第1篇：观赏园艺植物在休闲观光农业景观中的应用
闲观光农业是利用农业及农村景观、大自然生态资源为载体，以农业生产为根本，以农事与民俗体验活动为经营特色，把农业生产功能与观光旅游功能结合在一起，集农林牧渔生产、农产品加工、农事活动、农村特色文化及民族风情体验为一体，以接待观光、休闲、旅游服务为盈利模式的新型农业经营形态。
怡人的生态环境，优美的自然景观，丰富多彩的园林、园艺植物是休闲观光农业园的重要景观要素。观赏园艺植物富有景观魅力及文化艺术内涵的表现元素，在景观构建中扮演着愈来愈重要的角色。广义的观赏园艺植物包括树木、花卉、蔬菜以及其他具有观赏价值的农作物、特色植物等。在休闲观光农业景观中应用的观赏园艺植物除具有观赏功能外，植物个体或组合还大多具有一定的文化或艺术内涵。在休闲观光农业园中，通过不同的观赏园艺植物的艺术化组合，营造出形式各样、风格迥异、千姿百态的人工园艺景观，令农业景观元素在休闲观光农业园中大放异彩。
农业观光分室外观光和室内（温室）观光，观赏园艺植物在两种环境中有不同的应用及栽培形式，其造景的园艺植物主要有花卉、蔬菜、瓜果、多肉植物等具有观赏价值的园艺植物。
花卉植物的景观应用形式
不同花卉的景观应用形式在室外观光和室内（温室）观光中均有体现，其中，在室外观光中和园林花卉的景观应用类型相仿。主要包括以下类型：
花坛
花坛是在种植床内对观赏花卉（或观赏蔬菜，如羽衣甘蓝等）规则式种植的配置方式。在具有几何形轮廓的种植床内，种植各种不同色彩的观赏植物，运用植物的群体效果来表现图案纹样或观赏盛花时的绚丽景观，以突出色彩或华丽的额纹样来表现装饰效果。依据主题可分为花丛花坛（盛花花坛）、模纹花坛、标题花坛、装饰物花坛、立体造型花坛、混合花坛和造景花坛[1]。花坛主要在室外露天配置，较多运用在城市景观中，也有在观赏温室内（以观光为主的连栋玻璃温室内，如北京农业嘉年华、寿光蔬菜博览会等）进行景观的打造。
花丛花坛
是用中央高、边缘低的花丛组成色块图案，以表现花卉的色彩美、立体美。室内、室外均可采用（图1）。一般采用色彩较为艳丽的花卉品种，以布置在露天的室外场地为主。
模纹花坛
主要观赏精致复杂的图案纹样，植物个体或群体美居于次位。通常以低矮观叶（或花叶兼美）的植物材料组成，不受花期限制，室内外均可布置。此种花坛应用形式较多，色彩斑斓的花卉常和绿篱植物搭配或单独使用（图2）。
标题花坛
用观花或观叶植物组成具有明确主题思想的图案，按其表达的主题内容可分为文字花坛、肖像花坛、象征性图案花坛等。一般为室外布置，也有在观光温室内布置，运用不同色彩的观赏蔬菜或花卉布置成不同主题图案的花坛形式（图3）。
立体花坛
以枝叶細密、耐修剪的植物为主，种植于有一定结构的造型骨架上，从而形成的造型立体装饰，例如卡通形象、花篮或建筑等。近几年来，立体花坛和标题花坛常一起出现在各种节日庆典时的街道布置上，室外、室内均可采用，立体花坛的体积较大，常作为观赏温室内的中心景观，也是最常见的花坛类型之一（图4）。
混合花坛
由2种或2种以上类型的花坛组合而成（如：盛花花坛+模纹花坛；平面花坛+立体花坛；或者混合水景或雕塑等组成景观），室内、室外均可采用，此种花坛最能体现花卉的色彩集群效果，一般与雕塑等园林小品相结合，展现形体轮廓与植物色彩的美（图5）。
造景花坛
借鉴园林营造山水、建筑等景观的手法，运用以上花坛形式和花丛、花境、立体绿化等相结合，布置出模拟自然山水或人文景点的综合花卉景观。一般布置在较大的室外空间，多用于节日庆典，也可用在农业观光温室内造景，是城市广场、园区入口、主题观光温室的中心景观，用于体现某一区域的景观主题（图6）。
花坛使用的草本花卉宜选择株形整齐，并且具有多花性、花期一致、花期长、花色鲜明、耐干燥、抗病虫害和矮生性等特点的品种。常用的有彩叶草、雏菊、金盏菊、翠菊、鸡冠花、石竹、矮牵牛、一串红、万寿菊、三色堇、百日草等花卉以及羽衣甘蓝等观赏叶菜类植物。使用的木本植物宜选用耐修剪的低矮、常绿灌木，如黄杨类、小檗类、冬青类等。
