人工气候箱growth chamber能控制温度、湿度、风速、光照、气体成分等气象因子，用以培植生物的箱式装置。它比人工气候室容积小、控调精度高、耗能低。操作人员通常只在箱外进行监控。19世纪50年代初期，澳大利亚参照罗森姆斯坦农业实验站的光调节植物培养箱，结合美国帕萨迪纳人工气候室的构思，于1958年建成了以植物生长箱群体为特色的堪培拉环境调节研究室，将一些带有独立温湿度控制的植物生长箱群集中在一个大型建筑物内使用共同光源，后来以这种箱体为基本结构，不断加以完善，发展成各种类型的气候箱。
人工气候箱由下列部分组成： ❶小型空气调节器。主要包括制冷机、加热器、加湿器和通风机。制冷机采用半封闭或全封闭压缩机。具有噪音小、效率高、结构紧凑等优点。加热器主要采用电热管。加湿器主要利用喷雾或蒸气，降湿采用干燥剂或冷却除湿。以空气作载体，用通风机将调节好温湿度的空气送入生育区。
❷自动控制系统。包括传感器、小型控制器、执行机构等组成反馈式闭环调节系统。80年代以来，产品均配制了微电脑控制系统。该系统包括微电脑主体、人机对话配置、前向通道（测量器）、后向通道（执行器）四个部分。
❸箱体框架。人工光照气候箱主要用铝合金及保温绝热性能较好的材料（例如聚胺脂发泡塑料）制成。自然光照人工气候箱在铝合金框架上安装钢化玻璃或其他透明材料。地板用强度高的多孔钢板或侧面开孔的槽形铝合金地板构成，以便气流循环。
❹灯室或灯架。人工光源主要由白炽灯、水银灯、镝灯提供照明。灯管以及灯泡组装在固定的或可移动的灯架上，以顶光为主，也可加侧面补光。为消除灯具发出的大量红外辐射升温，通常要在灯架与生育区之间安装透明隔板，使灯具与生物分开，并采用通风或水冷等措施带走多余的热量。
人工气候箱的空气调节机构，通常安装在箱体的一侧。强制循环的空气在空气调节器内接受冷却、加热和温度调节，利用通风机混合均匀后送到生育区，构成气流循环，并通过可调节的新风入口补充新鲜空气。气流通过生育区的方式一般有高吸低排、低吸高排、中吸中排三种。对于矮生作物，以低吸高排为佳。通过生育区的气流，可再次进入空气调节机构，形成循环气流，或经排风出口排出。
人工气候箱所构成的环境条件应满足实验研究的特定要求。为了减少实验误差，使用中首先应加强对二氧化碳浓度、光照强度的垂直分布及光质的监测。适当调节新风量大小以维持必要的二氧化碳供给水平。选用光谱曲线接近太阳光谱的生物效应灯进行有关光合作用的实验。其次应重视实验操作。例如盆栽植物放入箱内生育区后，不要破坏原设计的气流组织与温度场，避免因植物体堆积造成的气流死角。在遇到要求强光照的实验，可在生育区侧面增加补充光源，以消除光强度因距灯室远近不同而形成的分布不匀。
根据人工气候箱使用目的不同，其性能指标也应有所差异。通用型人工气候箱的性能指标大体如下：温度精度为±1℃；相对湿度精度±7%；平均风速0.5米/秒以下；换气次数10～15次/小时；人工照度5万勒克斯(距灯光下1米处)；加湿量10升/小时。
人工气候箱rengong qihouxianggrowth cabinet研究生物和气象条件之间相互关系使用的一种模拟自然环境的人工控制实验设备。它与人工气候室的区别是体积小， 实验人员在箱外对箱内的气象条件进行控调与测试(见彩图123、124)。
简史 澳大利亚联邦政府于本世纪50年代在堪培拉建立了环境调节研究室。它把许多个小型的、各自带有独立的温度和湿度控制的植物生长箱群， 集中在一个大型建筑物内， 使用共同的光源。后来便以这种小型箱体为基本结构， 增添了独立的光源， 就形成了能够控制箱内温度、湿度、光照等气象条件的人工气候箱， 有的又叫植物生长箱。随后在日本、加拿大等许多国家都得到了进一步的发展。60年代以后， 随着电光源技术、制冷技术和电子技术的提高， 改善了光照、温度、湿度的调节控制技术， 人工气候箱也日趋完善。现在已能根据人们的需要按照预先设计的各种程序进行自动控制。中国于1976年研制成功， 现已能生产多种类型的人工气候箱。
结构 由以下几个主要部分组成： ❶框架箱体。是人工气候箱的主体结构， 多呈方形。箱的中间部分是供实验用的工作室， 四周箱壁有整体结构的， 也有组合式的。箱壁用不透明绝热材料制作， 电光源安置在工作室顶部的叫人工光源气候箱。有的箱壁用透明材料制作， 目的是让工作室接受自然光照， 称为自然光源人工气候箱。
