保護地設(shè)施學

前言

　　許多國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐證明，發(fā)展高科技含量的設(shè)施農(nóng)業(yè)是富民強國之路，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。而保護地設(shè)施則是設(shè)施農(nóng)業(yè)的核心硬件。現(xiàn)代化的保護地設(shè)施——現(xiàn)代全自動或智能化溫室，它既有保護栽培或養(yǎng)殖對象不受外界氣象災害傷害的功能，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)的先進科學技術(shù)水平，代表著農(nóng)業(yè)的先進生產(chǎn)方式和生產(chǎn)力?！　∥覈O(shè)施農(nóng)業(yè)起步較晚，從國外引進的先進溫室和自制的現(xiàn)代溫室在全國保護地設(shè)施面積中只占很小比例，亟待發(fā)展和擴大。另一方面沿用了半個多世紀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、維修、施工、管理高科技含量溫室的人才，也需要掌握保護地設(shè)施原理與技術(shù)并能把它們應用于改進簡易設(shè)施和提高日光溫室科技含量的實踐中，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)外簡易保護地設(shè)施的基礎(chǔ)上，又在一定深度和廣度上闡述了先進保護地設(shè)施中蘊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累一定文獻資料和多年教學經(jīng)驗基礎(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、學者和廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《保護地設(shè)施學》是設(shè)施農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)學科?！侗Ｗo地設(shè)施學》共分為三篇。第一篇在簡述設(shè)施農(nóng)業(yè)的特點、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)代保護地設(shè)施中蘊含的一些原理與技術(shù)，主要包括：溫室采光計算與設(shè)計；熱平衡計算，傳熱、熱量交換、節(jié)能、采暖設(shè)計原理；空氣狀態(tài)參數(shù)和溫室降溫原理和方法；保護地節(jié)水灌溉原理與技術(shù)?！　〉谌才帕藘蓚€低造價典型溫室設(shè)計示例，并系統(tǒng)介紹_了溫室自動控制原理與技術(shù)，主要是為學生提供技能培訓和課終實習（實例）所需的資料和設(shè)計思路。　　《保護地設(shè)施學》可作為農(nóng)林大學、高職院校學生教材，也可用于從事設(shè)施農(nóng)業(yè)相關(guān)學科教學、科研、管理人員學習參考。

書籍目錄

第一篇 保護地設(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) 保護地設(shè)施概念、功能和分類第三節(jié) 主要內(nèi)容和學科基礎(chǔ)第二章 保護地設(shè)施類型第一節(jié) 簡易保護地設(shè)施一、風障二、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)計和建設(shè)應考慮的問題第三節(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)計和建設(shè)應考慮的問題第四節(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)計第一節(jié) 日光的生理學與生態(tài)學意義第二節(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) 進入溫室的日光能一、進入溫室的總輻射能計算公式二、總輻射能計算式中各量和參數(shù)的計算三、日光溫室采光設(shè)計舉例第四章 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) 熱量平衡方程各項物理量求算一、貫流放熱量二、縫隙放熱量三、土壤傳導熱損失四、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)計和計算四、熱平衡和補熱量第五章 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、傳熱量計算公式第二節(jié) 熱傳導一、單層平壁熱傳導二、多層平壁熱傳導三、圓筒壁導熱四、傳熱計算實例第三節(jié) 對流傳熱原理和應用舉例一、流體基本知識二、粘性流體流型和雷諾準數(shù)三、當量直徑概念和求算四、對流傳熱中膜系數(shù)的經(jīng)驗公式五、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、采暖熱負荷計算二、采暖方式選擇第六章 保護地設(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)公式和濕度圖應用實例第二節(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、張力計和土水特征曲線一、土壤水勢能二、張力計三、土壤水分特征曲線的建立與應用第四節(jié) 給水灌溉的水力學原理一、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) 保護地節(jié)水灌溉原理及設(shè)計示例一、保護地灌溉主要方式二、保護地滴灌的優(yōu)越性三、滴灌的基本原理四、滴灌溉水器性能五、保護地滴灌系統(tǒng)的組成六、保護地滴灌系統(tǒng)設(shè)計實例第三篇 保護地的設(shè)施設(shè)備及設(shè)計應用第八章 高科技含量保護地的設(shè)施及設(shè)備第一節(jié) 高科技含量保護地設(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、補光系統(tǒng)六、CO施肥系統(tǒng)七、高科技含量保護地灌溉和施肥系統(tǒng)八、高科技含量保護地設(shè)施自動控制系統(tǒng)第九章 保護地設(shè)施設(shè)計應用第一節(jié) 總體規(guī)劃設(shè)計原則一、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)計示例一、背景二、設(shè)計要求三、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)計第三節(jié) 低成本圓拱型連棟半自動溫室設(shè)計示例一、背景二、設(shè)計要求三、溫室坐落地自然條件四、溫室工藝和設(shè)備設(shè)計第十章 自動控制在溫室中的應用第一節(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行機械化作業(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，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：例如不能抗御各種氣象災害導致的欠收或“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、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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