花镜
花镜是模拟自然界林地边缘地带多种野生花卉交错生长状态，运用艺术手法设计的一种花卉应用形式（图7）。利用露地宿根花卉、球根花卉及一二年生花卉，在树丛、绿篱、栏杆、绿地边缘、道路两旁及建筑物前，以带状自然式栽种，表现植物个体所特有的自然美[1]。依照观赏角度分类可分为单面观赏花镜、双面观赏花镜、对应式花镜[1]。花镜中的花卉植物色彩丰富，形态优美，花期或观赏期一般较长，不需要经常更换，管理经济方便，能较长时间保持其群体自然景观，具有较好的群落稳定性与季相变化。
花带
花带是花卉呈带状的种植方式，宽度一般为1m左右，长度较长，为宽度的3倍以上（图8）。花带可设置在道路中央或两侧、水景岸边、建筑物的墙基或草地中，形成色彩绚丽、装饰性较强的连续景观[1]。花带景观受空间限制，主要在农业公园和城市森林公园中进行露天布置，材料以草本花卉为主。
花带按栽种方式分为规则式花带和自然式花带；按植物材料可分为专类花带和混合花带[1]。专类花带是由1种或1类观赏花卉的不同品种组成的花带；混合花带是由几种或几类花卉组成的连续景观，该类花带设计时必须根据各种花卉的生物学特性进行选材，合理配置，以某种花卉为主调，其他种类配合，并要求所选的花卉开花繁茂、花期一致。
花丛
花丛是用几十株或小块花卉组合成丛的自然式应用，以显示淡雅色彩为主，极富自然之趣，管理比较粗放（图9）。花丛适宜布置在建筑物旁、路旁、林下、草地、岩缝和水边，特别适宜于自然式园林中应用[1]。花丛多选用多年生、耐粗放管理的宿根或球根花卉。由于花丛体量较小，选材应少而精，以1种或2种花卉为主体。花丛主要体现花卉景观的自然美，形式较为自由，对植株整齐度、花期、色彩等没有固定要求。
观赏蔬菜、瓜果的景观栽培形式
在休闲观光农业中，观赏瓜果蔬菜的景观应用形式主要在温室观光栽培中予以体现。观光栽培在不违背植物生长发育基本规律的基础上，通过设施工程、环境、营养、生理调控技术和农艺措施，使各种作物的生长发育状态、开花结果周期按照人们的审美和季节的需要进行调控和塑造，使作物的生长过程更具艺术性、科学性和趣味性。观光栽培的技术模式除更多地拓展应用现代农业无土栽培技术以外，也对传统的土壤栽培模式进行了艺术化和园林化的修饰，使之符合观光农业的需求。目前温室观光栽培的形式主要包括立体无土栽培、水培、蔬菜树式栽培、果菜基质栽培、气雾栽培、景观容器栽培、造型支架栽培等[2]。
立体无土栽培
主要根据观光及景观需要采用钢架结构、竹木结构、藤编工艺制作各种具有艺术造型的支架或托架，在架上布置盆栽的各种彩色蔬菜、花卉、草莓等矮生园艺作物，并通过发丝滴灌实现自动浇水供液（图10）。蔬菜的立体无土栽培景观主要在观光温室内打造，温室设施为蔬菜提供了适宜的环境條件，提高观赏效果的同时，延长观赏期。
水培
主要有深液流水培、营养液膜水培、浮板毛管水培等。由于水培对栽培环境和技术操作的精细程度要求较高，因此栽培风险较大，一般主要用于叶菜类的栽培，也可栽培番茄、黄瓜、丝瓜、瓠子等果菜。水培对设施的保温隔热性、密封性要求很高，稳定水培作物根际环境，避免外界污染是水培成功的关键（图11）。水培蔬菜省水省肥，产量高，营养可控，并且具有较好的观赏效果。
蔬菜树式栽培
蔬菜树式栽培主要是追求单株营养体的大型化和培育美观“树形”，以延长瓜果作物生命周期和实现多结果，获得单株高产的景观栽培形式（图12）。蔬菜树式栽培设施主要包括栽培池、攀爬支架、水肥循环灌溉系统等。适合做栽培树栽培的蔬菜品种有：番茄、茄子、辣椒、黄瓜、冬瓜等具有无限生长特性的瓜果类蔬菜，也包含甘薯、马铃薯、藤蔓豆类等。蔬菜树较多运用气雾培模式进行栽培，具有发达的根系。植株生长量大，树冠面积大，生产周期长，产量非常高，在观光温室中具有较好的景观效果。
果菜基质栽培
