保護(hù)地設(shè)施學(xué)

前言

　　許多國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐證明，發(fā)展高科技含量的設(shè)施農(nóng)業(yè)是富民強(qiáng)國之路，是解決土地奇缺與人口劇增之間矛盾的最好途徑，是逆春夏秋冬自然節(jié)律變化實(shí)行反季節(jié)栽培、從而提高人民生活質(zhì)量的最佳措施。而保護(hù)地設(shè)施則是設(shè)施農(nóng)業(yè)的核心硬件?，F(xiàn)代化的保護(hù)地設(shè)施——現(xiàn)代全自動或智能化溫室，它既有保護(hù)栽培或養(yǎng)殖對象不受外界氣象災(zāi)害傷害的功能，也具備按栽培對象生理要求調(diào)控環(huán)境因子的功能。它反映現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)水平，代表著農(nóng)業(yè)的先進(jìn)生產(chǎn)方式和生產(chǎn)力。　　我國設(shè)施農(nóng)業(yè)起步較晚，從國外引進(jìn)的先進(jìn)溫室和自制的現(xiàn)代溫室在全國保護(hù)地設(shè)施面積中只占很小比例，亟待發(fā)展和擴(kuò)大。另一方面沿用了半個多世紀(jì)的日光溫室和面積比重特大的各種塑料棚室亟待改造和增加科技含量。這種客觀形勢迫切要求造就一批具備設(shè)計(jì)、維修、施工、管理高科技含量溫室的人才，也需要掌握保護(hù)地設(shè)施原理與技術(shù)并能把它們應(yīng)用于改進(jìn)簡易設(shè)施和提高日光溫室科技含量的實(shí)踐中，成為推動設(shè)施農(nóng)業(yè)登上新臺階的人才。本書在講述國內(nèi)外簡易保護(hù)地設(shè)施的基礎(chǔ)上，又在一定深度和廣度上闡述了先進(jìn)保護(hù)地設(shè)施中蘊(yùn)含的一些原理與技術(shù)，以期在培養(yǎng)此領(lǐng)域人才方面做些努力?！　”緯窃诜e累一定文獻(xiàn)資料和多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上編撰而成的。其中第一、三、四、五、六、七和九章由穆天民編寫；第十章由劉曉峰編寫；第二、八章由穆曉林編寫。　　由于編者水平有限，加上時間倉促，書中定有錯誤和缺陷，歡迎專家、學(xué)者和廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《保護(hù)地設(shè)施學(xué)》是設(shè)施農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科?！侗Ｗo(hù)地設(shè)施學(xué)》共分為三篇。第一篇在簡述設(shè)施農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)、優(yōu)越性和國內(nèi)外發(fā)展概況基礎(chǔ)上，介紹了我國簡易保護(hù)地設(shè)施、塑料大棚、日光溫室和現(xiàn)代溫室的結(jié)構(gòu)和功能。第二篇的內(nèi)容是在一定的深度和廣度上闡述了現(xiàn)代保護(hù)地設(shè)施中蘊(yùn)含的一些原理與技術(shù)，主要包括：溫室采光計(jì)算與設(shè)計(jì)；熱平衡計(jì)算，傳熱、熱量交換、節(jié)能、采暖設(shè)計(jì)原理；空氣狀態(tài)參數(shù)和溫室降溫原理和方法；保護(hù)地節(jié)水灌溉原理與技術(shù)。　　第三篇安排了兩個低造價典型溫室設(shè)計(jì)示例，并系統(tǒng)介紹_了溫室自動控制原理與技術(shù)，主要是為學(xué)生提供技能培訓(xùn)和課終實(shí)習(xí)（實(shí)例）所需的資料和設(shè)計(jì)思路?！　　侗Ｗo(hù)地設(shè)施學(xué)》可作為農(nóng)林大學(xué)、高職院校學(xué)生教材，也可用于從事設(shè)施農(nóng)業(yè)相關(guān)學(xué)科教學(xué)、科研、管理人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第一篇 保護(hù)地設(shè)施概論第一章 緒論第一節(jié) 設(shè)施農(nóng)業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展第二節(jié) 保護(hù)地設(shè)施概念、功能和分類第三節(jié) 主要內(nèi)容和學(xué)科基礎(chǔ)第二章 保護(hù)地設(shè)施類型第一節(jié) 簡易保護(hù)地設(shè)施一、風(fēng)障二、陽畦三、溫床四、塑料小、中棚第二節(jié) 塑料大棚一、發(fā)展二、類型與結(jié)構(gòu)三、塑料大棚設(shè)計(jì)和建設(shè)應(yīng)考慮的問題第三節(jié) 日光溫室一、日光溫室的歷史沿革二、日光溫室的類型三、日光溫室設(shè)計(jì)和建設(shè)應(yīng)考慮的問題第四節(jié) 現(xiàn)代化連棟溫室一、現(xiàn)代化溫室的特點(diǎn)二、現(xiàn)代連棟溫室的結(jié)構(gòu)和造型三、現(xiàn)代化溫室的優(yōu)越性第二篇 保護(hù)地設(shè)施原理與技術(shù)第三章 溫室的采光原理與采光設(shè)計(jì)第一節(jié) 日光的生理學(xué)與生態(tài)學(xué)意義第二節(jié) 太陽輻射與光合有效輻射一、太陽輻射及其能量的量度二、植物光合有效輻射第三節(jié) 溫室上空的輻照度第四節(jié) 溫室采光設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)一、太陽傾角二、太陽時角與真太陽時三、太陽高度角四、各太陽高度角的輻照度求算第五節(jié) 進(jìn)入溫室的日光能一、進(jìn)入溫室的總輻射能計(jì)算公式二、總輻射能計(jì)算式中各量和參數(shù)的計(jì)算三、日光溫室采光設(shè)計(jì)舉例第四章 