生物环境原理实验实习指导书-农业生物环境原理实验、实习指

-1-农业建筑环境与能源工程专业农业生物环境原理实验、实习指导书崔清亮编山西农业大学工程技术学院2004年10月-2-农业生物环境原理实验指导书山西农业大学工程技术学院2004年10月-3-目录概述……………………………………………………………………1实验一温室内外温度、湿度和光照度的观测…………………………11、实验目的……………………………………………………………12、实验内容……………………………………………………………13、实验方法与步骤………………………………………………………14、实验记录与要求………………………………………………………25、绘制曲线………………………………………………………………36、实验结果分析…………………………………………………………5实验二温室内二氧化碳的观测………………………………………51、实验目的……………………………………………………………52、实验内容………………………………………………………………53、实验方法与步骤………………………………………………………54、实验记录与要求………………………………………………………65、绘制曲线………………………………………………………………76、实验结果分析…………………………………………………………7实验报告书写格式要求…………………………………………………8课程实习…………………………………………………………26一、实习时间……………………………………………………………27二、实习目的……………………………………………………………27三、实习内容及要求……………………………………………………27四、实习内容详细说明和要求…………………………………………27五、按照具体内容要求写出各部分的实习报告………………………33-4-概述一、实验项目1.温室内外温度、湿度和光照度的观测：温度、湿度的日变化和温度的水平分布；光照度的日变化和水平分布；2．温室内外二氧化碳浓度的观测：二氧化碳浓度的日变化。二、实验设备和仪器1．温度、湿度的测定仪器采用中国台湾群特科技股份有限公司的CENTER314型数位温湿度表；2．光照度的测定仪器采用中国台湾泰仕电子工业股份有限公司的TES-1336A型数位式照度计；3．二氧化碳浓度的测定仪器采用美国的Telaire7001型二氧化碳/温度检测仪。以上各仪器的使用方法见后面所附使用说明书。实验一温室内外温度、湿度和光照度的观测1.实验目的学习温室内小气候的观测方法，掌握温室内小气候变化的一般规律。2.实验内容测定温度、湿度的日变化和温度的水平分布；光照度的日变化和水平分布。3.实验方法与步骤⑴温度、湿度测点的设定：在温室内距地面1.0米高处，选一横断面，分别按东西和南北方向每隔1.0米（或2.0米）设1个测点和一个中心点并分别编号为：EW1、EW2、…、SN1、SN2、…、和C，四个边缘测点至少距棚边0.5米，见图1；光照度测点的设定：-5-在温室中部选一纵剖面，从南向北（或从东向西）均匀设立测点，第一个测点距南侧（或东侧）0.5米，其它各测点相距1.0米（或2.0米），每个测点离地面1.0米高，并设定一个中心测点，见图2。⑵温度的测量：分别测量在8:00和13:00时的东西和南北方向各测点的温度，每次测量顺序应一致，用于绘制室内温度的水平分布曲线，并填写实验记录表一；从7:00至21:00每隔1小时分别测量1次中心点C的温度、湿度值和相应时刻的室外温度、湿度值，用于绘制室内外温度、湿度的日变化曲线，并填写实验及记录表二。光照度的测量：从7:00至19:00每隔1小时测量中心测点和室外1.0米高处对照点的光照度，用于绘制室内外光照度的日变化曲线图，并填写实验记录表三；在8:00和13:00时分别测量各测点的光照度值，用于绘制室内光照度的水平分布曲线，每次测量的顺序应一致，并把相应编号测点的数据依次填入实验记录表四。4.