范藝然，劉 煥，閆征南，李曉野，楊延杰

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，青島 266109）

塑料大棚是設(shè)施園藝?yán)飸?yīng)用面積最大、適應(yīng)地區(qū)最廣、造價(jià)最低的設(shè)施形式[1]。其造價(jià)低和建成快等優(yōu)點(diǎn)能滿足蔬菜提早或延遲栽培等種植需求。近年來新型建棚材料的研發(fā)及推廣使用，使塑料大棚得到了較快發(fā)展[2]。東西走向塑料大棚的保溫覆蓋物對(duì)棚內(nèi)遮光環(huán)境影響與日光溫室相類似，保溫被卷起時(shí)長(zhǎng)期存放在溫室大棚頂部，影響到溫室大棚后屋面和后墻的采光和溫度[3]，但對(duì)于棚內(nèi)作物生長(zhǎng)區(qū)無光照影響。而南北走向塑料大棚無后坡和后屋面，在春秋冬季生產(chǎn)中，保溫被在白天卷起后滯留在棚室頂部，會(huì)遮擋部分太陽直射光進(jìn)入棚內(nèi)，所形成的遮光體在棚室內(nèi)形成移動(dòng)的遮光陰影帶[4]，影響了大棚內(nèi)作物光環(huán)境。雖有專家學(xué)者提出了該問題，但目前針對(duì)該現(xiàn)象在棚內(nèi)產(chǎn)生的遮光影響還未進(jìn)行深入研究。董曉星等[5]試驗(yàn)表明白天大棚頂卷被在棚內(nèi)存在一條2.0～3.5m 寬的移動(dòng)陰影帶，而受太陽運(yùn)行規(guī)律和太陽高度角的變化影響，陰影帶位置及寬度隨時(shí)間和季節(jié)的變化而變化。為深入探究保溫被遮光陰影帶在棚內(nèi)產(chǎn)生的直射光遮光影響，本研究選取塑料大棚內(nèi)部中點(diǎn)處做豎向截面，通過探究春秋分時(shí)太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡[6]，將三維太陽高度角轉(zhuǎn)化成二維平面角度，模擬春（秋）分時(shí)不同時(shí)間段保溫被遮光陰影帶在棚內(nèi)東西向的移動(dòng)軌跡和距離，并探究計(jì)算方法。模擬保溫被頂卷大棚內(nèi)東西向不同位置光合有效輻射日總量（DLI）值，并實(shí)際測(cè)量計(jì)算，分析棚內(nèi)東西向光照分布情況[7]，旨在為研究棚內(nèi)保溫被頂卷產(chǎn)生的遮光影響提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 模擬大棚選型及保溫被

模擬大棚跨度（W）12m，脊高（H）4.2m，長(zhǎng)度為60m，地面以上鋼拱架長(zhǎng)16m，保溫被卷起后半徑（R）0.35m，直徑（D）0.7m。大棚棚膜選用乙烯-醋酸乙烯(EVA)薄膜，實(shí)際棚內(nèi)透光率為65%[8]。保溫被從東西兩側(cè)分別卷起后放至在塑料大棚頂部。

1.2 保溫被遮光陰影帶移動(dòng)位置模擬計(jì)算方法

本研究主要探討太陽直射光遮光影響，將其視作理想化數(shù)學(xué)模型。研究利用Sketch up 軟件進(jìn)行模擬，通過該軟件畫出塑料大棚及頂卷保溫被三維結(jié)構(gòu)模型，并以棚西側(cè)長(zhǎng)度方向中點(diǎn)O 為原點(diǎn)，沿大棚跨度方向?yàn)閄 軸，沿大棚長(zhǎng)度方向?yàn)閆 軸，大棚豎直方向?yàn)閅 軸，建立坐標(biāo)系[9]。其中P 為塑料大棚棚內(nèi)中心點(diǎn)。為定性分析保溫被頂卷產(chǎn)生的遮光陰影帶在棚內(nèi)東西向不同位置移動(dòng)距離，研究棚內(nèi)東西向不同位置光照分布，將三維太陽高度角轉(zhuǎn)化為二維角度，研究棚內(nèi)沿X 軸跨度方向的保溫被陰影帶移動(dòng)軌跡，具體可參見圖1。