果菜基质栽培有单株箱式、盆钵式和多株袋式、槽式、垄式栽培等，是将复配好的基质采用这些容器装载后定植园艺作物，浇灌营养液进行栽培的模式（图13）。一般单株容器栽培比较适合于观光栽培，有利于作物的景观组合、换茬和调节株行距，其他栽培模式适合于观光采摘栽培。较常见的果菜基质栽培蔬菜主要品种有番茄、彩椒、观赏茄、乳瓜等色彩亮丽的果菜品种。
气雾栽培
气雾栽培是让植物根系离开了土壤（基质）与水，把植物的根系完全置于气雾环境下进行生长发育的一种新型栽培模式，它通过雾化的水气满足植物根系对水肥的需求，并具有最充足的氧气与最自由伸展的空间，使根系在毫无阻力的情况下生长。气雾栽培比其他耕作方法生长更快、管理更方便、投工更小，将成为未来农业生产中的一种重要栽培方式。气雾栽培技术发展到目前主要包括苗床式、立桶式、金字塔式与管道式等几种系统方式。
景观容器栽培
景观容器栽培是采用玻璃钢材料、水泥及其他材料，制作各种果蔬、花卉造型的景观工艺容器，如各种瓜果果实的巨型雕塑容器；各种竹木结构艺术容器；陶罐、瓷盆等都可作为景观容器栽培的设施，将配置好的基质或营养土灌注到容器中进行蔬菜、花卉的栽培，形成艺术型的栽培模式。景观容器栽培是一种较为简单的景观栽培模式，景观效果主要依靠艺术化的容器来体现，对蔬菜、花卉栽培的要求相对较低。
造型支架栽培
瓜果蔬菜的造型支架栽培在观光农业中应用较多，大部分菜用、果用瓜果品种，各种观赏瓜果，各种蔓生花卉，蔓生叶菜（落葵、藤三七、蕹菜）、蔓生豆类等均应采用“上架”栽培。因此，不仅在栽培模式上可以灵活多变（不同的容器无土栽培），而且对植株的生长状态和支架的造型可以无限发挥艺术想象和进行“艺术加工”，采用自然的竹木资材，用传统竹木工艺来搭建不同造型的艺术“篱、廊、亭、架”，形成三维立体的艺术造型，将丰富多彩的瓜果蔬菜栽植其中，通过植株的攀爬及人工的导引、造型固定，使之形成立体的独立景观和打造出内涵丰富的瓜果蔬菜景观园。
作者：连青龙等
第2篇：观赏园艺植物在城市绿化中的运用
1、观赏园艺植物在城市绿化中的问题
我国经济的蓬勃发展，生态园林建设建设也随着中国经济的发展不断的发生着改变，观赏园艺植物在城市绿化中的运用水平与管理质量的高低直接影响着整个生态绿化的建设进度以及施工单位是否可以按时完成工作，所以对观赏园艺植物在城市绿化中的运用进行控制并进行严格的要求是十分有必要的，观赏园艺植物首先具有生态功能：包括防护、改善和治理功能等。其次，美化功能：包括观赏性植物的个体、群体和衬托美化。美化功能如利用植物联系景物空间、组织、遮挡视线等参与形成的优良整体视觉效果。社会功能：包括文化功能和身心健康功能。除此之外，还具有生产功能：包括食用、药用、工业原料和工业品素材等但是，不同国家在观赏园艺事业的发展上也存在各种问题。
2、观赏园艺植物的发展原则
2.1科学化原则
管理科学化的原则是指在观赏园艺植物在城市绿化中，由于施工内容众多，牵涉层次比较复杂，需要建立一套完整的、系统性的管理体系与管理方法去完成这项任务，将绿化内容进行统一的有顺序的安排，同时在各个环节，都能有所依靠的轨道进行运行，以免出现管理失衡的情况。一个观赏园艺植物在城市绿化技术的顺利进行，需要多方面的管理引导，不管是相关的技术人员的管理还是施工人员的培训教育、宣传，都需要一套完整的系统化的科学化的管理体系作为引导，惠及广大百姓。
2.2精细化原则
精细化原则是指的要有一个精细化的指导理念与思想去指导技术人员进行绿化工程的建设，能够积极做好各个环节城市绿化技术的控制与管理工作。降低建设项目的经济成本投入与支出，同时，将经济利益与社会效益最大化。做到经济与环保的统一，资源的合理、有效的利用。
2.3经济节约化
经济成本的节约化是指，城市绿化项目属于典型的资源消耗性项目。在成本的使用上，本着成本控制的理念，处理好观赏园艺植物在城市绿化项目长期效益和短期效益之间的关系，科学进行经济因素分析，保证给出更加节约成本的方案，保证不会给资源带来比较大的负面影响。
2.4遵纪守法
