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1、第五章第五章 设施气体环境及其调控设施气体环境及其调控第四节第四节 设施内设施内气流环境极其调节气流环境极其调节二氧化碳从大气到叶绿体内需经过三段路程：二氧化碳从大气到叶绿体内需经过三段路程：第一段路程第一段路程：二氧化碳从大气输送到叶片附近，二氧化碳从大气输送到叶片附近，二氧化碳与叶片的距离以二氧化碳与叶片的距离以m或或cm计；计；第二段路程第二段路程：二氧化碳从叶片周围通过气孔进入二氧化碳从叶片周围通过气孔进入叶肉细胞表面，距离不足叶肉细胞表面，距离不足1cm；第三段路程第三段路程：从叶肉细胞表面进入到叶绿体内，从叶肉细胞表面进入到叶绿体内，距离在距离在1mm以下。以下。一、一、风对植物的
2、生长发育风对植物的生长发育的的影响影响（一）（一）风对空气各物理属性的影响风对空气各物理属性的影响微风能吹走叶片表面的水汽，提高植物蒸微风能吹走叶片表面的水汽，提高植物蒸腾速度，降低植物体温，增加根系吸收能力。腾速度，降低植物体温，增加根系吸收能力。风能够促进空气的乱流交换风能够促进空气的乱流交换（二）（二）风对作物周围风对作物周围CO2的影响的影响有人估计：绿色植物的有人估计：绿色植物的CO2光合作用强度光合作用强度可达可达1.2105mg/（cm2h），假如没有风及湍），假如没有风及湍流的作用，只要一分多钟，作物周围空气的流的作用，只要一分多钟，作物周围空气的二氧化碳就会被耗尽，光合作用就
3、要停止。二氧化碳就会被耗尽，光合作用就要停止。在风的作用下，作物群体叶片不停地摆在风的作用下，作物群体叶片不停地摆动，群体中形成时间间隔极短的光暗交替，动，群体中形成时间间隔极短的光暗交替，即周期极短的摇曳闪光，这种闪光的光合效即周期极短的摇曳闪光，这种闪光的光合效应比连续光更为明显和有效。对同化二氧化应比连续光更为明显和有效。对同化二氧化碳来说，闪光可以将光合作用的量子效率提碳来说，闪光可以将光合作用的量子效率提高一倍。高一倍。（三）（三）风对作物周围光照的影响风对作物周围光照的影响（四）（四）风与光合作用风与光合作用风对群体状态的作物的光合作用的影响，表风对群体状态的作物的光合作用的影响，
4、表现在以个几个方面：由于乱流扩散系数的增大而现在以个几个方面：由于乱流扩散系数的增大而增加了增加了CO2的输送量，增加显热、潜热输送，致的输送量，增加显热、潜热输送，致使叶温降低，影响蒸腾作用，改变气孔状态，使使叶温降低，影响蒸腾作用，改变气孔状态，使树冠、枝叶摇动，增加了向群体内的透光。树冠、枝叶摇动，增加了向群体内的透光。（五）（五）风有利于蔬菜等作物矿质元素的吸收风有利于蔬菜等作物矿质元素的吸收植物体内的矿物元素主要靠根系从土壤或人植物体内的矿物元素主要靠根系从土壤或人工合成的水溶液中吸收而来。矿物元素是以离子工合成的水溶液中吸收而来。矿物元素是以离子的水溶液方式从根系被吸收的。植物中的
5、矿物元的水溶液方式从根系被吸收的。植物中的矿物元素含量与根系吸收水分的多少直接相关。而植物素含量与根系吸收水分的多少直接相关。而植物生长环境的湿度、温度及风速均能影响植物叶片生长环境的湿度、温度及风速均能影响植物叶片水分的蒸发，从而影响根系吸收水分。水分的蒸发，从而影响根系吸收水分。张建光等研究了苹果果面日最高温与主要气张建光等研究了苹果果面日最高温与主要气象因子的关系，指出一天中苹果果实表面最高温象因子的关系，指出一天中苹果果实表面最高温度与气温、日照、相对湿度和风速有着密切的关度与气温、日照、相对湿度和风速有着密切的关系，揭示出树冠西南部果实表面温度与气温、日系，揭示出树冠西南部果实表面温
6、度与气温、日照、相对湿度和风速呈高度相关。照、相对湿度和风速呈高度相关。（六）（六）风速与品质的关系风速与品质的关系谢贵水等研究了影响甘蔗株高生长的气象因谢贵水等研究了影响甘蔗株高生长的气象因子，指出甘蔗的株高生长与平均风速极显著负相子，指出甘蔗的株高生长与平均风速极显著负相关。从简单相关系数看，甘蔗株高生长与温度的关。从简单相关系数看，甘蔗株高生长与温度的关系最为密切，蒸发量大、降雨日多对株高生长关系最为密切，蒸发量大、降雨日多对株高生长有利，风速过大对株高生长不利。有利，风速过大对株高生长不利。（七）（七）风速与作物形态生长的关系风速与作物形态生长的关系在半封闭式的日光温室中当种植的作物达