1.3 東西向不同位置光合有效輻射日總量（DLI）模擬計(jì)算方法

光合有效輻射日總量（DLI，mol·m-2·d-1）是植物在一天中用于光合作用的光積累量，是光照強(qiáng)度（PPFD）和每日光照時(shí)間的乘積[10]。DLI 可以較為完整地表示植物光合作用的程度和持續(xù)時(shí)間，為探究植物對(duì)光的響應(yīng)機(jī)制提供較為完善的參數(shù)[11]。而研究該遮光陰影對(duì)棚內(nèi)作物的光環(huán)境影響可通過計(jì)算DLI 在棚內(nèi)分布情況來完成。其中研究光照對(duì)植物的影響時(shí)一般將光照強(qiáng)度用光合光量子通量密度（PPFD，μmol·m-2·s-1）表示[12]。因春分和秋分太陽運(yùn)動(dòng)軌跡均為二分二至，保溫被遮光陰影帶在棚內(nèi)移動(dòng)軌跡可近似看為相同，在棚內(nèi)產(chǎn)生的遮光影響相近。因此選擇其中一個(gè)節(jié)氣春分日進(jìn)行DLI的模擬計(jì)算。

查閱春分日一天內(nèi)不同時(shí)間外界光照強(qiáng)度數(shù)值（每隔0.5h 記錄一次，其中3-5月為春季）[13]，再根據(jù)實(shí)際大棚的棚膜透光率[14]，可近似得到一天內(nèi)不同時(shí)間棚內(nèi)光照強(qiáng)度值。為進(jìn)一步研究在保溫被遮光陰影帶的影響下棚內(nèi)不同位置的DLI 變化，根據(jù)不同時(shí)段保溫被遮光陰影帶所在位置，結(jié)合各時(shí)段棚內(nèi)光照強(qiáng)度數(shù)值，根據(jù)式（1）結(jié)合Excel 2019，分析計(jì)算保溫被頂卷時(shí)棚內(nèi)東西方向不同位置的DLI 值（不考慮棚內(nèi)散射光影響）即可探究棚內(nèi)東西向光照分布情況。模擬計(jì)算位點(diǎn)見圖2。DLI 計(jì)算式為[10]

式中，DLI為光合有效輻射日總量（mol·m-2·d-1）。PPFD 為光合光量子通量密度，即光照強(qiáng)度（μmol·m-2·s-1），t 為計(jì)算時(shí)間，取6：30-17：00。

1.4 實(shí)測(cè)計(jì)算棚內(nèi)東西向不同位置DLI 值

于2020年11月3日晴天時(shí)于山東省青島市即墨農(nóng)業(yè)高新區(qū)馬路對(duì)面農(nóng)戶大棚進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，測(cè)量時(shí)間為9：00-15：00，每隔0.5h 測(cè)量一次，此階段內(nèi)保溫被卷至大棚頂部。實(shí)測(cè)大棚為南北走向，跨度為12.0m，長(zhǎng)度為60.0m，脊高為3.5m。實(shí)測(cè)棚兩個(gè)卷被卷起后之間還存在一個(gè)保溫被固定區(qū)域，保溫被卷起后整體寬度為1.7m。棚內(nèi)種植作物為青椒，冠層高度為1.0m。光照強(qiáng)度測(cè)量位置為：以距棚北面墻延長(zhǎng)方向30m 左右處測(cè)量，并選取塑料大棚東西向中間位置高1m 處P1 點(diǎn)為原點(diǎn)，分別向東西兩側(cè)延伸測(cè)量，橫向每隔1m 設(shè)一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，以植株冠層高度1m 為測(cè)量高度，共計(jì)13 個(gè)測(cè)量位點(diǎn)（圖 2），選用的光照強(qiáng)度測(cè)量?jī)x器為照度計(jì)，其型號(hào)為JTG01，光譜范圍為0.1～100000lx。為方便計(jì)算DLI 數(shù)值，將照度計(jì)的單位lx 轉(zhuǎn)化為PPFD 的單位μmol·m-2·s-1，根據(jù)式（1）及Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和分析，研究并計(jì)算實(shí)測(cè)棚內(nèi)東西向不同位點(diǎn)DLI分布情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 保溫被頂卷遮光陰影帶移動(dòng)位置計(jì)算