在观赏园艺植物在城市绿化技术的控制与管理的过程中，要根据国家的相关法律法规的要求进行工程的安排。按照法律的要求进行施工，真正将施工技术的控制与管理落到实处，朝着规范化和标准化的方向迈进。依据国家规定的相关政策和法律基本精神去开展施工技术管理和控制。结合观赏园艺植物在城市绿化中计划的实施，制作出以一个合适的方案，使得施工管理朝着规范化和标准化的方向发展和进步。
3、观赏园艺植物在城市绿化中的运用
3.1地被植物的应用
所谓地被植物，是指某些有一定观赏价值，铺设于大面积裸露平地或坡地，或适于阴湿林下和林间隙地等各种环境覆盖地面的多年生草本和低矮丛生、枝叶密集或偃伏性或半蔓性的灌木以及藤本。草坪和草本花卉是最为人们熟悉地地被植物。
3.2攀缘植物应用
攀缘植物是我国造园中常用的植物材料。当前城市园林绿化的用地面积愈来愈少，充分利用攀缘植物进行垂直绿化是拓展绿化空间、增加城市绿量、提高整体绿化水平、改善生态环境的重要途径。
4、观赏园艺植物在城市绿化中的注意事项
4.1建立健全技术管理制度
在观赏园艺植物在城市绿化设计的过程中，需要建立健全观赏园艺植物在城市绿化技术控制与管理制度，对待出现的问题时，做到灵活运用，以一个规范化的专业性、系统性的体系去监督与控制施工人员的施工行为，此外，针对观赏园艺植物在城市绿化工程的特殊性：情况不同，出现的问题也不同的现象，应该做到具体问题具体分析，针对不同的问题找到相应的解决办法，同时整合出现的情况与问题，做到心中有数，对待一些管理技术较难的施工技术，依据不同的设计方案进行控制与管理，并且按照相关国家法律法规政策方针，构建标准化的管理体系，此外，在明确了管理制度之后，要加强对相关人员施工安全培训，要求施工人员严格按照相关政策制度进行工作。
4.2重视图纸审核的控制与管理
加强图纸的审核管理，其实就是需要做到图纸与实际工程相统一，遵循整体性的原则，首先做到设计的图纸符合国家的相关规定，在各个方面保证万无一失，从数据到设计信息，最大限度的减少信息的缺失与失误。其次就是提高对重点区域的重视程度，在主结构和主部位的设计上，考量是否与国家的硬性规定是相互吻合。并且将设计效能发挥考量进去，减少资源的浪费与人力的利用，真正做到资源的整合与利用，减少经济成本。
4.3加强绿化工程的验收制度
对于绿化建设项目的验收制度，在一系列的验收过程之后，确定为一个合格的工程之后，才是真正的结束了这个项目。强调对绿化工程项目的的验收，是对工程的质量的严格把关，也是为人民的负责。只有在各个方面都将加强管理，做好竣工验收工作，严格执行相关的验收规范和标准，才能确保工程质量。
结语：
近年来，在某些发达国家中一些以往不为人们重视的淡雅小花和山林野草却博得了人们的喜爱，是观赏园艺上在审美观念方面一个值得注意的变化。新近兴起的城市园艺学，旨在研究城市生态条件下园林植物的生长、发育及观赏园艺对城市环境的影响与效益，也是一个新的发展动向。相信在多种因素的共同努力之下，中国的城市绿化将会建设的越来越好，促进中国梦的早日实现。
作者：陈雷雷
第3篇：我国观赏园艺发展现状及趋势分析
近年来，国内园艺产业发展迅速，形成了一定的规模，市场化程度也得到提升。观赏园艺产业凭借良好的发展态势，为中国带来了巨大的社会效益和经济效益，其不仅体现在有效带动了区域经济和区域配套产业的发展，更体现在为国家经济发展增加了更多的出口创汇额。观赏园艺产业在未来较长一段时期内仍将保持良好的发展态势。
1我国观赏园艺发展现状分析
1.1生产状况及消费状况整体良好
（1）生产状况良好。伴随人们生活水平的提高，人们开始关注自身居住环境和工作环境的改善，从而带动了我国观赏园艺的发展。如今，我国观赏园艺产业无论在生产水平、产业质量，还是产业规模及人员数量等方面均取得了长足的发展。观赏园艺的栽培面积都比较大，且拥有了比较完善的生产链，产业结构不断地发展，生产状况良好。同时，随着越来越多的生产大户和专业户，区域性的花卉树苗业的生产产业逐步形成，不仅促进了花卉产业新品种的发展，也带动了观赏园艺技术的推广和运用。（2）消费状况良好。目前，从整体需求来看，观赏园艺仍处于供大于求的阶段。同时，随着人们消费理念的转变，越来越多的消费者处于精神和文化方面的追求，对观赏园艺的喜爱程度较以往有了很大幅度的提升，观赏园艺消费状况整体良好。此外，伴随国民消费能力的提升，也迫切要求观赏园艺能够从人们的需求出发，不断除旧迎新，促进观赏园艺的建设和发展。
