日光温室是满足冬季作物生产的重要农业设施,不仅能够解决我国北方冬季新鲜蔬菜水果供应少而难的问题,同时能够利用太阳能作为驱动温室生产的能量来源,降低能耗甚至是零能耗,为我国社会经济以及生态带来了巨大效益。内蒙古地处我国北疆,光照充足,是发展日光温室产业的理想区域之一。但是,往往也要面临冬季高寒风冽的气候问题。传统日光温室常采用保温被外覆盖方式进行温室保温,但是外保温被很容易受外界不良环境影响,保温被老化破损都会导致温室保温性下降,甚至受潮吸水而增大自重,对温室结构安全产生威胁。日光温室的保温蓄热不仅是温室设计理论的研究重点,也是生产实践的重要保障。基于内蒙古地区气候条件以及日光温室设计理论,内蒙古农业大学设施农业课题组在传统日光温室的基础上,优化了温室结构,针对性地设计出保温被内置式的内保日光温室,为日光温室结构创新提供了依据,也驱使日光温室向着更加保温蓄热的方向发展优化,同时也能够缓解了内蒙古高寒地区日光温室生产所面临的燃眉之急。但是,基于传统日光温室基础上优化改进的内保温日光温室在实践中也存在大量不足,主要体现在与内保温日光温室相配套的一些理论及技术的研究相对滞后,为此,本研究首先对比分析了普通日光温室（NG）和内保温日光温室（IG）室内光照的时空变化规律,明确了内保温日光温室的采光特性。其次在前人日光温室太阳辐射模型的研究基础上,建立了内保温日光温室太阳辐射模型,并利用模型对影响内保温日光温室光环境的因素进行研究。最后通过对比四种不同覆盖类型的内保温日光温室,即单膜单保温被覆盖厚型墙体温室（G1）、双膜单保温被覆盖厚型墙体温室（G2）、双膜双保温被覆盖厚型墙体温室（G3）、双膜双保温被覆盖薄型墙体温室（G4）,明确了不同内保温日光温室的热环境特性,以期为内蒙古高寒地区温室结构设计优化、环境调控提供理论依据。主要研究结果如下:1)相比于普通日光温室,内保温日光温室光环境在不同天气条件及时空分布均有提高。晴天时（2015年1月10日）,内保温日光温室平均太阳辐射较普通日光温室可提高9.7%～16.8%,平均采光率可提高11.11%～16.89%,太阳能截获累积量可提高9.82%～17.06%;而阴天时（2015年1月6日）,平均太阳辐射可提高14.4%～17.7%,平均采光率可提高15.22%～19.64%,太阳能截获累积量可提高17.28%～17.51%。2)建立内保温日光温室太阳辐射模型,模型R2在0.89～0.96之间,模拟内保温日光温室太阳辐射的精准度较高。通过模型计算可知,冬至日时,上午偏东方位温室透光率高于偏西方位,而下午则相反;不同方位温室内地面太阳辐射差异较小,主要是温室墙体获得最大太阳辐射的时间节点,正南方位出现于中午,偏西方位中午延后,偏东方位中午提前。全天地面和墙体太阳辐射累积总量正南方向最多,随方位角增大而减少,且相同方位温室之间的差异较小。3)通过模型计算,分析了保温被位置对室内光照的影响,结果表明:随着保温被水平投影长度增加时,保温被越来越多地阻止了进入温室的太阳辐射,尤其是墙体获得的太阳辐射越来越少,与保温被水平投影长度为0时（L=0m）相比,不同水平投影长度降低了墙体和地面太阳辐射日累积量11%～78.53%,不利于温室采光以及墙体蓄热。4)相比于其他三座温室,G3对于温室热环境的营造要更突出。连续一个月（2016年12月15日～2017年1月15日）测试结果表明:夜间温度G1下降最快,G3下降最慢;连续晴好天气时（2017年1月11日9:00～1月14日9:00）,G1,G2、G3、G4夜间平均气温分别为10.5℃、12.4℃、13.1℃、11.9℃。连续不良天气时（2016年12月22日9:00～12月26日9:00）,G1,G2、G3、G4夜间平均气温分别为8.5℃、10.4℃、11.1℃、9.3℃。G1表现最差,G4表现次之,G2表现较好,G3表现最佳。5)连续一周（2017年1月1日～1月7日）的温室运行中,4座温室夜间相对湿度均可达90%以上。土壤20 cm处平均温度G1、G2、G3、G4分别为13.7℃、16.8℃、17.5℃、14.2℃。6)4座温室墙体20 cm处温度变化最剧烈,晴天时（2017年1月2日9:00～1月3日9:00）,G1、G2、G3、G4平均温度分别为13.4℃、16.3℃、17.4℃、11.9℃;阴天时,（2017年1月6日9:00～1月7日9:00）,分别为10.9℃、12.9℃、14.2℃、10.8℃。晴天时G1、G2、G3墙体40 cm、80 cm深温度变化趋于稳定;阴天时G1、G2、G3墙体80 cm深温度变化趋于稳定,40 cm处仍然释放热量。7)G1、G2、G3、G4每平方米建造成本分别为284.7元、293.4元、317.7元、236.9元。G3热环境营造最好,但成本也最高;G4成本最低,热环境略好于G1,但墙体蓄热效果较差。