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基于光热资源的中国温室气候区划与能耗估算系统建立
  • ISSN号:0578-1752
  • 期刊名称:《中国农业科学》
  • 时间:0
  • 分类:S571.101[农业科学—茶叶生产加工;农业科学—作物学]
  • 作者机构:[1]南京农业大学农学院,南京210095, [2]浙江省气候中心,杭州310017
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(30771262); 公益性行业(气象)科研专项经费项目(GYHY200906023); 中国气象局气象新技术推广项目(CMATG2006M31)
中文摘要:

【目的】建立基于光热资源的中国温室气候区划与能耗估算计算机系统,实现中国温室的动态区划,明确中国温室作物周年生产光热资源与能耗分布状况。【方法】针对温室作物生产特点,确定10个温室气候区划指标,采用模糊C-均值聚类方法进行气候区划,并建立基于光热资源的中国温室气候区划系统。将温室气候区划系统与温室作物周年生产能耗预测模型相结合,建立基于光热资源的中国温室气候区划与能耗估算计算机系统,并以Venlo型玻璃温室及温室主栽作物黄瓜和番茄作物为例,利用中国621个标准气象站30年(1971—2000)的逐日气象资料,对系统进行应用实例分析。【结果】系统将中国区划为温室作物生产适宜、次适宜和不适宜3个一级区域和9个二级区(每个一级区分为I级、II级、III级区)。适宜区的特点是一年中适宜温室作物生产时期长,温室冬季加温能耗低,决定温室作物生产经济效益的主要因子是适宜温室作物生产时期的总太阳总辐射量。次适宜和不适宜区的特点是温室冬季加温时间长、能耗高,夏季降温能耗少,决定温室作物生产经济效益的主要因子是温室需要进行加热时期的负积温。【结论】本研究建立的系统一方面可以根据历史气候资料年代的变化进行温室气候动态区划,明确不同气候区温室作物生产光热资源分布动态,另一方面可以应用于计算不同类型温室和不同作物在不同温室温度控制目标下,各个温室气候区域的温室作物周年生产能耗,为中国不同类型温室投资风险评估、以及从能耗角度优化温室结构设计和环境调控提供理论依据与决策分析工具。

英文摘要:

【Objective】A photo-thermal resources based system for greenhouse climate zonation and energy consumption estimation was developed for dynamic climate zonation and identification of the distributions of photo-thermal resources and energy consumption for greenhouse crop production in China.【Method】First,10 indices for greenhouse climate zonation were determined based on historical climate data set.Based on the values of the 10 indices,climate zonation was implemented by means of fuzzy C-Means(FCM) clustering method and a photo-thermal resources based system for dynamic climate zonation was developed.Secondly,a computer system was developed for climate zonation and energy consumption estimation for greenhouse crop production in China by integrating the photo-thermal resources based system for dynamic climate zonation with an energy balance based model for prediction greenhouse energy consumption.Thirdly,using 30 years(1971-2000) average daily weather data from 621 standard weather stations in China,a case study was conducted for greenhouse climate zonation and energy consumption estimation for a Venlo type greenhouse where infinite growth cucumber and tomato crops grow yearly around.【Result】The case study shows that China can be classified into 3 main regions(suitable,sub-suitable and unsuitable) and 9 sub-regions for greenhouse crop production.The suitable region is characterized with long period suitable for greenhouse crop production and low energy consumption for greenhouse heating.In this region,the major climate factor determining crop yield and profitability of greenhouse crop production is the total global ration during the period suitable for greenhouse crop production.The sub-suitable and unsuitable regions are characterized with long period and large energy consumption required for heating whereas low energy consumption for cooling in summer.In the later two regions,the major climate factor determining crop yield and profitability of greenhouse crop production is the accumulated ne

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期刊信息
  • 《中国农业科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国农业部
  • 主办单位:中国农业科学院 中国农学会
  • 主编:万建民
  • 地址:北京中关村南大街12号中国农业科学院图书馆楼4101-4103室
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zgnykx@caas.cn
  • 电话:010-82109808 82106279
  • 国际标准刊号:ISSN:0578-1752
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1328/S
  • 邮发代号:2-138
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:85620