1.2观赏园艺产业发展速度较快
观赏园艺产业已经成为了我国一些地区的支柱产业，对带动区域经济的发展，促进农村地区发展，增加农民收入等方面发挥了重要作用。观赏园艺产业已经成为农村产业结构中最为活跃的主导产业。观赏园艺产业发展速度较快，涌现出一批实力强、规模大的龙头企业。同时，观赏园艺产业依靠多元化的资金注入，为观赏园艺产业提供了良好的必备条件，逐步形成了观赏园艺产业的区域化布局。例如，目前，在我国的部分地区已经形成了地化和集约化生产体系、科技开发支撑体系、市场营销体系、配套物资生产和供应体系，观赏园艺业正朝着集生产、花卉文化、旅游娱乐于一体的方向发展。观赏园艺业为我国带来了巨大的效益：一方面体现在其带动了区域相关产业的发展，如运输业、旅游业、科技产业等；另一方面观赏园艺业在出口创汇等方面的表现也为国家交了一份令人满意的答卷。
1.3观赏园艺产业发展阶段仍处于初期
目前，观赏园艺业发展态势良好，并以前所未有的速度向前发展。但是，我国观赏园艺业仍然处于初期阶段，存在许多必须解决的问题。同时，现阶段观赏园艺业的高速发展，大多是依赖于大面积的种植，而单位面积的生产能力和生产水平仍然很低。此外，我国观赏园艺业产品在国际市场的占有率也很低，且中国观赏园艺产品出口占世界总出口量的比例与产量占世界的高比例仍然极不协调。观赏园艺业的发展亟需先进的园艺科技作为强有力的技术支撑。
2我国观赏园艺发展中存在的问题
2.1观赏园艺产业结构不合理
目前，我国国内观赏园艺市场发展较好，但在国际市场占有份额较低，国内市场与国际市场之间存在严重的发展不平衡，同时，观赏园艺产业结构也不合理。部分地区引入了较为先进的无土栽培系统、现代栽培技术和减少使用农药、土壤消毒剂等技术，观赏园艺产品生产水平已经达到了较高的水平，并占据了广阔的国内市场。但这些地区仅占少数，大多数地区，特别是欠发达地区和农村地区，生产企业大多以生产质量、规格相对不理想的产品。目前，我国观赏园艺产品已经处于供大于求的状态，需求容量趋于饱和。但是，在国际市场上，我国观赏园艺占有的市场份额很低。
2.2配套科研成果落后于观赏园艺生产
观赏园艺产业的发展极大地带动了经济的发展，也为我国增加了外汇收入。同时，观赏园艺产业的发展，也带动了其配套产业的发展，创造了许多就业机会，为缓解我国就业压力发挥了重要作用。但是，目前国内观赏园艺产业发展存在许多矛盾和脱节现象。集中体现在如下两方面：一是高素质人才闲置。目前，掌握先进知识和技术的人才，没有切实地应用到园艺生产上来，他们大多停留在理论层面，缺乏与实际的结合。二是配套科研成果落滞后。目前，观赏园艺产业的发展速度明显快于观赏园艺人才培养及其配套科研成果的研发速度，最终造成了园艺产品质量不过关、技术含量低等问题的出现，直接影响园艺产业的市场竞争力。
2.3产业资金投入低，投资渠道不畅通
目前，多数园艺产业是由大型企业投资建设，资金投入主体单一，少有政府、民间投资等的参与。正是由于投资方向和投资渠道的相对单一，造成观赏园艺业产业发展不完善，缺乏低于风险的能力，极大地影响了观赏园艺业市场竞争力的提升。同时，由于不同企业的投资能力存在差异，且一些观赏园艺业中介结构易于断层，最终造成了观赏园艺产业市场产品流通不畅等问题的出现，不仅影响了观赏园艺产业的经济效益，更挫伤了观赏园艺业企业的积极性，不利于观赏园艺产业的整体发展。
3我国观赏园艺发展趋势分析
3.1依据国内外市场需求，合理调整品种结构，促进产业布局合理化