❷小型空气调节设备。包括制冷装置、加热器和风扇。近几年， 制冷装置开始采用半封闭或全封闭压缩机， 具有噪声小、体积紧凑等优点。加热器主要采用电热管， 依靠风扇鼓风， 以空气作热载体， 将热量送入工作室。
❸电器控制系统。主要是针对温度、湿度进行测定。通过控温仪表进行双级或三级温度、湿度调节。在一昼夜间， 温度、湿度以及光照的设定值可由时间继电器或音片钟等预先给定，按顺序进行调节， 或采用微处理机进行计算控制的调节。
❹光照系统。采用白炽灯、日光灯和镝灯。白炽灯有连续的发射光谱， 但发光效率低， 产热量大， 易使工作室内的空气温度升高， 影响恒温效果。日光灯的发光效率高， 光色也比较好。在对光照度要求不太高的情况下， 多采用白炽灯与日光灯搭配的协同照明方式。当需要更高的光照度时， 例如， 模拟晴朗天气的直射光， 使用镝灯或氙灯。
工作过程 经过处理达到预定温度、湿度要求的空气， 由送风机送入工作室。气流在生物试验样品周围形成稳定的工作段， 并经过灯区把电光源散发出的热量经回风口送入冷热交换器进行处理。然后再经过温度控制进入鼓风机， 再次被送入工作室， 依此循环往复， 形成循环气流。
人工气候箱rengong qihouxiang (shi) moni shiyan（室）模拟试验 (simulation ex- periment in phytotron) 利用对气象要素调控精度较高的人工气候箱 （箱群或人工气候室），进行农业气象试验研究的方法。包括动、植物生存的大气环境和土壤（或水中）环境两个部分的模拟试验。中国目前的农业气象试验，以大气环境模拟试验为多。大气环境模拟试验又多以气温 (包括日平均气温、日最高气温、日最低气温、白昼平均气温、气温日较差等)、空气湿度(相对湿度、饱和差等)、日照(日照强度、日照长度、不同光谱等)、降水(降水量、降水强度、雾凇、雨凇等)、风(风速、风时等)、空气成分(CO2浓度、有害气体浓度等)等要素为模拟对象。在设备条件较好的单位， 也进行大气—作物—土壤的多要素综合模拟试验(见彩图10、114)。
人工气候箱模拟试验 由试验材料的培植， 样本环境模拟处理， 取样考核及考种三个部分组成。
样本培植 要求培养一定数量的整齐度一致、发育期符合设计要求的健壮样本。一般采用盆栽法培养，也有用一定厚度土层放置箱中培养样本的 （多用于人工气候室）。盆栽法培养样本需要掌握好三个环节： 根据作物的特点选择适宜的盆土(数量、酸碱度、湿度)；选择或培育健壮均 一的种子、幼苗或样本苗， 播种时常用单环或多环匀播方式； 保持一致的水肥管理和及时防治试验设计以外的病虫害。等样本生长到待试发育期时， 将样本送入人工气候箱中进行模拟处理。
模拟处理 试验设计要根据试验目的来考虑， 但具体安排要视人工气候箱的多少而定。若箱（室）较多，则几个水准的处理组合可一次同时进箱处理； 若人工气候箱数目较少时， 则不同水准的处理组合要分前后几次处理完毕。这就要求在样本播种及培植中， 安排为前后几次逐批进入待试发育期， 以使人工气候箱中的处理可分批衔接进行。为避免先后处理样本前期生长环境不同带来的差异， 多将不同播期的样本放入可控温、湿、光条件的自然光照温室中， 用相同环境条件进行培植，以消除非试验因子的影响和干扰。例如在模拟水稻开花期低温天气型危害特点的试验中，有六种气象条件组合处理。若只有两只人工气候箱，那就需将处理样本安排为前后三批播种培植，使六种不同水准的处理分三批先后进行处理。三批样本开花的花期差，要视每批处理天数的长短来确定。如每批处理7天， 则每批样本间的花期差控制在7～8天为宜，使前后处理衔接。
取样考测 当样本在人工气候箱中处理结束后，要及时取样，对处理效果进行观察测定。有时可在处理结束，马上测出其效应。但有些试验往往要经过一段相同的培养时期才能测定出其效应。为避免其他影响因子的作用，处理结束后的样本，应放入相同的适宜环境中培植，以备到达某发育阶段进行综合考种用。在效应测定中有的只要考测某发育阶段进展速度或受害程度；有的则要求综合考测，不仅考测对某阶段的影响和作用，而且要考测其最终的经济性状和产量。
人工气候室模拟试验 原理和方法与人工气候箱基本相同， 只是在规模上、附加设备条件上、模拟范围上部比人工气候箱要大，较完备。因此试验样本除盆栽外还可直播在室内小块土壤中，便于进行大气一作物一土壤模式的模拟试验。人工气候室也适宜对高秆作物或果树进行模拟试验。为了更好地发挥其试验效能，应该有相应的配套设备(如： 自然光照室、暗室、晾干室、网室及各种分析测定室等)，以确保试验达到预期效果。 |