《日光溫室節能減排潛力估算與動態預測系統》是戴劍鋒為項目負責人，南京農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：日光溫室節能減排潛力估算與動態預測系統
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人 ：戴劍鋒
- 依託單位 ：南京農業大學
結題摘要,項目摘要,
結題摘要
本項目以我國主要的溫室類型——竹木材料日光溫室（32°N-48°N共20個地區）、塑膠大棚（32°N以南共10個地區）、連棟溫室（全國31個地區）生態系統為研究對象，運用生命周期評價法，綜合考慮溫室建造和溫室作物生產過程，將用國際上通用的能量當量模型與溫室環境調控能耗預測模型和作物生長模型相結合，建立了溫室生態系統節能減排估算與動態預測系統。以溫室黃瓜生產為案例，利用所建立的系統定量估算了上述三種不同類型溫室生態系統能源使用和CO2排放現狀，確定了影響不同類型溫室能源使用和CO2排放的關鍵要素。並進一步將情景分析法與本研究建立的系統相接合，模擬分析了提高作物生產資源利用率與改進溫室建造材料後，三種溫室生態系統的節能減排潛力。本項目研究結果為定量估算設施農業對農業節能減排的貢獻提供了有效的模型工具，並為制定農業節能減排方案及最佳化設施農業布局提供理論依據和決策支持。本項目邀請了荷蘭、比利時和法國3位專家來華進行學術交流，培養畢業了2名碩士研究生。本項目邀請了荷蘭、比利時和法國3位專家來華進行學術交流，培養畢業了2名碩士研究生。 模型分析結果表明，對中國北方地區竹木材料日光溫室生產單位產量黃瓜所需能耗和CO2排放貢獻率最高的因素依次是溫室建造、氮肥、灌溉水和農藥；控溫能耗和CO2排放是決定各地區塑膠連棟溫室生態系統單產能耗和CO2排放的關鍵因素；決定中國南方地區塑膠大棚生產單位產量黃瓜所需能耗和CO2排放的主要因素是溫室建造，其次是氮肥、灌溉水、農藥與人力。對竹木材料日光溫室進行了不同建造材料節能減排情景、不同資源利用率（氮肥、水分、農藥利用率提高，輸入量減少，保持產量不變）節能減排情景模擬、同時改進溫室建造材料並提高資源利用率節能減排情景模擬。在目前溫室作物產量水平下，將氮肥與水分利用率由目前國內水平提高到國外水平，農藥利用率提高10%，日光溫室、連棟溫室、塑膠大棚生產單位產量黃瓜所需能耗分別降低了7.1%~13.0%、0.2%~3.5%、12.6%~18.3%；CO2排放分別降低了5%~10%，13%~15%，4%。如將竹木土牆變為土牆鋼架與磚牆鋼架日光溫室，與竹木土牆日光溫室相比，生產單位產量黃瓜所需能耗和CO2排放降低幅度分別為6.5%~8.0%和7%；而磚牆鋼架反而會增加單產所需能耗和CO2排放，增加幅度分別為和10.5%~12.8%和12%。
項目摘要
日光溫室不僅是解決我國菜籃子問題和農民增收的重要手段，也是我國重要的高效農業生態系統之一。相對於普通溫室，日光溫室不需加溫即可進行作物生產，具有很大的節能減排潛力。準確估算日光溫室節能減排潛力，對評估日光溫室產業對農業節能減排的貢獻具有重要意義。本研究針對我國日光溫室生態系統節能減排估算方法欠缺的問題，綜合分析日光溫室生態系統中的能量投入和溫室氣體排放，利用模擬模型技術，在量化不同生產水平下日光溫室生產所需的能量投入和溫室氣體排放量的基礎上，建立日光溫室生態系統能量投入預測模型與溫室氣體排放模型，集成上述模型，建立日光溫室節能減排潛力估算與動態預測系統，為日光溫室生態系統節能減排潛力估算提供有效的方法與工具。本研究建立的系統不僅可以定量估算日光溫室節能減排現狀，還可動態預測未來氣候背景、生產規模和生產水平下的節能減排潛力，為農田生態系統的環保評估提供依據。
