0、 引言 日光温室是设施农业研究的主体
随着现代化农业的大力发展，对于日光温室的研究也越来越受到科研学者们的关注
日光温室，顾名思义是依靠太阳光吸收辐射能来维持室内一定的温度水平，以满足蔬菜作物生长需求的一种设施
日光温室中的光环境制约着温室的生产潜能，因为光照是日光温室获取能量的主要来源，同时它也决定了温室内的 CO2浓度、温度、空气湿度等条件，是影响温室环境气候的主导因子
可见，光环境是日光温室研究的一个很重要的方面，如何获得最大限度的光照量是日光温室设计中首要解决的问题
通过以往的研究成果来看，国内外的科学工作者对温室采光设计进行了很多研究，主要通过两种方式来实现最大限度采光: 一是通过优化设计，根据不同纬度地区，确定日光温室的最优采光面形状、采光屋面角度、后屋面仰角、跨度和脊高等参数，设计不同形状结构的日光温室; 另一方面则是根据不同地区的气候地理条件，确定温室的朝向问题，通过设计不同的温室方位角来获得最大受光量
1、 日光温室方位角的现有理论 日光温室的方位角指日光温室东西方向的法线与正南方向(当地子午线) 的夹角，如图 1 所示
其中，θ 角就是日光温室的方位角
方位角反映了正南日光温室采光面与太阳直视位置的关系，对室内光温产生一定的影响
光是日光温室内气候环境中的主导因子，它决定了温室内的 CO2浓度、温度、空气湿度等条件
通过合理的日光温室方位角设计来达到调控室内光温节奏是—个可行、有效的方法
长期以来，由于温室的种植受到气候、主要栽培季节等方面差异的影响，使得许多的科学研究人员和农民对日光温室方位角的正确朝向问题众说纷纭，始终没有取得一致的意见
归纳起来，为保证日光温室的充分采光，一般温室布局均为坐北朝南
在此基础上，人们大体上总结出 3 种观点: 南偏东
理由是温室里的植物可以“抢阳”，因为上午的光质比下午好，上午作物的光合作用能力也比下午强
尽早“抢阳”更有利于光合物质的形成和积累，温室升温快，光照好，同时也能削弱西北风对透光面的降温作用
南偏西
理由是早晨气温较低，卷帘晚，空气湿度大，有时出现雾等使光照减弱的天气现象，温室南偏西可有利于利用下午的光照
正南方向
理由是上述两种意见的综合
由于温室的方位角设置问题尚缺乏科学依据和统一的标准，在实际的农业生产和实践中，日光温室的方位角杂乱，从偏东 30°多到偏西 40°多皆有分布
有研究认为，在我国北方地区，日光温室以偏东或偏西 5°为宜，且偏东或偏西相同角度时，温室会获得相同的光照
这种计算方法是建立在上午、下午光照时间相等(8: 30－15: 30) 的基础上的
事实上，在我国北方地区冬季，上午尤其是凌晨时气温很低，一般情况下卷帘时间较晚，在日出后 1． 5 ～ 2． 5h; 而下午傍晚时刻气温相对较高，可以适当延后放帘，一般在日落前 0． 5 ～1h
本文通过对两组植物的生长情况进行了测试，说明了光照对植物的生长的影响，间接验证了温室的正确朝向问题
2、 光照对植物生长影响的现象 基于观察了山西农业大学工学院外大路两边的大叶黄杨植物的生长情况，进行了实验观察和理论研究
该大路宽 8m，长约为 100m，南北方向延长，路的方位角: 南偏东 10°1'
路的两边种的大叶黄杨绿化带，在绿化带中，嵌套种有金叶女贞，1 排国槐树，树的间隔为5m; 绿化带再向外，两侧各种1 排松树，其余为学校的试验田
但是两边的大叶黄杨发的新芽的生长情况却明显不同，有很大差异，靠着路西边的比路东边的长的茂盛
3、 实验与结果分析 基于对上述现象的观察，进行了以下的试验
3． 1 实验 实验地点: 山西农业大学工学院外的大路两侧
实验对象: 道路两侧的大叶黄杨绿化带
实验工具:卷尺，游标卡尺，细绳，电子天平
实验时间: 2013 年4 月 14 －18 日
在道路的两侧的大叶黄杨绿化带中，随机任意各取 10 株大叶黄杨新芽作为实验对象，用细绳系在植株的主干上，并标上序号
每天下午 17: 00 准时记下新芽的叶片数，测出新芽的高度和新芽的直径; 另外记下当地的天气情况
当路东边的新芽的各个参数的平均值超过了所测得路西边第一天测得的各个参数的平均值后，结束实验
实验中，一共连续测了 5 天，第 5 天测完之后，分别收集回这所测得 20 个植物新芽，分别放入 2 个纸盒内，用电子天平称出其质量; 待这些新芽的样本晾干之后，再次称出其干物质的总质量
3． 2 实验结果的分析 将所测得的数据进行处理和分析，结果如图 3 ～图 5 所示
图 3 所示为道路东西两侧大叶黄杨绿化带新芽叶片平均数
由图 3 可以看出: 4 月 14 日路西边比路东边的新芽叶片平均数多了 0． 8 片，4 月 15 日多了 0． 9片，4 月 16 日多了 1． 4 片，4 月 17 日多了 1． 5 片，4 月18 日多了 1． 3 片
图 4 所示为道路东西两侧大叶黄杨绿化带新芽高度平均数
由图 4 可得出: 4 月 14 日路西边比路东边的新芽高度平均数高 1． 0mm，4 月 15 日高 1． 25mm，4月 16 日高 1． 43mm，4 月 17 日高 1． 28mm，4 月 18 日高 1． 33mm
图 5 所示为道路东西两侧大叶黄杨绿化带新芽直径平均数
由图 5 可以得出: 4 月 14 日，路西边比路东边的新芽直径平均数增加 0． 104mm，4 月 15 日增加0． 172mm，4 月 16 日增加 0． 180mm，4 月 17 日增加0． 196mm，4 月 18 日增加 0． 036mm
路的西边植物新芽的总的鲜重为 7． 13g，晾干之后的总干质量为 1． 74g
路东边植物新芽的总鲜质量为 5． 69g，晾干之后的总干质量为 1． 23g
上述测试结果表明，在其他环境条件都相同的条件下，路西边的植物生长情况明显优于路东边的植物
这就间接表明了在山西农业大学所处的地理环境条件下(我国北方纬度较高的地区) ，温室方位角偏西有利于提高植物受光量和促进植物光合作用，从有利于植物的生长
4、 结论 本文的实验研究间接证明了，在山西省纬度较高地区，温室方位角偏西有利于温室作物生长
其原因是在我国北方高纬度地区，早晨雾气大、气温低，在这样的情况下，温室方位角南偏西，可以推迟放帘时间，以便充分利用下午的阳光，从而提高植物光合作用
同时，温室方位角适当偏西，使得温室的正午延后，这样上午、下午的时间大体相近，并且使日光温室接收太阳辐射量较大的时间向后移，使得光照充足与气温较高同时并存的时间得以增加，对作物生长有利
值得注意的是，本文的实验研究仅证明了在山西地区日光温室偏西比偏东更有利于作物生长
在实际建造日光温室时一定要结合当地地形条件确定温室朝向
同时，温室方位角的确定尚应考虑当地冬季主导风向，避免强风吹袭前屋面
无论方位角偏东或偏西，都不宜过大
过分偏西，在严寒季节可能造成午前日光温室升温不足，太阳直射温室时间晚，作物受光量减少; 过分偏东，则导致午后直射光损失大，温室夜间温度过低，从而影响作物生长
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