陽臺是人們重要的活動場所。近年來,陽臺經濟迅速發展,陽臺種植范圍不斷擴大,栽培技術不斷提高,賦予陽臺的功能不斷創新。我國南方氣候溫暖,陽臺多為開放式的,環境條件比較適合植物的生長,種植容易成功;北方地區氣候寒冷,陽臺多為封閉式的,冬季進行陽臺植物種植,除采光、通風等生態因子外,溫度是植物種植的限制因子和影響植物生長發育的主要因素。對于陽臺利用的研究報道較少,多集中在陽臺綠化方面[1],少數研究涉及陽臺對室內環境的影響[2-3],個別研究涉及光質對北方封閉陽臺蔬菜植株形態建成的影響[4],北方冬季封閉陽臺溫度變化規律的研究尚鮮見報道。為此,對封閉陽臺低溫季節溫度進行了觀測,對其變化規律進行了研究,以期為冬季陽臺植物種植提供參考依據。
1 材料與方法
1.1研究對象
觀測在山東省濰坊市區進行,北緯36°42′42″,東經117°7′59″.樓房坐南朝北,封閉陽臺位于2層,內長6.52m,寬1.68m,高2.80m,北面為墻樓,東、西、南面為陽臺墻,其中東、南面距地面0.98m以上為1.50m高的鋁合金框鑲嵌玻璃。封閉陽臺所在房間11月15日至3月15日供暖。
1.2 研究方法
將水銀溫度計放置于陽臺中間離地面0.5m無直射陽光處,測量氣溫。
2013年10月1日至2014年5月31日,每日整點時分觀測溫度,并記錄。觀測期間陽臺不開窗通風。相同日期、時間、地點的外部氣溫由濰坊氣象臺提供。
2 結果與分析
2.1封閉陽臺低溫季節日最高溫度的變化
從圖1可以看出,封閉陽臺低溫季節日最高溫度一般在12~25℃,最低8℃。
10月上旬日最高溫度較高,穩定在30℃左右。
10月中旬至12月中旬,日最高溫度總的趨勢是波浪式下降,從30℃下降到17℃左右,波動比較大的日期在10月15日、11月1-2日前后。
12月中旬至2月中旬,溫度低,波動大,溫度范圍8~21℃,最高溫度在1月2日,最低溫度在2月10日,1月上旬至2月中旬溫度波動最大,持續低溫的時間在1月5-8日、1月31日至2月10日。
2月下旬至3月下旬,日最高溫度波浪式上升,從17℃上升到22℃左右,在3月25日達最高溫度25℃。
4月上旬至5月上旬溫度較平穩,而且較高,在18~23℃.5月中旬開始日最高溫度繼續波浪式上升,至5月下旬升至30℃左右,大致恢復到10月上旬的水平。
2.2封閉陽臺低溫季節日最低溫度的變化
從圖2可以看出,封閉陽臺低溫季節日最低溫度從10月中旬開始下降,5月中旬開始上升,趨勢與日最高溫度相似,一般在4~20℃,最低1.5~2.0℃出現在2月10-11日。
2013年10月1-8日日最低溫度較高,穩定在26~28℃;10月9日,日最低溫度下降到22℃,自此開始持續、穩定、緩慢下降,至12月19日下降到5℃;12月19-31日,日最低溫度穩定在4~7℃,為全年持續低溫期;此后日最低溫度稍有升高,1月份為5.5~13.0℃,最高13.0℃出現在1月17日,最低5.5℃出現在1月9日、13日和18日,可見日最低溫度較低,并且波動較大;2月份日最低溫度波動最大,上旬持續下降,從10.5℃降到1.5℃,為全年最低點,此后持續小波動上升,至2月27日達到14℃;3月上、中旬日最低溫度波動較大,總的趨勢是上升,從10℃升至18℃;3月22日至5月12日,日最低溫度在15~20℃波動,比較穩定;5月13日開始日最低溫度持續、小波動上升,月底達到29℃,升至10月初的水平。
2.3天氣對封閉陽臺低溫季節溫度變化的影響
封閉陽臺類似于設施,陽臺種植類似于設施栽培[5],溫度主要受太陽輻射強度和時間的影響,進入陽臺的太陽輻射還受天氣、陽臺情況(如透光面積等)、陽臺管理(如通風等)等影響。從圖3可以看出,晴天日最高溫度高,日最低溫度低,日較差大,如4日、11-12日、15日、19-20日、23日,晴天太陽輻射強,白天溫度高,夜間陽臺輻射散熱快,溫度低;陰雨雪天,日最高溫度與日最低溫度差別小,日較差小,如1-2日、5-9日、17日、27日,也是由于太陽輻射弱、陽臺輻射散熱慢的原因。外部溫度和封閉陽臺溫度變化都是受太陽輻射的影響,外部日最高溫度、日最低溫度和封閉陽臺日最低溫度變化趨勢基本是一致的;但由于受封閉陽臺保溫效應影響,封閉陽臺溫度高于外部溫度,封閉陽臺日最高溫度變化有相反的趨勢。
2.4封閉陽臺低溫季節溫度的日變化
2013年11月27日和12月22日、2014年1月20日和3月20日,都是晴天,由圖4封閉陽臺中全天溫度變化情況可知,在封閉陽臺中,5:00-7:00溫度最低,日出時間晚,低溫出現晚;上午溫度逐漸升高,13:00-14:00達到最高;此后逐漸下降,其中下午下降較快,夜間下降緩慢。