2.1.1 不同時(shí)刻太陽高度角計(jì)算

（1）春秋分日不同時(shí)刻太陽高度角計(jì)算

不同時(shí)刻太陽高度角as 為[15]

式中，as 為太陽高度實(shí)際值（°），δ 為太陽赤緯值，春秋分時(shí)太陽赤緯值為0°。φ為測(cè)點(diǎn)緯度，本研究地為青島地區(qū)，測(cè)點(diǎn)緯度取值為35.58°。ω為太陽時(shí)角（°），其隨時(shí)間變化而變化，t 為計(jì)算時(shí)刻。

（2）太陽高度角在立面的投影角度θ計(jì)算

將太陽直射光照在保溫被上產(chǎn)生的三維移動(dòng)遮光陰影體進(jìn)行豎向截面，視作二維數(shù)學(xué)模型，求出不同時(shí)間太陽高度角在立面的投影角度。圖3 為春秋分日太陽高度角及在坐標(biāo)系中的投影角，其中圖3a 為不同節(jié)氣太陽視運(yùn)動(dòng)圖[16]，春秋分時(shí)為二分二至，太陽從正東方升起，正西方落下[17]，β 為春秋分時(shí)期正午太陽高度角。圖3b 為春秋分除正午以外不同時(shí)刻太陽高度角as 示意圖[18]。圖3c 為春秋分不同時(shí)刻太陽高度角投影角度θ，圖3d 為太陽高度角投影角度θ 照在南北向塑料大棚內(nèi)示意圖，根據(jù)春秋分日正午太陽高度角β、不同時(shí)刻太陽高度角as，建立數(shù)學(xué)模型，即可計(jì)算出太陽高度角投影角度θ。

式中，θ 為太陽高度角投影角度（°），其數(shù)值隨時(shí)間變化而變化，as 為太陽高度角實(shí)際值（°）隨時(shí)間變化而變化，β 為當(dāng)天正午太陽高度角（°）。其中as、β 均根據(jù)式（2）計(jì)算得出。

2.1.2 不同時(shí)刻遮光陰影帶總寬度計(jì)算

本模型探討太陽直射光遮光影響，將太陽直射光視為平行光線，保溫被頂卷在地面產(chǎn)生的陰影總長(zhǎng)度L 視為太陽光線與頂部保溫被相切時(shí)產(chǎn)生的總距離（圖4），隨不同時(shí)刻太陽高度角的變化而變化。其計(jì)算式為

式中，L 為不同時(shí)刻保溫被遮光陰影帶總寬度（m），R 為保溫被半徑（0.35m），D 為保溫被直徑（0.7m），θ為太陽高度角投影值（°），隨時(shí)間變化而變化。

2.1.3 遮光陰影帶在棚內(nèi)移動(dòng)位置計(jì)算

保溫被移動(dòng)遮光陰影帶在棚內(nèi)移動(dòng)位置可分為五個(gè)階段（圖5）。第一階段為保溫被陰影從西邊剛進(jìn)入棚內(nèi)地面時(shí)刻，第二階段為上午時(shí)分（t＜12：00）保溫被部分陰影在棚內(nèi)位置，第三階段為上午時(shí)分（t＜12：00）保溫被全部陰影在棚內(nèi)位置，第四階段為正午時(shí)分（t=12：00）保溫被陰影位置，第五階段為下午時(shí)分（t＞12：00）保溫被陰影在棚內(nèi)位置。由圖1 中定義，以塑料大棚西側(cè)長(zhǎng)度方向中點(diǎn)O 為原點(diǎn)，以跨度方向?yàn)閤 軸，以大棚脊高方向?yàn)閥 軸，建立坐標(biāo)系，確定保溫被遮光陰影帶在棚內(nèi)東西向移動(dòng)位置。

