基于BP神经网络的杨梅大棚内气温预测模型研究

利用2009年12月-2010年5月塑料大棚内外观测的气象数据,构建了基于BP神经网络的杨梅生产大棚内的最高、最低气温预测模型,根据逐时转化系数计算出棚内相应的逐时气温,达到逐时预报大棚内气温的目的。通过模拟回代和对独立试验数据的验证,基于BP神经网络模型对大棚内日最低气温、日最高气温和逐时气温预测值与实际值的回归估计标准误差(RMSE)分别为0.8℃、1.4℃和0.7℃,精度明显高于同时利用逐步回归法建立的模型。该模型所需参数少,实用性强,模拟精度高,可为设施杨梅气象服务和环境调控提供依据。

塑料大棚小气候特征及预报模型的研究

为揭示塑料大棚室内气象要素季节变化和日变化规律,建立一个适合本地的塑料大棚小气候预报模型,本研究以浙江省慈溪市草莓塑料大棚为研究对象,收集2007年12月—2008年4月大棚内外气象数据,系统研究温室内外温度、湿度的季节变化和日变化特征,分析室内与室外的最高、最低气温的关系。研究表明,室内的气温、相对湿度明显高于室外,室内与室外的最高温度相差5～10℃,最低温度相差3～6℃。室内空气温度与相对湿度成线性负相关。在此基础上,建立基于逐步回归方法的温室内空气温度预报模型,并利用独立数据检验,结果表明模型对冬季和春季的逐时气温预报值与实测值基于1:1线的决定系数(R2)分别为0.912、0.887;标准回归统计误差(RMSE)分别为2.3℃和2.7℃,该研究结果可为慈溪市设施农业环境调控及小气候预报提供支持。

农业气象灾害预警系统研究进展

阐述了我国主要农业气象灾害类型及其对农业生产的危害,介绍国内外重大的农业气象灾害的监测预警方法和模型,概述了近年来我国农业气象灾害预警系统的开发、研究进展和应用现状;最后,提出了当前农业气象灾害预警系统开发中存在的一些问题。

气象服务设施农业的对策与思考

设施农业因其高投入、高产出的特点,代表了现代农业发展的趋势与方向,与传统农业相比,虽然设施农业受外界气象变化的影响有所降低,但却无法完全摆脱各类气象灾害的影响与制约。设施农业发展过程中遇到许多气象问题亟待解决,因此气象部门开展为设施农业的服务非常必要。气象服务设施农业必须从监测、预报、服务着手,不断创新工作机制,丰富服务内容,扩大服务对象,提高服务效益。气象服务设施农业的工作只有不断走向专业化、精细化、设施农业发展才具有更为可靠的气象保障。

设施栽培对杨梅生长发育和品质的影响

以‘丁岙’杨梅(Myrica rubra Sieb.cv.‘Dingao’)为试材,分别于2010年和2011年1—6月间,在浙江温州开展设施大棚和露地杨梅观测试验,研究设施栽培对杨梅生长发育和果实品质的影响。结果表明:观测期间,杨梅塑料大棚内日均气温、日均空气相对湿度、气温日较差和大于10℃的有效积温较棚外分别高3.0℃、12%、6.7℃和237.5℃.d;设施杨梅单果质量、果实可溶性固形物、糖、Vc含量及可食率分别比露地栽培杨梅提高了38.6%、11.1%、8.3%、56.6%和9.7%,有机酸含量减少了11.5%,每666.7 m2果实产量提高了17.7%;同时设施杨梅较露地提早成熟,杨梅果实直径与累计温光效应(APTE)较好地符合Logistic方程。利用逐步回归分析,建立了杨梅品质与气象因子的回归方程,相关分析结果显示:日均气温、气温日较差和大于10℃的有效积温与果实可溶性固形物、含糖量、Vc含量、酸含量及单果质量的相关性显著;最高、最低气温及日平均空气相对湿度与果实可溶性固形物、Vc含量和单果质量显著相关。因此,设施大棚具有增温、保湿作用,可有效调节小气候条件,显著缩短杨梅果实发育进程和改善果实品质。

新旧膜棚内小气候差异及其对樱桃番茄果实产量和品质的影响

为研究新旧膜棚内小气候差异及其对樱桃番茄果实产量和品质的影响,以千禧樱桃番茄为研究材料,对新旧膜棚内冬春季大棚密闭保温时段和春夏季全天通风时段的温度、湿度、太阳辐射差异性进行分析,对比观察樱桃番茄生育期并记录测定两种棚膜栽培条件下果实产量和品质。结果表明：全生育期新旧膜棚内均可比外界提高日均温近3℃,且两者差异不明显;冬春季晴好天气下,大棚密闭的白天时段,新膜比旧膜增温效果好;其余时段无论晴雨或大棚开闭与否,两者增温、保温效果均无显著性差异;无论季节或通风与否,旧膜的棚内湿度均显著低于新膜,平均偏低3.6%,旧膜在降湿防病方面有一定作用;新旧膜棚内光照差异明显,新膜棚内太阳辐射平均值比旧膜棚高20.6%;在新膜条件下,可以不同程度地将樱桃番茄花期和果实成熟期提前3～5 d;果实大小和病果数受新旧膜影响差异显著;单果质量、果实含糖量以及果实产量等其他指标影响不显著。

强寒潮天气南方塑料大棚防御冰冻灾害措施

本研究通过对安装在南方地区常见塑料钢管大棚内的自动气象站和棚内栽培作物生长状况的观测数据进行分析,以对比在强寒潮天气背景下,大棚2层保温膜+增温补光灯+遮阴网(Ⅰ)和3层保温膜+遮阴网(Ⅱ)2种保温措施的增温效果优劣。结果表明,采用保温措施(Ⅰ)和(Ⅱ)可分别将棚内温度提升(8.6±2.5)℃和(6.2±1.1)℃,措施(Ⅰ)增温效果更显著。同时,对近3年冬春季多层覆盖大棚的温度数据进行分析,发现当外界气温降至-5~0℃以下时,2层棚膜保温可使棚内作物冠层(0.5 m)增温6.1~6.5℃,3层棚膜保温可使棚内作物冠层(0.5 m)增温6.9~7.2℃,可保证夜间大棚内温度在0℃以上。综上分析,结合设施大棚作物生理特性,构建了一套南方塑料大棚抵御低温冰冻灾害的气象指标和防御技术措施集。

南方大棚内气温空间分布与网格化插值的研究

为揭示南方塑料大棚棚内气温的空间分布特征,本文利用2006-2009和2010-2012年室内不同位置的多点气象观测数据,统计和分析大棚内气温空间分布的差异。结果表明,大棚纵向气温(南北向)水平面上差异不明显,在横截面上的垂直方向及通风口附近有明显的温度梯度。白天棚内气温呈上高下低、夜间呈下高上低的特征。晴好天气的气温分布差异大,且在2 m以上的大棚顶部垂直气温梯度最大,阴雨天气和夜间棚内气温梯度较小。应用多种插值算法,建立大棚垂直横截面的精细化气温网格插值模型。交叉检验表明,普通克里金的插值精度最高。