草莓是具有较高营养和经济价值的水果之一,温室种植可有效促进草莓的生长并提升草莓果实的品质。温度和光照的改变对草莓的生长及品质影响较为明显,温室种植可有效提供适宜草莓生长的温度和光照环境,同时需要消耗能源为温室种植提供所需能量。太阳能与温室的有机结合将成为发展趋势。本研究基于草莓生长的环境,结合太阳热能和电能为温室提供能源,并且在太阳能光热电耦合供能模式下,针对温室的温度和光照环境对草莓生长及果实品质产量的影响进行研究。运用人工神经网络建立非线性模型对草莓生长环境和生长状况进行预测,获得适宜草莓生长的太阳能光热电耦合的配置和温室的温光参数。主要研究工作包括以下几个方面。（1）设计并建立了两个占地面积相同的聚乙烯薄膜温室,运用太阳能联合热泵系统为温室供暖,构建了阶梯式供暖和平行式立体供暖两种模式,以“京藏香”草莓为试材种植于温室中。结果表明,在北亚热带低纬高原山地季风气候地区,冬季采用太阳能联合热泵系统为温室供暖的性能系数（coefficient of performance,COP）为3.0-5.2之间,供暖性能较好。阶梯式供暖的最佳供暖高度范围在距离地面1.0-1.5 m之间,此高度范围内能获得平均温度为15.5°C的空间供暖温度;平行式立体供暖的空间均匀性较好,全天供暖时温室内水平方向上的日平均温差仅为2.8°C。在连续阴雨低温的天气下,热泵单独运行对温室供暖所消耗的日平均电能为10.9 kWh,温室内供暖耗电量为0.17 kWh·m^-3。供暖改变的温度环境使得放置于1.0 m阶梯上的草莓与其他高度的草莓相比,产量更高品质更优,其单果最大值为32.3 g,可溶性固形物含量为12.5%,在太阳能供暖温室内种植的草莓产量是无供暖普通温室产量的1.56倍。与阶梯式供暖模式的温室相比较,平行式立体供暖模式的供暖均匀性较好,草莓总产量是阶梯式供暖模式温室的1.2倍,可溶性固形物含量的平均值为13.4%。（2）构建了不同光伏组件及不同覆盖面积的两个体积相同的光伏温室,模拟了不同安装倾角产生的能量,建立了光伏组件在温室内的遮阴面积模型,研究了在低纬度高海拔的昆明地区适合“京藏香”草莓生长的最佳光照强度范围。结果表明,覆盖温室屋顶面积20%的半透明单晶硅组件（semi-transparent photovoltaic,STPV）和覆盖率为25.9%的不透明光伏组件（opaque photovoltaic,OPV）的光伏转换的最大能量均在安装倾角为30°时,年发电量分别为880和388 kWh。建立的OPV光伏组件遮阴模型适用于模拟11:00-14:00时间段内的阴影面积。STPV和OPV遮阴下的温度分别比未遮阴区域的温度降低了1.1°C和2.9°C,但对相对湿度的影响较小。在上午时段9:00-11:00期间草莓生长较快时,位于光伏组件下方的草莓叶片叶绿素在最低与最高值59.5和67.1 mg·g^-1时,STPV和OPV温室内的光照强度分别为38700-49300 Lux和35300-38800 Lux。OPV和STPV温室中草莓可溶性固形物含量分别为16.4%和15.7%,均高于无遮阴的草莓样本,且OPV遮阴下的草莓样本的品质和产量都优于STPV遮阴下的草莓。（3）构建了太阳能光热电耦合模式下的温室,分析了光热和光电的能量转换。研究了光热电耦合模式下温室的温度和光照环境对草莓特性的影响。研究表明,采用光伏光热系统能有效为温室提供能量。太阳能联合空气源热泵系统为温室提供的最高热量是52.2 MJ。在光伏组件遮阴下的室内平均温度和相对湿度分别比未遮阴区域的低2.9°C和1.8%,日间适宜“京藏香”草莓生长的最佳光合有效辐射（photosynthetically active radiation,PAR）为387-437μmol·m^-2·s^-1,适宜的温度范围是20.5-27.4°C。在夜间加热和日间遮阴的温度和光照耦合作用下,光伏组件遮阴下的草莓果实比未遮阴的草莓果实具有更好的品质和更高的单株产量。（4）基于太阳能光热电耦合模式下的温室环境参数构建了人工神经网络（Artificial Neural Network,ANN）进行模型,预测并验证了温室的温度、相对湿度和光照环境参数,以及预测了草莓生长指数叶绿素的含量,对预测结果进行了评价。结果显示,叶绿素含量预测的符合指数为0.955,验证了该模型预测的精准性较高。适用于对太阳能光热电耦合模式的温室环境进行测。依据草莓在12:00-14:00之间最高的叶绿素含量,预测了适宜“京藏香”草莓生长的平均温度为26.3°C,平均相对湿度为41.2%,平均光合有效辐射为284.8μmol·m^-2·s^-1。