第一階段：計(jì)算保溫被陰影帶進(jìn)入棚內(nèi)地面的時(shí)刻t。

如圖5a 所示，保溫被陰影帶剛進(jìn)入棚內(nèi)地面時(shí)太陽直射光與保溫被切線正好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)，求出此時(shí)的太陽高度角投影值θ，根據(jù)式（4）反推此時(shí)的太陽高度角實(shí)際值as，再根據(jù)式（2）、（3）即可反推計(jì)算時(shí)刻t。求出保溫被陰影進(jìn)入棚底角的時(shí)刻。

整理式（5）、式（6）可求出此時(shí)的太陽高度角投影值θ，即

式中，T 為大棚脊高H（4.2m）加上保溫被半徑長(zhǎng)度R（0.35m），即4.55m。θ 為不同時(shí)刻太陽高度角投影值（°）。W 為大棚跨度（12m）。L 為保溫被遮光陰影帶總寬度（m），隨時(shí)間變化而變化。D 為保溫被直徑（0.7m）。其中T、W、D、R 數(shù)值僅為本模型參數(shù)值，可根據(jù)大棚參數(shù)的變化而變化。

第二階段：計(jì)算保溫被部分陰影帶在棚內(nèi)（t＜12：00）時(shí)的位置。

當(dāng)保溫被遮光陰影部分在棚內(nèi)時(shí)，設(shè)遮光陰影位置為0 到X1，如圖5b 所示，則

由式（8）和式（5）整理可得

第三階段：計(jì)算保溫被全部陰影在棚內(nèi)時(shí)（當(dāng)t＜12：00）的位置。

當(dāng)保溫被陰影全部在棚內(nèi)時(shí)，設(shè)遮光陰影位置為X1'到X1'+L，如圖5c 所示，則

由式（10）、式（5）整理可得

故此時(shí)遮光陰影位置為

第四階段：計(jì)算正午時(shí)分（t=12：00）保溫被陰影位置。

此時(shí)太陽高度角投影角度為90°，保溫被遮光陰影帶總寬度L 和保溫被總直徑D 相等。設(shè)遮光陰影帶位置為X1''到X1''+L。具體情況如圖5d 所示，則

根據(jù)上述公式即可得出正午時(shí)分保溫被陰影位置為

第五階段：計(jì)算下午時(shí)分（t＞12：00）保溫被陰影完全在棚內(nèi)時(shí)的位置。

設(shè)此時(shí)的遮光陰影位置為X1'''到X1'''+L，具體情況如圖5e 所示，則

由式（13）、式（5）整理可得

故下午時(shí)分（t＞12:00）保溫被陰影完全在棚內(nèi)時(shí)位置為

當(dāng)遮光陰影逐漸從棚東側(cè)離開時(shí)（圖5f），X1'''計(jì)算方式不變，陰影位置為X1'''到大棚東側(cè)邊緣處，即

2.2 棚內(nèi)東西向不同位置的光合有效輻射日總量

2.2.1 模擬結(jié)果

根據(jù)式（2）-式（14）可計(jì)算不同時(shí)刻陰影帶所在位置及持續(xù)時(shí)間，再通過式（1）計(jì)算棚內(nèi)東西向不同位置的光合有效輻射日總量(DLI)值，結(jié)果見圖6。為清楚看出大棚跨度方向DLI 值變化情況，以跨度方向中點(diǎn)（圖2 中點(diǎn)P1）為坐標(biāo)原點(diǎn)分析DLI 值分布情況。由圖6 可見，由于受遮光陰影帶影響，春分日大棚內(nèi)跨度方向中點(diǎn)位置上獲得的DLI 值最小，為10.91mol·m-2·d-1，沿中點(diǎn)分別向東西兩側(cè)DLI 值逐漸加大，最大值位于距離棚內(nèi)中點(diǎn)東西兩側(cè)各6m 處，可達(dá)到13.70mol·m-2·d-1。其中，自中點(diǎn)向東西向第 1 個(gè)測(cè)點(diǎn)變化幅度最大，由10.91mol·m-2·d-1變?yōu)?12.20mol·m-2·d-1，上升了11.8%。自中點(diǎn)東西向1～5m 范圍內(nèi)各點(diǎn)之間光含有效輻射日總量變化幅度較小，由12.20mol·m-2·d-1變?yōu)?2.70mol·m-2·d-1，僅上升了4.1%。自中點(diǎn)東西向第5-第6 個(gè)點(diǎn)變化幅度較大。

