突泉县设施农业棚内空气温度、地温、相对湿度、光照强度、二氧化碳浓度变化规律

张玲

突泉县設施农业成规模式的发展迅速。目前全县共有设施大棚16000座，占地面积4万余亩，设施大棚种植户对气象服务需求越来越广、越来越多、越来越高。为了更好地了解掌握设施农业大棚内气象要素变化，为棚内气象要素预报提供数据支撑，本文对突泉县2014-2018年设施农业大棚的气象要素变化规律进行了统计分析，分析得出不同的天气背景条件下，棚内空气温度、相对湿度、光照强度、二氧化碳浓度呈现规律性变化。

一、棚内空气温度变化规律

突泉县设施农业大棚内的空气温度变化，取决于棚外气象条件影响，棚外天气状况为晴、晴间多云或多云、阴天时，棚内的空气温度会发生不同的变化。

1、棚内空气温度日变化规律

晴天时棚内空气温度变化幅度较大;多云天气变化幅度次之;阴天变化幅度最小，趋于平稳。晴天棚内的平均气温比多云天气和阴天分别高1.4℃和4.0℃。棚内气温昼夜温差变化比棚外昼夜温度变化剧烈。在晚上需要盖帘月份（11月-次年4月下旬）棚内最低温度出现在8-9时，掀帘后，晴天温度迅速上升，一般10-11时进行通风，11-14时气温达到全天最大值;14-16时气温缓慢下降。

2、棚内气温季节变化规律

2014-2018年棚内平均温度17.1℃比棚外平均温度6.7℃高10.4℃;棚内最高47.8℃比棚外最高36.6℃高11.2℃;棚内最低-16.1℃比棚外最低-22.3℃高6.2℃;棚内平均气温最低为1月份，最高为6月。

3、棚内气温的空间分布规律

突泉县大棚坐北朝南，东西延长，南北跨度8米，举架最高处3.5米。大棚气温在南北向、东西向和垂直方面分布上均有差别，同时受天气状况和棚体大小的影响。一般为东西方向越长，棚内气温越高，越稳定。

（1）棚内南北向气温规律

南部（棚前沿）温度较低，中间较高，北部最高。通过年5年监测数据显示，南部比中间平均低0.6℃、比北部低0.9℃。在冬季南、中、北部的温度差异更显著，一般南部比中低2℃左右、比北部低4℃左右。

（2）棚内东西向气温规律

根据棚的结构不尽相同。一般在门设在管理房内的大棚，棚内东西气温相关不明显;门设在大棚南沿角落处，一般近门附近气温较低，棚门附近平均气温低于棚内平均温度1.3℃。

（3）棚内垂直向气温规律

白天棚顶处气温最高，中部次之，低部最低。夜间则相反。

二、棚内地温变化规律

棚内地温变化受外界的天气状况和季节的变化而变化。

1、棚内地温日变化规律

土壤0厘米与10厘米地温在11月至次年3月，日最低地温出现在8-10时。10时后土壤吸收太阳辐射，回升较快，16-18时达到最高值。10厘米地温上升幅度比表层地温上升幅度缓慢，20厘米与30厘米变化幅度小，在不同天气条件下上升与下降幅度均以缓慢速率发生，昼夜温差在3℃以内。

2、棚内地温季节变化规律

2014-2018年棚内地表0厘米与10厘米平均地温为18.6℃，20厘米与30厘米均地温为18.2℃。10月份地温逐渐下降，至次年1月了到全生育期最低。

3、棚内地温空间变化规律

（1）棚内南北向地温规律

在棚内南北向分布上，棚前沿地温最低，棚中部较高，棚后部最高。

（2）棚内东西向地温规律

一般靠近棚门侧地温较低，越向棚里地温越高。棚门处地温比中间低0.5℃。比棚里部低0.7℃。

三、棚内相对湿度变化规律

棚内相对湿度变化受外界的天气状况和季节的变化而变化，还受棚内管理措施影响。

1、棚内相对湿度日变化规律

棚内相对湿度在一昼夜变化较大，不同天气棚内的相对湿度有明显差别。晴天时棚内相对湿度较低，多云较高，阴天最高。2014-2018年晴天早揭帘后，棚内相对湿度迅速下降，每个小时下降幅度10-15%;在放风后棚内相对湿度继续下降，并小范围波动，12-14时棚内相对湿度达到一天中最低值。

2、棚内湿度季节变化规律

棚内相对湿度2014-2018年平均值为86%，比棚外平均值50%高36%。大棚基本处于昼夜放风棚内相对湿度较低，最低相对湿度与外界大气相差不大。

四、光照强度变化规律

棚内光照强度受外界天气状况和季节变化影响，与棚膜的透光性有关。

1、棚内光照强度日变化规律

棚内光照强度与棚外光照强度变化规律基本一致。在揭帘后，棚内光照强度平均为14100LX，此后光照强度随外界光照强度的加强而增加，13时达到全天最高值。

2、棚内光照强度季节变化规律

棚内光照强度的多少受外界光照的影响。并受棚膜新旧更换及覆盖物影响，11月份后棚内光照强度逐渐减弱，至1次棚内光照时间不足5小时，2月份后，外界光照强度逐渐加强，5月下旬至6月中旬达到最高值。

五、棚内二氧化碳浓度变化规律

二氧化碳是棚内作物光合作用主要原料之一，其浓度高低直接影响作物生长发育和产量形成。大气中二氧化碳浓度约为300uL/L，其变化有稳定的规律。由于大棚相对封闭，在无光照情况下作物进行呼吸作用，致使棚内的二氧化碳浓度会出现规律性变化。

晴天时棚内二氧化碳平均浓度、最高浓度、最低浓度依次低于多云和阴天。多云时，棚内二氧化碳浓度的变化幅度较晴天平缓。多云天日平均浓度为768.5uL/L，日最高浓度1146.5uL/L，日最低浓度411.4uL/L;晴天日平均浓度752.7uL/L，日最高浓度1005.85uL/L，日最低浓度367.9uL/L;阴天时，棚内光照强度减弱，进行光合作用速率降低，呼吸作用增强，棚内作物消耗二氧化碳速率就小于晴天和多云天。早晨揭帘后二氧化碳浓度下降速率最小，日平均811.6uL/L，日最高平均为1245.4uL/L，日最低平均为455.5uL/L。二氧化碳浓度值均大于晴天和多云天。

（作者单位：137500内蒙古兴安盟突泉县气象局）