突泉縣設施農業棚內空氣溫度、地溫、相對濕度、光照強度、二氧化碳濃度變化規律

張玲

突泉縣設施農業成規模式的發展迅速。目前全縣共有設施大棚16000座，占地面積4萬余畝，設施大棚種植戶對氣象服務需求越來越廣、越來越多、越來越高。為了更好地了解掌握設施農業大棚內氣象要素變化，為棚內氣象要素預報提供數據支撐，本文對突泉縣2014-2018年設施農業大棚的氣象要素變化規律進行了統計分析，分析得出不同的天氣背景條件下，棚內空氣溫度、相對濕度、光照強度、二氧化碳濃度呈現規律性變化。

一、棚內空氣溫度變化規律

突泉縣設施農業大棚內的空氣溫度變化，取決于棚外氣象條件影響，棚外天氣狀況為晴、晴間多云或多云、陰天時，棚內的空氣溫度會發生不同的變化。

1、棚內空氣溫度日變化規律

晴天時棚內空氣溫度變化幅度較大;多云天氣變化幅度次之;陰天變化幅度最小，趨于平穩。晴天棚內的平均氣溫比多云天氣和陰天分別高1.4℃和4.0℃。棚內氣溫晝夜溫差變化比棚外晝夜溫度變化劇烈。在晚上需要蓋簾月份（11月-次年4月下旬）棚內最低溫度出現在8-9時，掀簾后，晴天溫度迅速上升，一般10-11時進行通風，11-14時氣溫達到全天最大值;14-16時氣溫緩慢下降。

2、棚內氣溫季節變化規律

2014-2018年棚內平均溫度17.1℃比棚外平均溫度6.7℃高10.4℃;棚內最高47.8℃比棚外最高36.6℃高11.2℃;棚內最低-16.1℃比棚外最低-22.3℃高6.2℃;棚內平均氣溫最低為1月份，最高為6月。

3、棚內氣溫的空間分布規律

突泉縣大棚坐北朝南，東西延長，南北跨度8米，舉架最高處3.5米。大棚氣溫在南北向、東西向和垂直方面分布上均有差別，同時受天氣狀況和棚體大小的影響。一般為東西方向越長，棚內氣溫越高，越穩定。

（1）棚內南北向氣溫規律

南部（棚前沿）溫度較低，中間較高，北部最高。通過年5年監測數據顯示，南部比中間平均低0.6℃、比北部低0.9℃。在冬季南、中、北部的溫度差異更顯著，一般南部比中低2℃左右、比北部低4℃左右。

（2）棚內東西向氣溫規律

根據棚的結構不盡相同。一般在門設在管理房內的大棚，棚內東西氣溫相關不明顯;門設在大棚南沿角落處，一般近門附近氣溫較低，棚門附近平均氣溫低于棚內平均溫度1.3℃。

（3）棚內垂直向氣溫規律

白天棚頂處氣溫最高，中部次之，低部最低。夜間則相反。

二、棚內地溫變化規律

棚內地溫變化受外界的天氣狀況和季節的變化而變化。

1、棚內地溫日變化規律

土壤0厘米與10厘米地溫在11月至次年3月，日最低地溫出現在8-10時。10時后土壤吸收太陽輻射，回升較快，16-18時達到最高值。10厘米地溫上升幅度比表層地溫上升幅度緩慢，20厘米與30厘米變化幅度小，在不同天氣條件下上升與下降幅度均以緩慢速率發生，晝夜溫差在3℃以內。

2、棚內地溫季節變化規律

2014-2018年棚內地表0厘米與10厘米平均地溫為18.6℃，20厘米與30厘米均地溫為18.2℃。10月份地溫逐漸下降，至次年1月了到全生育期最低。

3、棚內地溫空間變化規律

（1）棚內南北向地溫規律

在棚內南北向分布上，棚前沿地溫最低，棚中部較高，棚后部最高。

（2）棚內東西向地溫規律

一般靠近棚門側地溫較低，越向棚里地溫越高。棚門處地溫比中間低0.5℃。比棚里部低0.7℃。

三、棚內相對濕度變化規律

棚內相對濕度變化受外界的天氣狀況和季節的變化而變化，還受棚內管理措施影響。

1、棚內相對濕度日變化規律

棚內相對濕度在一晝夜變化較大，不同天氣棚內的相對濕度有明顯差別。晴天時棚內相對濕度較低，多云較高，陰天最高。2014-2018年晴天早揭簾后，棚內相對濕度迅速下降，每個小時下降幅度10-15%;在放風后棚內相對濕度繼續下降，并小范圍波動，12-14時棚內相對濕度達到一天中最低值。

2、棚內濕度季節變化規律

棚內相對濕度2014-2018年平均值為86%，比棚外平均值50%高36%。大棚基本處于晝夜放風棚內相對濕度較低，最低相對濕度與外界大氣相差不大。

四、光照強度變化規律

棚內光照強度受外界天氣狀況和季節變化影響，與棚膜的透光性有關。

1、棚內光照強度日變化規律

棚內光照強度與棚外光照強度變化規律基本一致。在揭簾后，棚內光照強度平均為14100LX，此后光照強度隨外界光照強度的加強而增加，13時達到全天最高值。

2、棚內光照強度季節變化規律

棚內光照強度的多少受外界光照的影響。并受棚膜新舊更換及覆蓋物影響，11月份后棚內光照強度逐漸減弱，至1次棚內光照時間不足5小時，2月份后，外界光照強度逐漸加強，5月下旬至6月中旬達到最高值。

五、棚內二氧化碳濃度變化規律

二氧化碳是棚內作物光合作用主要原料之一，其濃度高低直接影響作物生長發育和產量形成。大氣中二氧化碳濃度約為300uL/L，其變化有穩定的規律。由于大棚相對封閉，在無光照情況下作物進行呼吸作用，致使棚內的二氧化碳濃度會出現規律性變化。

晴天時棚內二氧化碳平均濃度、最高濃度、最低濃度依次低于多云和陰天。多云時，棚內二氧化碳濃度的變化幅度較晴天平緩。多云天日平均濃度為768.5uL/L，日最高濃度1146.5uL/L，日最低濃度411.4uL/L;晴天日平均濃度752.7uL/L，日最高濃度1005.85uL/L，日最低濃度367.9uL/L;陰天時，棚內光照強度減弱，進行光合作用速率降低，呼吸作用增強，棚內作物消耗二氧化碳速率就小于晴天和多云天。早晨揭簾后二氧化碳濃度下降速率最小，日平均811.6uL/L，日最高平均為1245.4uL/L，日最低平均為455.5uL/L。二氧化碳濃度值均大于晴天和多云天。

（作者單位：137500內蒙古興安盟突泉縣氣象局）