遮光陰影帶在棚內(nèi)中點(diǎn)處持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，且此處在正午時(shí)分光照最強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生遮光陰影，故棚內(nèi)中點(diǎn)向東西兩側(cè)各0～1m 范圍為一日內(nèi)累積DLI 值最低區(qū)。而中點(diǎn)向東西兩側(cè)各1～5m 范圍內(nèi)DLI 值相對(duì)較高，一日內(nèi)變化幅度較小，因?yàn)樵谠摲秶鷥?nèi)保溫被遮光陰影持續(xù)時(shí)間較0～1m 處短，且該區(qū)域遮光陰影帶移動(dòng)較均勻。中點(diǎn)向東西兩側(cè)各5～6m 范圍為DLI 最高區(qū)域，因?yàn)檎诠怅幱皫г谌粘龊蠛团R近日落時(shí)進(jìn)入該區(qū)域，而此時(shí)棚內(nèi)的光照強(qiáng)度原本就低，因此對(duì)全天累積DIL 值影響不大。

2.2.2 模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)值對(duì)比

圖7 為實(shí)測(cè)棚內(nèi)DLI 值分布。由圖可知，由于受遮光陰影帶的影響，實(shí)測(cè)值同樣表現(xiàn)為中點(diǎn)位置DLI 值最小，為7.31mol·m-2·d-1。總體分布趨勢(shì)也是自中點(diǎn)向東西兩側(cè)DLI 值逐漸加大，最大值位于距離棚內(nèi)中點(diǎn)東西兩側(cè)各 6m 處， 可達(dá)到12.70mol·m-2·d-1。實(shí)測(cè)值走向趨勢(shì)與模擬值吻合。但不同位置的變化幅度有差別。與模擬值相比，中點(diǎn)至東西兩側(cè)第1 個(gè)測(cè)點(diǎn)的DLI 值變化幅度較小，由7.31mol·m-2·d-1變?yōu)?.56mol·m-2·d-1，上升了3.4%。中點(diǎn)至西側(cè)1～5m 和東側(cè)1～4m 范圍內(nèi)各點(diǎn)之間變化幅度較大，其中變幅最大的區(qū)域?yàn)橹悬c(diǎn)東側(cè)第 2-第 3 點(diǎn)之間，由 8.60mol·m-2·d-1變?yōu)?1.45mol·m-2·d-1，上升了33.1%。

實(shí)測(cè)值與模擬值在不同區(qū)域DLI 值變化幅度有差異，主要是因?yàn)閷?shí)測(cè)時(shí)棚內(nèi)中點(diǎn)處有作物遮擋影響，導(dǎo)致中點(diǎn)至東西向第1 個(gè)測(cè)點(diǎn)間DLI 值變化幅度不大。且實(shí)測(cè)時(shí)棚內(nèi)有散射光遮光影響[19]，及外界日照陰云的變化等因素導(dǎo)致棚內(nèi)中點(diǎn)西側(cè)1～5m和東側(cè)1～4m 處各點(diǎn)間DLI 值變化幅度較大且分布不均勻。