7、到在半封闭式的日光温室中当种植的作物达到一定的叶面积指数时，作物对室内环境有较大的一定的叶面积指数时，作物对室内环境有较大的影响作用，即使在室外光照强烈、温度较高的夏影响作用，即使在室外光照强烈、温度较高的夏季，依靠自然通风和作物自身的蒸腾作用仍然可季，依靠自然通风和作物自身的蒸腾作用仍然可以有效降低温室内部温度，增加湿度，达到或接以有效降低温室内部温度，增加湿度，达到或接近作物适宜生长的环境条件。近作物适宜生长的环境条件。（八）（八）作物对温室内环境的有利影响作物对温室内环境的有利影响风使作物病害蔓延，甚至还能造成病、虫害的风使作物病害蔓延，甚至还能造成病、虫害的长距离迁移现象。风也可以造成
8、作物叶片的机械损长距离迁移现象。风也可以造成作物叶片的机械损伤或折断，枝叶擦伤致使病原菌易从伤口侵入，从伤或折断，枝叶擦伤致使病原菌易从伤口侵入，从而受到病原菌危害。大风造成作物倒伏或落花、落而受到病原菌危害。大风造成作物倒伏或落花、落荚、落果，影响产量和品质。荚、落果，影响产量和品质。（九）（九）风对作物的不利影响风对作物的不利影响（一）（一）温室内气流运动的基本原理温室内气流运动的基本原理二、二、温室内气流的调控温室内气流的调控自然通风的动力来源于两个基本因素：自然通风的动力来源于两个基本因素：一是由室内外温差形成的内外空气密度差，一是由室内外温差形成的内外空气密度差，该密度差驱动空气的内
9、外交换；该密度差驱动空气的内外交换；二是室外的自然风在温室四周形成的压力二是室外的自然风在温室四周形成的压力分布，驱动空气的流动。分布，驱动空气的流动。热压作用下的自然通风，是由于温室内热压作用下的自然通风，是由于温室内空气温度高，密度小而产生的一种上升力，空气温度高，密度小而产生的一种上升力，使温室内空气上升后从上部窗口排出，室外使温室内空气上升后从上部窗口排出，室外的冷空气从下边的窗口进入室内。的冷空气从下边的窗口进入室内。风压作用下的自然通风，是具有一定速风压作用下的自然通风，是具有一定速度的风由温室迎风面的窗口吹入室内，同时度的风由温室迎风面的窗口吹入室内，同时把温室内的空气从背风面的
10、窗口排出。把温室内的空气从背风面的窗口排出。热压通热压通风示意风示意图图一般，热压作用变化较小，风压作用变化较大。一般，热压作用变化较小，风压作用变化较大。（二）（二）通风设施通风设施1、自然通风设施自然通风设施包括：卷膜开窗系统和齿条开窗系统。包括：卷膜开窗系统和齿条开窗系统。（1）卷膜开窗系统卷膜开窗系统主要用于塑料温室的侧墙开窗和屋顶卷膜开窗。主要用于塑料温室的侧墙开窗和屋顶卷膜开窗。屋顶卷膜用机械传动屋顶卷膜用机械传动侧墙手动卷膜侧墙手动卷膜侧墙侧墙电动电动卷膜卷膜（2）齿条开窗系统齿条开窗系统齿条开窗系统大都为机械传动，也有少齿条开窗系统大都为机械传动，也有少量用手链传动的。塑料温室
11、用齿条开窗机构量用手链传动的。塑料温室用齿条开窗机构和玻璃温室基本相同，只是前者由于通风窗和玻璃温室基本相同，只是前者由于通风窗口重量较后者小，电机的负荷大大减小；从口重量较后者小，电机的负荷大大减小；从而每台电机的服务范围得到了扩大，一次性而每台电机的服务范围得到了扩大，一次性投资也相应降低，运行费用也相应降低。投资也相应降低，运行费用也相应降低。齿条开窗系统齿条开窗系统-湿帘外翻窗湿帘外翻窗齿条开窗系统齿条开窗系统-摆臂式交错开窗摆臂式交错开窗（3）换气窗的自动控制换气窗的自动控制 换气窗的开启与否，主要取决于温室内换气窗的开启与否，主要取决于温室内的温度和相对湿度。目前，主要监测室内温的
12、温度和相对湿度。目前，主要监测室内温度。对换气窗控制设定温度档分为度。对换气窗控制设定温度档分为“设定点设定点”、“启动温差启动温差”和和“环境温度环境温度”三个温度区。三个温度区。2、强制通风设施、强制通风设施该类型风机采用了新型空间挠曲扭面叶型，该类型风机采用了新型空间挠曲扭面叶型，具有全压低、流量大、耗电少、噪声低、运转具有全压低、流量大、耗电少、噪声低、运转平稳、安全可靠和百叶窗自动开闭等特点。平稳、安全可靠和百叶窗自动开闭等特点。一般均为负压通风，即从温室内抽空气，一般均为负压通风，即从温室内抽空气，与湿帘降温系统配套设计。与湿帘降温系统配套设计。空气水平环流空气水平环流侧出风式空气扰流侧出风式空气扰流