溫室熱量平衡方程及其物理量求算第一節(jié) 溫室熱量平衡一、作物與環(huán)境溫度二、溫室的熱量平衡第二節(jié) 熱量平衡方程各項(xiàng)物理量求算一、貫流放熱量二、縫隙放熱量三、土壤傳導(dǎo)熱損失四、各種固體物質(zhì)的蓄熱量五、空氣蓄熱量六、潛熱交換量第三節(jié) 溫室熱量平衡計(jì)算示例一、基本資料和數(shù)據(jù)二、對溫室結(jié)構(gòu)和功能的要求三、設(shè)計(jì)和計(jì)算四、熱平衡和補(bǔ)熱量第五章 溫室傳熱原理及保溫增溫技術(shù)第一節(jié) 傳熱的概念和基本方式一、熱量傳遞基本方式二、常用的熱量交換設(shè)備三、傳熱量計(jì)算公式第二節(jié) 熱傳導(dǎo)一、單層平壁熱傳導(dǎo)二、多層平壁熱傳導(dǎo)三、圓筒壁導(dǎo)熱四、傳熱計(jì)算實(shí)例第三節(jié) 對流傳熱原理和應(yīng)用舉例一、流體基本知識二、粘性流體流型和雷諾準(zhǔn)數(shù)三、當(dāng)量直徑概念和求算四、對流傳熱中膜系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式五、流體阻力六、氣體壓縮基本原理七、對流傳熱原理在溫室調(diào)溫中應(yīng)用舉例第四節(jié) 溫室保溫和節(jié)能一、溫室保溫措施二、溫室節(jié)能措施三、日光溫室節(jié)能的意義第五節(jié) 溫室采暖一、采暖熱負(fù)荷計(jì)算二、采暖方式選擇第六章 保護(hù)地設(shè)施環(huán)境因子調(diào)控第一節(jié) 空氣狀態(tài)參數(shù)和濕度圖一、空氣狀態(tài)參數(shù)二、濕度圖三、空氣狀態(tài)參數(shù)公式和濕度圖應(yīng)用實(shí)例第二節(jié) 溫室降溫原理與技術(shù)一、溫室變溫管理的意義二、溫室降溫的意義和途徑三、溫室濕度調(diào)控原理第三節(jié) 溫室CO濃度調(diào)節(jié)一、C0的生理意義二、C0肥源選擇和施肥技術(shù)第七章 保護(hù)地設(shè)施節(jié)水灌溉原理與技術(shù)第一節(jié) 園藝植物的水分需求與合理灌溉原則一、水對園藝植物（包括花卉）生長發(fā)育的作用二、外界水對植物的作用三、合理灌溉的原則第二節(jié) 土壤狀態(tài)參數(shù)一、土壤分散系概念二、三相之間容積和質(zhì)量關(guān)系第三節(jié) 土水勢能、張力計(jì)和土水特征曲線一、土壤水勢能二、張力計(jì)三、土壤水分特征曲線的建立與應(yīng)用第四節(jié) 給水灌溉的水力學(xué)原理一、流量與流速關(guān)系及流量方程二、流體連續(xù)方程三、流體的能量方程第五節(jié) 保護(hù)地節(jié)水灌溉原理及設(shè)計(jì)示例一、保護(hù)地灌溉主要方式二、保護(hù)地滴灌的優(yōu)越性三、滴灌的基本原理四、滴灌溉水器性能五、保護(hù)地滴灌系統(tǒng)的組成六、保護(hù)地滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例第三篇 保護(hù)地的設(shè)施設(shè)備及設(shè)計(jì)應(yīng)用第八章 高科技含量保護(hù)地的設(shè)施及設(shè)備第一節(jié) 高科技含量保護(hù)地設(shè)施一、桁架梁小尖頂型二、大三角型屋頂連棟溫室三、圓拱型連棟溫室第二節(jié) 高科技溫室常用的設(shè)備一、保溫遮陽系統(tǒng)二、雙層膜充氣設(shè)備三、溫室降溫系統(tǒng)設(shè)施和設(shè)備四、溫室采暖系統(tǒng)五、補(bǔ)光系統(tǒng)六、CO施肥系統(tǒng)七、高科技含量保護(hù)地灌溉和施肥系統(tǒng)八、高科技含量保護(hù)地設(shè)施自動控制系統(tǒng)第九章 保護(hù)地設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)用第一節(jié) 總體規(guī)劃設(shè)計(jì)原則一、場地選擇二、溫室區(qū)總體規(guī)劃和布局第二節(jié) 低造價半自動節(jié)能日光溫室設(shè)計(jì)示例一、背景二、設(shè)計(jì)要求三、溫室坐落地自然地理和交通條件四、溫室工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)第三節(jié) 低成本圓拱型連棟半自動溫室設(shè)計(jì)示例一、背景二、設(shè)計(jì)要求三、溫室坐落地自然條件四、溫室工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)第十章 自動控制在溫室中的應(yīng)用第一節(jié) 自動控制系統(tǒng)理論概述一、自動控制基本理論二、自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成三、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)第二節(jié) 常用的自動控制元件和裝置一、傳感器二、調(diào)節(jié)器三、執(zhí)行機(jī)構(gòu)第三節(jié) 溫室環(huán)境自動控制系統(tǒng)一、溫室設(shè)施自動化控制的功能二、溫度綜合控制三、通風(fēng)換氣系統(tǒng)四、溫室自動灌溉系統(tǒng)五、C0濃度自動控制系統(tǒng)六、溫室綜合控制系統(tǒng)附錄一、拉丁和希臘字母發(fā)音（近似）二、常用物理量在三種單位制中的單位和符號三、單位換算系數(shù)四、我國北方不同緯度主要城市重要節(jié)令日照時數(shù)表五、我國北方寒冷季節(jié)主要城市太陽出沒時間（北京時間）六、太陽時角與真太陽時對應(yīng)關(guān)系表七、各緯度不同節(jié)氣正午（12：00）太陽高度角h八、我國有代表性城市較熱和寒冷月份的太陽輻射量九、我國1、7月份總輻射量分布圖十、各類溫室常用覆蓋材料和建筑材料的貫流放熱系數(shù)（傳熱系數(shù)）十一、溫室常用建材的導(dǎo)熱系數(shù)