在未来的发展中，观赏园艺应坚持“区域比较优势”的原则，依据国内外市场的需求来合理选择观赏园艺产品的品种，调整品种结构，以市场为导向，选择最适宜生态区的产品进行种植。同时，可以建立独具特色的观赏园艺产品生产基地、加工原料供应基地、出口加工基地等。此外，观赏园艺企业的决策者，必须审时度势，把握市场，正确分析国内外观赏园艺市场的竞争态势，灵活调整品种结构，促进产业布局的不断合理化。
3.2转变观赏园艺产业发展方向，实现质量型和效益型兼具
目前，观赏园艺产业已经进入了初期过剩阶段。因此，发展观赏园艺产业化经营必须实现质量型和效益型兼具，朝向高品质和多样化的方向发展。赏园艺产业发展必须做到始终以消费者需求为导向，提供高质量的产品，以高质量的观赏园艺产品夺得消费者，夺得市场。因此，必须实行全过程质量控制，即在产品生产、加工、经营的各个过程，始终自觉和严格按照质量标准的要求进行观赏园艺产品的生产和加工，以优质的质量获得消费者，树立品牌形象，实现质量型和效益型兼具。
3.3加大投资力度、实现渠道畅通
一是政府应加强对观赏园艺产业的扶持力度，增加投资和补贴。同时，应加强人才投入，重用高素质专业人才。二是鼓励民间投资进入观赏园艺产业建设和发展，扩大观赏园艺产业规模，促进观赏园艺产业结构的优化升级。三是加强于科研单位之间的合作。在带动观赏园艺科研不断发展的同时，将最新科研成果运用到观赏园艺生产之中，最大程度地转化为经济效益，促进观赏园艺产业更好、更快地发展。
3.4观赏园艺产业的规模化、集约化发展
为了提升园艺产业的整体竞争力，实现园艺产业的进一步发展，我国应当出台相关政策，为小规模的观赏园艺生产企业提供资金和技术支持，为已有一定规模的园艺生产企业提供政策支持，并在税收等方面给予一定的优惠，鼓励企业发展。此外，观赏园艺产业的发展依赖于现代化的物流体系和现代化的交际手段。同时，一些批发市场、专业性服务组织和市场中介组织也是观赏园艺业发展的必备条件。目前，观赏园艺产业发展仍然存在一些突出的问题，只有紧抓机遇、与时俱进、开拓创新，才能够促进我国观赏园艺产业的健康发展，在国际竞争中取胜。观赏园艺业依赖于多方的共同努力。我们相信观赏园艺业势必会朝向越来越好的趋势发展。
作者：朱丽娜
第4篇：基于物联网的观赏园艺植物生理检测系统
0引言
将农业物联网应用于花卉生长中，能及时获取植物的生长环境和各种生理指标[1]。通过集成各种传感器，可以探测包括温湿度、光照度、二氧化碳浓度、土壤pH值等农田信息[2]。而用植株茎干直径变化法来衡量作物的生理情况，具有简单易行、对植株不具有破坏性、可持续检测和自动积累的特点[3]。
本文实现了一种集温湿度、二氧化碳浓度、植物茎干直径检测于一体的植物生理检测系统。该系统能将检测到的数据信息通过无线传感器网络和3G网络传输到远端的PC机，给管理者提供决策支持。
1系统硬件设计
1.1系统结构
本系统由数据采集模块（传感器节点）采集环境和植物生理信息，通过ZigBee协议构建无线传感器网络将数据送到协调器节点，协调器节点通过串口将数据送给嵌入式平台，再由3G网络传输到位于远端的PC平台供管理者决策使用。本系统的系统结构图如图1所示。
图1系统结构图
1.2各模块简介
数据采集模块由茎干直径探测器、温湿度传感器、CO2浓度传感器等采集作物生长信息。茎干直径探测器由可变差动放大器（LVDT）和控制电路构成。LVDT是把被测位移量变换为电信号的传感器[4]。将其固定在被测植株茎干部位，通过与CC2530连接自动记录植株茎干直径微变化[3]。安装后能在不影响作物生长的情况下持续测量作物茎干直径变化。CO2浓度传感器利用非色散红外（NDIR）原理测量空气中的CO2浓度，有很好的选择性，无氧气依赖性。
图2所示为传感器与CC2530的接口电路原理图。温湿度传感器SHT10通过I2C接口连接到CC2530的P1_2、P1_3引脚，CO2传感器和LVDT连接到CC2530的串行口P0_2、P0_3引脚。
无线传感器由传感器节点和汇聚节点构成，本文采用星型网络拓扑结构和ZigBee2007协议栈。传感器把采集到的数据传送到汇聚节点进行简单的数据融合后，再通过串口传输到嵌入式平台。