实验记录与要求根据测量值填写相应的实验记录表：表一温室内温度分布测量记录表（℃）温度时刻EW1EW2EW3…SN1SN2SN3…8:0013:00-6-表二温室内外温度、湿度日变化测量记录表时刻7:008:009:00…19:0020:0021:00温度(℃)室内湿度(RH%)温度(℃)室外湿度(RH%)表三温室内外光照度日变化测量记录表单位：104lx时刻7:008:009:0010:00…16:0017:0018:0019:00中心点室外表四温室内光照度分布测量记录表单位：104lx温度时刻测点1测点2测点3…测点11测点12测点13…8:0013:005.绘制曲线根据以上实验记录表中的数据绘制室内温度、湿度分布及日变化曲线：图一温室内温度水平分布图051015202530EW1EW2EW3EW4EW5EW…EW16EW17EW18从东至西温度8点13点-7-图三室内外温度日变化-15-10-50510152025678910111213141516171819202122时刻温度室内室外图二温室内温度水平分布图051015202530SN1SN2SN3SN…SN10SN11SN12从南至北温度8点13点图四温室内外湿度日变化图0102030405060708090100678910111213141516171819202122时刻相对湿度室内室外-8-6.实验结果分析根据实验测量数据和图表，分析室内外温度、湿度的分布和日变化情况，对温室的相关性能作详细分析，并根据作物生长对环境的要求，提出对室内温度、湿度控制和调节的相关措施和建议。实验二温室内二氧化碳的观测1.实验目的学习温室内小气候的观测方法，掌握温室内小气候变化的一般规律。2.实验内容测定温室内外二氧化碳的日变化。3.实验方法与步骤图五温室内外光照度日变化图0123456778910111213141516171819时刻光照度/104LX室外室内图六温室内光照度分布图010203040506012345678910111213141516从南至北光照度/103LX8点13点-9-⑴二氧化碳浓度测点的设定：在温室内距地面0.5米高处，选一横断面，分别按东、中、西和南、中、北方共设9个测点，如图3。⑵二氧化碳浓度的测量：从7:00至21:00每隔1小时分别测量室内9个测点处和室外对照点处的二氧化碳浓度值，每次测量的顺序要一致，并填写实验记录表五。4.实验记录与要求根据测量值填写相应的实验记录表：表五温室内外二氧化碳浓度日变化测量记录表单位：PPM时刻测点7:008:009:00…19:0020:0021:00CN1N2S2S1E1E2W2室内W1室外C-10-5.绘制曲线根据表五数据绘制室内二氧化碳浓度日变化化曲线：6.实验结果分析根据实验测量数据和图表，分析室内外二氧化碳浓度的日变化情况，并根据作物生长对二氧化碳浓度的要求，提出对室内二氧化碳浓度控制和调节的方法措施和建议。图七温室二氧化碳浓度日变化010020030040050060070080067899.3101112131415161718192021时刻二氧化碳浓度/PPM室内室外-11-实验报告书写格式要求一、统一用A4纸张；二、实验报告封面统一如下：农业生物环境原理实验报告班级：学号：姓名：组别：200x年xx月xx日-12-三、实验报告内容实验××××××××××的观测1.实验目的2.实验内容3.实验方法与步骤4.实验记录与要求5.绘制曲线6.实验结果分析注：以上内容均可参照实验指导具体内容来完成-13--14--15--16--17--18--19--20--21--22--23--24--25--26--27--28--29-农业生物环境原理课程实习指导书山西农业大学工程技术学院2004年10月-30-一、实习时间一周二、实习目的以实地参观、调查、测量和讨论等形式进行实习，同学们要认识几种典型温室的建筑结构、生产性能和温室内植物的生产工艺过程；巩固所学《农业生物环境原理》课程的相关内容，主要包括温室内温度、光照、湿度、气体、水等环境因子的条件状况以及环境因子对植物的生物学效应；了解温室内环境控制的仪器设备以及相关装备，为温室的设计、建造和环境控制奠定基础。