温室微气候模拟与温室作物生长模型研究进展.pdfVIP

J.SHANXIAGRIC,UNIV.（NaturalScienceEdition）

2023，43（1）05504167

学报（自然科学版）:

金梁，魏丹，殷大伟，等.温室微气候模拟与温室作物生长模型研究进展［J］.山西农业大学学报（自然科学版），2023，43（1）：55-64.

JinL，WeiD，YinDW，etal.Researchprogressongreenhousemicroclimatesimulationandgreenhousecropgrowthmodels［J］.Journalof

ShanxiAgriculturalUniversity（NaturalScienceEdition），2023，43（1）：55-64.

doi：10.13842/ki.issn1671-8151.202209046

温室微气候模拟与温室作物生长模型研究进展

11*21311114

金梁，魏丹，殷大伟，邹国元，张亦涛，丁建莉，王磊，李艳，左强，申慧波，

4456127

王宇先，王俊强，孙磊，王伟，梁丽娜，孙鑫，王文

（1.北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所，北京100097；2.黑龙江八一农垦大学，黑龙江大庆163319；3.中国科学院

地理科学与资源研究所，北京100101；4.黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院，黑龙江齐齐哈尔161006；5.黑龙江省农业科学

院，黑龙江哈尔滨150086；6.黑龙江省黑土保护研究院，黑龙江哈尔滨150086；7.北京农学院，北京100096）

摘要：现代的温室是一个复杂的环境系统，其中土壤、作物和微气候三个子系统间各种生物和非生物现象时常发生。

农业数学模型可以用来模拟和预测温室内微气候和植物生长的变化，从而推荐最优化的生产管理策略。本文对国内

外温室气候模型和温室作物生长模型进行了综述，温室气候动态模型可以预测关键气候因子，分为机械模型和黑箱模

型。机械模型基于物理方程构建，它描述了基于过程的知识模拟的系统；黑箱模型属于经验模型，更多地用于温室系

统控制、优化和设计的应用。作物生长模型是基于科学原理和数学关系的一种定量化工具，可以评估温室内土壤、微

气候、水分和管理因素对作物生长发育的影响程度，预测作物生长状况。作物生长模型主要包括两类：描述性模型和

解释性模型。温室作物模型是基于露地作物建立的最早的作物生长模型，并在几十年发展过程中对原来各功能模块

进行修正、扩展和升级而来。功能-结构植物模型（functional–structuralplantmodeling，FSPM）是基于植物建筑学并

结合气候和作物模块而形成，可以模拟单个植物的生长、形态以及它们与其生长环境的相互作用。最后指出未来趋势

是利用数字技术、人工智能结合FSP模型，利用云数据储存计算分析。

关键词：微气候模型；温室作物模型；预测；植物生长；管理

中图分类号：S625.5+1文献标识码：A文章编号：1671-8151（2023）01-0055-10

据第2次农业普查数据，我国设施温室农业占气候和植物是可以交换物质和能量的两个子系

地面积已达334万hm2［1］。温室本身是一个复杂的统。温室内光照、温湿度及二氧化碳浓度的变化

环境系统，其中，土壤、作物和微气候作为3个子系影响作物生长，作物则通过光合与蒸腾作用影响

统，它们彼此之间通过耦合作用相互关联和影响。室内小气候。为了解作物对环境和人工管理措施

智慧农业是