2.2.3 棚內(nèi)東西向水平空間光照分析

由圖6、圖7 可知，無論是實(shí)測(cè)值還是模擬值DLI 均在東西水平方向上存在條帶狀差異。根據(jù)崔佳維等研究[11]可知，一般喜光植物苗期DLI 值不小于10mol·m-2·d-1。因此， 將棚內(nèi)弱光區(qū)定為DLI≤10mol·m-2·d-1區(qū)域，將適宜光區(qū)定為DLI 在10～12.5mol·m-2·d-1區(qū)域，將強(qiáng)光區(qū)定為DLI＞12.5mol·m-2·d-1區(qū)域。由模擬值數(shù)據(jù)可知，模擬的DLI 值均在10mol·m-2·d-1以上，無弱光區(qū)。中點(diǎn)至東西兩側(cè)各0～3m 區(qū)域?yàn)榕飪?nèi)適光區(qū)，占棚內(nèi)種植區(qū)域的50%。中點(diǎn)至東西兩側(cè)各3～6m 區(qū)域?yàn)榕飪?nèi)強(qiáng)光區(qū)，亦占棚內(nèi)種植區(qū)域的50%。可見，在模擬值中無弱光區(qū)，且強(qiáng)光區(qū)和適光區(qū)各占一半。由實(shí)測(cè)棚內(nèi)數(shù)據(jù)可知，中點(diǎn)至東西兩側(cè)各0～3m 區(qū)域?yàn)槿豕鈪^(qū)，占棚內(nèi)種植區(qū)域的50%。中點(diǎn)至東西兩側(cè)各3～6m 區(qū)域?yàn)榕飪?nèi)適光區(qū)，占棚內(nèi)種植區(qū)域的50%。因此，實(shí)測(cè)中無強(qiáng)光區(qū)，適光區(qū)和弱光區(qū)各占一半。

隨著季節(jié)變化，棚內(nèi)光區(qū)的劃分也會(huì)發(fā)生變化，如夏季和春夏交替時(shí)分棚內(nèi)DLI 值整體較高，而此時(shí)棚內(nèi)中點(diǎn)位置的DLI 值雖較其他位置偏低，但仍處于適光區(qū)或強(qiáng)光區(qū)，并不影響作物生長(zhǎng)。實(shí)測(cè)時(shí)間棚內(nèi)溫度較低，棚內(nèi)光照強(qiáng)度普遍偏低，導(dǎo)致無強(qiáng)光區(qū)。且實(shí)際測(cè)量時(shí)棚內(nèi)有散射光遮光影響，會(huì)降低實(shí)際棚內(nèi)光照強(qiáng)度[19]。同時(shí)，因測(cè)量?jī)x器自身誤差及外界日照陰云的變化影響，致使大棚中點(diǎn)至東西方向DLI 實(shí)測(cè)值不完全對(duì)稱。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）探究棚內(nèi)直射光遮光影響，建立春秋分日保溫被頂卷遮光陰影帶的移動(dòng)位置計(jì)算方法，可得知不同時(shí)間遮光陰影帶在大棚跨度方向上的移動(dòng)位置及距離。

（2）在該保溫被頂卷大棚內(nèi)，DLI 的模擬值和實(shí)測(cè)值變化趨勢(shì)一致，均在沿大棚跨度方向中點(diǎn)處為最小，自中點(diǎn)處向東西各1m 范圍內(nèi)為最低區(qū)域，且DLI 值沿大棚中點(diǎn)處向東西兩側(cè)逐漸增加，最大值位于大棚東西向邊緣處。

（3）DLI 值最低的區(qū)域會(huì)在寒冷季節(jié)處于作物生長(zhǎng)弱光區(qū)，但隨著季節(jié)變化，該弱光區(qū)也會(huì)變?yōu)檫m光區(qū)或強(qiáng)光區(qū)，如夏季和春夏交替時(shí)分棚內(nèi)DLI 值整體較高，而此時(shí)棚內(nèi)中點(diǎn)位置的DLI 雖較其他位置偏低，但仍處于適光區(qū)或強(qiáng)光區(qū)，并不影響作物生長(zhǎng)。