不同季節封閉陽臺中溫度日變化有差異。2013年12月22日溫度低,白天升溫與降溫幅度小,夜間降溫緩慢,日較差小,最高溫度10.5℃,出現在13:00-15:00,最低溫度5℃,出現在7:00,日較差5.5℃。2014年3月20日溫度較高,白天升溫與降溫幅度小,夜間降溫緩慢,日較差小,最高溫度19℃,出現在13:00,最低溫度13℃,出現在5:00-6:00,日較差6℃。
2013年11月27日和2014年1月20日溫度居中,白天升溫與降溫幅度較大,日較差大,最高溫度18.5℃和17.5℃,都出現在14:00,最低溫度9℃和5.5℃,出現在6:00-7:00和7:00,日較差分別為9.5℃和12℃。
2.5天氣對封閉陽臺低溫季節溫度日變化的影響
從圖5可以看出,陰雨天封閉陽臺溫度變化小,晴天變化大。
2013年11月24日為陰雨天,封閉陽臺溫度與外部溫度差別小。封閉陽臺溫度一直持續緩慢下降,從1:00的14℃下降到24:00的11℃,日較差只有3℃;外部溫度低于封閉陽臺溫度,也是持續緩慢下降,從1:00的8℃下降到24:00的3℃,日較差只有5℃.這是因為陰雨天沒有光照的熱量來源,輻射散熱但比較慢。
2013年11月25日為雨后晴天,封閉陽臺溫度與外部溫度差別比陰雨天大。封閉陽臺溫度夜間緩慢下降,8:00最低達10℃,以后逐漸升高,14:00-15:00達到最高17℃,日較差只有7℃,以后逐漸下降;雨后外部溫度低于封閉陽臺溫度,中午升溫、降溫幅度小,20:00以后降溫幅度比較大。
2013年11月27日為連續晴天日,封閉陽臺溫度出現典型的低溫季節溫度癥狀,封閉陽臺溫度與外部溫度差別大。夜間溫度下降,6:00-7:00最低為9℃,此后逐漸升高,14:00達到最高18℃,日較差9℃,此后逐漸下降;外部溫度低于封閉陽臺溫度,總的趨勢是持續下降,夜間緩慢下降,1:00為4.0℃,7:00下降到-4.0℃,上午緩慢上升,下午緩慢下降,夜間降至-4.0℃。3結論與討論在濰坊市區密封陽臺低溫季節日最高溫度,一般在12~25℃,最低8℃。
10月上旬日最高溫度穩定在30℃左右,10月中、下旬在25℃上下波動,10月底至12月上旬在15~25℃波動,12月中旬至2月中旬為低溫波動期,溫度范圍8~21℃,一般在10~20℃,2月下旬至3月下旬在15~25℃波動上升,4月上旬至5月上旬在18~23℃,較高且平穩,5月中旬開始較快上升,至5月下旬升至30℃左右,恢復到10月上旬的水平。封閉陽臺低溫季節日最低溫度,一般在4~20℃,最低1.5~2℃,變化趨勢與日高溫相似。
10月上旬穩定在26~28℃,10月中旬至11月上旬在20~15℃波動下降,11月中旬至12月初在10~15℃波動下降,12月上旬至12月下旬在4~10℃波動下降,1月上旬至3月中旬主要在5~10℃較劇烈波動,最高13℃,最低1.5~2℃,3月中旬至5月上旬基本在15~20℃,5月中旬開始持續小波動上升,月底達到29℃,升至10月初的水平。天氣影響封閉陽臺低溫季節溫度的變化,晴天日最高溫度高,日最低溫度低,日較差大;陰雨雪天,日最高溫度與日最低溫度差別小,日較差小。封閉陽臺低溫季節,一天中最低溫度在5:00-7:00,日出時間晚,低溫出現晚;上午溫度逐漸升高,13:00-14:00達到最高;此后逐漸下降,其中下午下降較快,夜間下降緩慢。封閉陽臺低溫季節,陰雨天溫度變化小,晴天變化大。
陽臺種植主要是園藝植物。原產于熱帶或亞熱帶的植物,最低、最適和最高溫度分別為10℃、30~35℃和45℃左右;原產于溫帶的植物,溫度三基點約為5℃、25~30℃和35~40℃;原產于寒帶的植物,溫度三基點約為0℃以下仍能生長,最適溫度僅在10℃左右[6].園藝作物中,生物學有效溫度的起點,一般落葉果樹多在平均溫度6~10℃,常綠果樹10~15℃,自萌芽轉入旺盛生長要求溫度,落葉果樹10~12℃,常綠果樹12~16℃,生長季器官對低溫危害的臨界溫度,落葉果樹為0℃以下[7],亞熱帶果樹中的柑橘類為-7~9℃,熱帶果樹中的香蕉、芒果等為0℃,番木瓜5℃以下見凍害[8].據研究,北方封閉陽臺低溫季節,除熱帶果樹如番木瓜外,都可以安全越冬;低溫季節,一般落葉果樹可以正常生長;常綠果樹12月上旬至3月中旬生長受限,主要是受日最低溫度的影響??梢愿鶕@些信息安排封閉陽臺低溫季節的種植及其管理。
參考文獻
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[8] 中國農業百科全書總編輯委員會果樹卷編輯委員會.中國農業百科全書果樹卷[M].北京:農業出版社,1993:36.