日光温室可充分利用光能资源帮助温室内作物顺利完成越冬生产,是我国北方主要的温室类型。实际生产过程中,低温构成天津市日光温室蔬菜生产主要的农业气象灾害。该逆境条件使温室难以满足蔬菜正常的生长发育需求,因此建立温室低温预报模型并进一步探究防御技术对指导温室管理具有重要意义。本研究利用2010-2012年冬在天津市西青区辛口镇日光温室内的小气候观测数据及室外同步气象观测数据,分析了温室内温度时间、空间变化特征,研究了温室内各表面的热流关系及热能损失,建立了基于能量平衡和主成分回归的温室低温预报模型,评估了利用电暖风机对日光温室的定时加温效果,为优化温室环境调控和生产管理提供决策支持。主要研究结果如下：(1)晴天和多云条件下,日光温室内的空气温度均有明显的日变化。寡照条件下,日光温室内空气温度全天均较低。温室内温度在13：00左右出现最高值,此后温度开始下降,15：00之后气温下降速度加快,17：00左右气温下降趋势趋于平缓,到揭帘前后温度达到最小值。不同天气条件下温室内土壤和后墙是主要蓄热体,后坡和覆盖膜是主要的散热部位。热能损失率呈现土壤<后墙<后坡<覆盖膜的规律。温室内各表面的平均热损失率从高到低依次为2月、1月、12月。(2)温室内空气主要热量交换方式有室内空气与土壤表面、后墙内表面、后坡内表面、覆盖膜内表面以及作物冠层之间的对流换热和由自然通风引起的与室外空气的热交换。基于能量平衡原理建立的日光温室夜间温度预报模型,其模拟值与实测值之间模拟决定系数为0.723,预测值与实测值之间模拟决定系数为0.647,均方根误差(RMSE)在2.0℃以内,平均相对误差在20%左右。此外,日光温室内最低温度实测值与预测值之间的线性拟合系数为0.569,均方根误差(RMSE)为1.8℃,平均相对误差为16.5%,平均绝对误差为1.5℃。(3)利用云遮系数法和风级风速转化标准将温室外天气状况和风级量化为预报模型中可用的总云量和最大风速等因子,模拟值与室外实测值的模拟决定系数分别为0.969和0.799。主成分回归建立的低温预报模型通过了显著性检验,复相关系数为0.857,在不同天气条件下日光温室内最低气温24h预报值与实测值之间的平均绝对误差均在1℃以内,平均相对误差13%左右,均方根误差(RMSE)为1.1℃。与能量平衡模型相比,主成分回归模型预测的日光温室内最低温度与实测值之间误差较小,拟合效果较好。(4)采用电暖风机智能加温的方法能有效抵御外界低温灾害,加温后温室内空间温度分布比较均匀,加温温室平均温度较对照温室高4.23℃,平均最高温度比对照温室高3.35℃,平均最低温度比对照温室高4.45℃,暖风机加温对最低温度提升的效果最明显。在持续低温和寡照天气发生时,加温效果比正常天气状况下明显,且加温初期效果较好。此外,当室外的温度在-12℃-4℃时,暖风机对温室进行加温的效果最佳。此外,通过对几种传统的温室加温方式经济投入的分析表明电暖风机是一种投资小,耗能低,经济效益相对较高的加温方式。