嵌入式平台主要用于通过串口接收传感器网络传送的数据，能够显示植物生长环境和生理数据，实现对数据的检测。接受远端计算机对数据的请求，通过3G网络向远程的PC端发送传感器数据。
PC端是一个位于远端的主机，通过3G网络向嵌入式平台发出数据请求，获取植物的生理参数及环境信息，对接收到的信息进行处理，提交给控制中心进行后续的控制动作。PC端包括了PC机、3G模块以及人机交互界面。
2系统软件设计
设计并实现植物生理检测系统软件时，应重点解决三点关键技术：无线传感器网络程序、嵌入式平台软件、PC端软件。
2.1无线传感器网络程序
本系统采用基于ZigBee协议组建无线传感网，在实现上除了硬件环境外，还需要合理的软件设计，以保证系统长久稳定可靠的运行[5]。协调器初始化并建立起网络后，等待其他设备加入网络，随后传感器节点初始化，并申请加入到先前建立的无线网络中。当传感器节点与协调器完成绑定成功组网后，设备运行维护状态，传感器节点每隔3秒采集和发送数据信息。协调器执行轮询循环程序，并通过终端处理来接受其他设备发来的信息。图3所示是协调器与传感器的工作流程图。
系统中的无线传感器网络程序设计包括传感器节点驱动和协调器程序。传感器节点中传感器采集到数据后通过UART或者I2C总线发送给CC2530单片机。单片机复位后完成节点初始化及数据端口驱动后，立即搜寻、发现并加入ZigBee网络，当协调器允许其加入后，即建立绑定关系，然后进入“睡眠-唤醒采集数据-睡眠”的低功耗模式。
协调器复位完成初始化工作后，建立具有唯一网络标识的ZigBee网络并进入监控模式，当有传感器节点申请加入时，允许绑定并对该节点发送相应并分配16位短地址；当有数据传输时，接收处理数据并发送给嵌入式平台。
图3协调器与传感器工作流程
2.2嵌入式平台软件设计
嵌入式平台可起到网关和数据处理的作用。它通过串口接收协调器传送过来的数据信息，在对信息进行加工处理后通过GPRS网络传输给远端的PC机。本部分主要包括传感器数据采集端口驱动、3G模块数据端口的驱动和数据库。串口读写操作使用Linux底层串口操作，使用非阻塞方式读写串口，所有程序采用Qt在Linux环境下编写。
数据采集端口驱动负责接收协调器发送过来的数据，并采用轮询的方式读取串口数据，在传感器数据正常情况下，每隔3s上报一次，环境参数变化过快时，每隔1s上报一次数据，系统中采用多线程循环读取并解析传感器数据。
3G模块数据端口驱动负责3G模块之间的短信通信，采用多线程循环读取短信数据，并对其进行解析处理。短信读取时，通过串口使用AT指令给3G模块数据串口（ttyUSB0）发送读写短信的指令。关键代码如下：
voidcom_msg（intfd，char*number，char*text）
charctl[]={26，0}；
com_writecmd（fd，"AT"，strlen（"AT"））；
com_writecmd（fd，"ATE1"，strlen（"ATE1"））；
com_writecmd（fd，"AT+CMGF=1"，strlen（"AT+CMGF=1"））；
com_write（fd，"AT+CMGS="，strlen（"AT+CMGS="））；
com_write（fd，"＼""，strlen（"＼""））；
com_write（fd，number，strlen（number））；
com_write（fd，"＼""，strlen（"＼""））；
com_write（fd，"＼r"，strlen（"＼r"））；
usleep（10000）；
com_write（fd，text，strlen（text））；
com_write（fd，ctl，1）；//“CTRL+Z”的ASCII码
usleep（300000）；
}
本系统使用进程内数据库SQLite，该数据库小巧灵活，无须额外安装配置且支持大部分ANSISQL92标准，而且编程简单。SQLite数据库支持大部分基本SQL操作，如SELECT、INSERT、DELETE等。下面为插入的操作代码：
