[J].氣象與環境科學,2009,32(2):30-32.

[6]馬宏武,玉素甫·阿布都拉.影響和田冬季設施農業的氣候變化特征分析[J].沙漠與綠洲氣象,2007,1(4):46-48.

[7]王靜,崔慶法,林茂茲.不同結構日光溫室光環境及補光研究[J].農業工程學報,2002,18(4):86-89.