章節(jié)摘錄

　　許多國家和地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史，一般都經(jīng)歷過“刀耕火種”的原始農(nóng)業(yè)、以犁鋤鐮碾為工具的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和由播種到秋收全部實(shí)行機(jī)械化作業(yè)的石油農(nóng)業(yè)（也稱現(xiàn)代農(nóng)業(yè)）3個階段。雖然這3個階段在科學(xué)技術(shù)含量、生產(chǎn)力水平和生產(chǎn)管理內(nèi)容與方式等方面差異頗大，但是它們卻有一個共同點(diǎn)，那就是都是在暴露于大氣候環(huán)境中的土壤上耕作。人們稱這種栽培方式為“露地栽培?！薄　”M管露地栽培農(nóng)業(yè)至今仍然養(yǎng)育著地球上大部分人口，但它畢竟存在一些自身無法克服的弱點(diǎn)：例如不能抗御各種氣象災(zāi)害導(dǎo)致的欠收或“顆粒無收”現(xiàn)象的發(fā)生；不能避免因地球“外營力”作用（主要是風(fēng)、水的作用力）造成的土壤沖刷、水土流失、土地沙漠化給作物生產(chǎn)造成的損失；不能違背春、夏、秋、冬四季更迭的規(guī)律而生產(chǎn)出反季節(jié)栽培的蔬菜、水果和花卉等園藝產(chǎn)品；也不能使生活在極嚴(yán)酷環(huán)境（如高緯度地區(qū)、沙漠內(nèi)、海中孤島、水土流失重災(zāi)區(qū)）的人群隨時如愿享受到新鮮水果、蔬菜和其他園藝產(chǎn)品。 　　……

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