3.2 討論

為研究保溫被頂卷在棚內(nèi)產(chǎn)生的直射光遮光陰影影響，模擬計(jì)算一日內(nèi)不同時(shí)間段保溫被遮光陰影帶在棚內(nèi)東西向的移動(dòng)位置和距離，計(jì)算大棚內(nèi)東西向不同位置DLI 值分布，并進(jìn)行實(shí)測(cè)對(duì)比。模擬選擇春秋分日進(jìn)行，原因?yàn)樘栠\(yùn)行軌跡在春分和秋分時(shí)均處于二分二至，可以模擬計(jì)算出遮光陰影帶移動(dòng)位置軌跡，且這兩天內(nèi)陰影帶在棚內(nèi)移動(dòng)軌跡一致，因此選擇其中一個(gè)節(jié)氣進(jìn)行實(shí)際測(cè)量即可。遮光陰影帶在春冬季節(jié)遮光影響最嚴(yán)重，偏向夏季時(shí)棚內(nèi)光照強(qiáng)度大，即使有遮光陰影帶的區(qū)域仍為強(qiáng)光或適光區(qū)，并不影響棚內(nèi)作物的生長(zhǎng)，因此，選擇春秋分日進(jìn)行模擬具有代表性，無需對(duì)全生長(zhǎng)期進(jìn)行觀測(cè)和模擬。

前人建模時(shí)均將模擬和實(shí)測(cè)時(shí)間設(shè)定為同一時(shí)段，擬合后僅能證明其在模擬時(shí)段內(nèi)具有適用性。而本研究將實(shí)測(cè)時(shí)段與模擬時(shí)段分開，探究模擬適用性。結(jié)果表明，實(shí)測(cè)值與模擬值的DLI 整體變化趨勢(shì)一致，均在沿大棚跨度方向中點(diǎn)處為最小，從中點(diǎn)處向東西兩側(cè)逐漸增加，最大值位于大棚東西側(cè)邊緣處。因此，即使在季節(jié)日期不同的情況下，模擬值變化趨勢(shì)仍與實(shí)測(cè)值吻合，說明該模擬適用范圍和時(shí)間段較廣。

但本模擬仍具有一定局限性，模擬值在棚內(nèi)不同區(qū)域DLI 值的變化幅度與實(shí)測(cè)值有差別，如在實(shí)測(cè)值中，棚內(nèi)中點(diǎn)至東西向第1 個(gè)點(diǎn)處DLI 變化幅度較小，而模擬值變幅卻較大，是因?yàn)槟M未考慮棚內(nèi)作物遮擋問題，而實(shí)測(cè)棚內(nèi)中點(diǎn)處種植作物，會(huì)影響整體測(cè)量準(zhǔn)確度，導(dǎo)致中點(diǎn)至東西向第1 個(gè)測(cè)點(diǎn)間DLI 值變幅不大。中點(diǎn)至東西兩側(cè)1～5m 范圍內(nèi)各點(diǎn)之間實(shí)測(cè)值變化幅度較大，而模擬值變化幅度較小，是因?yàn)閷?shí)測(cè)棚內(nèi)有散射光遮光影響[19]，及外界日照陰云的變化等因素影響。實(shí)際生產(chǎn)中，棚頂部?jī)蓚?cè)卷被之間還有一個(gè)保溫被平鋪的固定區(qū)域，該區(qū)域的存在還會(huì)導(dǎo)致遮光陰影帶的增加。

為使DLI 最小區(qū)域在全年均能滿足棚內(nèi)作物正常生長(zhǎng)，可改變作物種植制度，在該區(qū)域種植陰性作物，如多數(shù)綠葉菜和蔥蒜類蔬菜[20]。亦可在棚內(nèi)中部設(shè)2～3m 寬度人行過道，以避開弱光區(qū)。為降低保溫被頂卷對(duì)棚內(nèi)DLI 的影響，生產(chǎn)上可選用厚度較低的保溫被[21]，并適當(dāng)縮短保溫被卷起后中間固定區(qū)域的大小，或改變?cè)猩暇硐落伿骄砗煼绞?，探索一種新型卷被模式[4]。