三、实习内容及要求1．现场参观校内几种典型的温室要求对其作全面的了解和认识，包括：场地的总平面布置、建筑结构、生产性能、植物生产工艺过程、环境因子的调节控制、经济效益、污染情况等，并针对主要问题提出自己的意见和建议。2．每位同学必须及时做好实习总结，按时递交实习报告在实习过程中遇到的专业知识问题，可通过询问请教、调查、测量、查阅资料等途径予以解决。四、实习内容详细说明和要求■了解温室的场地选择、建筑方位和规划情况■温室的结构形式◇了解温室的各种结构形式：1．脊形温室是建筑上常用的造形，也是现代温室通常采用的结构型式。①结构由覆盖围护面、骨架构件、基础三部分组成（见图12-1）。②造形基本型式为双坡面采光的东西向温室和单坡面采光的南向温室（见图12-2）。双坡面采光脊形温室，覆盖围护面除基础外，都采用采光材料；单坡面采光脊形温室，北坡面用保温覆盖材料覆盖，北立面砌墙围护，建筑方位是采光坡面朝南，亦称南向温室。-31-2．拱形温室顶面为弧形曲面，建筑上通称拱形，适用于塑料薄膜覆盖的结构型式。①结构由拱杆、檩杆和端头的立柱、横档、斜撑、门框等构成；用塑料薄膜覆盖围护，通常称为塑料拱棚（见图12-3）。②造形按侧面形状有不同的造形（见图12-4）。3．脊拱混合形温室脊形和拱形混合造形的顶面，既解决了拱形顶面设置天窗的难题，又发挥了拱形顶面覆盖塑料薄膜容易均匀绷紧，雨雪不易在拱面上积压的优点，是塑料薄膜温室比较完善的造形（见图12-5）。▲根据以上提供的材料，结合现场参观的内容，总结说明所参观温室的场地选择、建筑方位、结构形式，并测绘结构型式简图。■温室的结构材料-32-◇了解温室常用的结构材料1．覆盖围护材料①采光材料目前常用的材料有塑料薄膜、塑料板材、玻璃。塑料薄膜有聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚醋酸乙烯（EVA）等类型以及相关的长寿膜、长寿无滴膜、长寿无滴防尘膜、有色膜、多功能复合膜等。塑料板材多为硬质瓦楞状的波形板，有玻璃纤维增强聚酯树脂板（FRP板）、玻璃纤维增强聚丙烯树脂板（FRA板）、丙烯树脂板（MMA板）、聚碳酸酯树脂板（PC板）。常用的玻璃主要有平板玻璃、钢化玻璃和红外线吸收玻璃。②保温隔热材料保温覆盖材料有蒲席和草毡、纸被、保温被、保温毡；保温隔热板材有由石棉、玻璃棉、矿棉、水玻璃、珍珠岩、塑料、木材、芦苇等材料制成的保温隔热板，常用作温室北坡和北立面墙的保温隔热覆盖围护材料。2．骨架材料常用的有木材、竹材、钢材、铝合金材料和塑料。3．基础和围护墙体的材料基础材料通常采用碎砖、碎石混凝土；墙体材料有碎砖、碎石、沥青、水泥、矿渣、炉渣、珍珠岩、麦草等，可建成混凝土墙、砖墙、石墙、土墙。▲根据以上提供的材料，结合现场参观的内容，总结说明所参观的温室所采用的结构材料，并通过查阅资料，总结目前常用温室结构材料的性能特点及适用条件。■温室生态环境◇了解温室生态环境的状况，掌握各环境因子的变化规律及其对植物生产性能的影响，了解主要环境因子的调控和实施过程。●光照状况温室内的光照状况主要包括光照强度、光照分布、光照时间和光质四个方面。其中对温室生产影响较大的是光照强度、光照分布、光照时间，光质主要受覆盖材料特性的影响，变化比较简单。光照强度主要受温室的透射率和气候变化的影响。温室的透射率主要受覆盖材料的透光特性和温室结构等因素的影响，覆盖材料的透光特性与覆盖物的种类、状态有关，不同覆盖材料以及不同状态下的透光特性是不同的；温室的屋面角度、类型、方位等对温室透光率也有影响。气候条件对温室内光照强度的影响。受气候变化的影响，温室内的光照具有明显的-33-季节性变化。光照分布与温室结构的关系比较密切。由于温室内不同部位的屋面角度大小以及受侧墙的影响不同，地面光照分布也不完全相同；垂直方向上，不同部位的光