随着信息技术的发展与普及,现代测量、控制、自动化和计算机技术在农业小气候研究领域中得到广泛应用,促进了农业小气候研究方法和手段的更新和发展。设施农业、环境保护、生态农业和农田微气象研究对农业小气候仪器的种类、测量范围和精度提出了更高的要求。各种新型电子元件、传感器、数据采集测量装置及软件系统应运而生,新机理、新工艺、新技术的实施应用和研究开发把小气候仪器的研制推向一个新阶段。雷达、卫星、红外、激光、超声波技术在农业上的应用,高层气象观测铁塔的兴起,使农业小气候观测方法有了长足的进步,屯子技术特别是半导体新工艺、材料科学的发展和固态物理效应的不断出现,使小气候仪器传感元件有了新的突破,扩大了它的应用领域。电子计算机技术的开发应用,使小气候仪器趋于小型化、集成化、数字化、综合化。
测试手段的更新,加速了研究方法的改进,同时也丰富和发展了农业小气候理论。例如,最近在测量和计算农田蒸散和显热通量的技术和方法中,利用通量仪(Fluxatron)测定温、湿度脉动,比传统的波文比一能量平衡法和空气动力学方法更为精确和直观,对植被层的能量传输有了更深刻的了解[111]。
利用传感技术和计算机技术进行小气候作物模拟,不仅可以测定植被冠层内温、光、水要素的分布,而且能定量分析各种气象要素对作物生长的影响。美国CERES和EPIC作物计算机模型、荷兰ELCROS作物生长模拟器,俄罗斯的土壤一作物一大气模型,中国高亮之的RCSODS水稻计算机模拟、优化和决策系统等,在农业生产实践中得到推广应用,对指导当地农业生产发挥了积极作用。农业小气候的灾害防御和决策系统,提供了各种灾害指标和防御措施,减轻了气象灾害造成的损失。
现代测量、控制、自动化技术与计算机技术结合,使农业小气候微环境要素的数据采集、监测和自动控制有了可喜的进展。荷兰、日本、美国等发达国家,用计算机控制温室中光、温、水、气、风等环境因子,使蔬菜、水果、花卉获得最佳生态环境,实现了工厂化栽培,通过控制和改变生育环境条件,调整了花期和收获期,实现了周年供应,提高了产量,改善了品质,满足了市场需求。微环境的自动管理和操作系统,把人们从繁重耗时的农事操作中解放出来,提高了效率,成为高效农业的极好的途径之一。
农业科技进步和生产的飞速发展,对农业小气候研究提出更高、更新的需求,也为进一步改善其研究方法和手段提供了广阔的应用前景。根据当前国内外的研究动态和市场发展需求,今后农业小气候研究方法发展趋势可考虑为以下几方面.
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