if（dbData.open（））//插入数据
{
QSqlQueryquery（dbData）；
query.prepare（"INSERTINTOtableData"
"VALUES（？，？，？，？，？）"）；
query.bindValue（0，QDate：：currentDate（）.toString（"yyyy-MM-dd"）+""+QTime：：currentTime（）.toString（"hh：mm：ss"））；
query.bindValue（1，QString：：number（sendData->ppm））；query.bindValue（2，QString：：number（（sendData->temp1+sendData->temp2）/2））；query.bindValue（3，QString：：number（（sendData->humi1+sendData->humi2）/2））；
query.bindValue（4，QString：：number（sendData->shift））；
query.exec（）；
}
2.3PC端软件设计
PC端是位于远端的主机，可通过3G网络对嵌入式平台进行数据请求和操作，以获取热带花卉作物生理参数及环境信息，实时操控数据接收频率，对于接收到信息的处理，完成对于花卉作物的生理监测，系统运行于Linux系统下，采用Qt编程。
PC端程序主要包括3G模块数据端驱动、短信读写、数据库操作等。串口读写操作封装为串口操作类Win_QextSerialPort，并能完成串口打开、关闭、读写等操作。
3实验结果及分析
在IAREmbededWorkbenchIDE下，打开f8wConfig.cfg文件，配置好CHANNEL和网络PANID，编译生成传感器节点和协调器节点的Hex文件，分别烧入对应节点的CC2530。
在嵌入式平台移植Linux操作系统，搭建Qt运行环境，下载嵌入式平台软件并设置好运行环境。重启系统后，WSN自动组网，主动上报传感器数据。PC端在windowsXP环境下安装PC端软件。
测试时，在被测植物附近安装检测平台，在作物茎干部位安装LVDT，嵌入式平台距PC端约1.5千米。图4是PC端的测试结果。
上述测试结果表明，本系统能正确地检测出植物的生长环境及生理数据，并通过3G网络可靠的传送到远端的PC机，给观赏园艺植物的栽培管理决策提供数据支持。
图4PC端读出数据
4结语
将物联网运用到园艺植物养护上，可解决很多植物爱护者的困境。通过检测系统实时了解植物当前的生长环境和生理指标，从而为正确决策提供数据支持。本系统采用3G无线通信，便于安装和控制，在加入控制器后，就能适用于规模化种植和家庭智能养护使用。
当LVDT测量茎干直径时，会对茎干具有一定的压迫性，尤其是应用于比较娇嫩的花卉植物时尤其明显，下一步的研究是用机器视觉取代LVDT。
作者：张健
第5篇：观赏园艺专业开放性实验室的建设与管理
实验教学作为高等教育的重要环节，其意义和作用越来越为人们所重视。实验室作为培养创新型人才的重要课堂，在学生创造力的培养过程中，特别是以培养园林高级人才为主要目的的林业院校中，实验教学的作用无可代替。就北京林业大学观赏园艺专业而言，近年来实验教学条件有了极大改善，实验教学质量也在明显提高，但随着课程实验、综合实习及本科生科研创新研究任务的增多，特别是梁希班拔尖人才培养的需要，现有的实验室设备已经不能满足本科教学培养的需求。这极大限制了学生的创造性，不利于培养学生创新精神和实践能力。因此，必须转变实验教学方式，建立开放性实验室，为学生自主实验提供充足的时间和良好的环境。
二、开放实验室的必要性
开放性实验室，即将实验室向实验者有目的地、全方位地开放包括实验时间、实验仪器、实验场地和实验指导人员等资源，打破传统实验教学在实验材料和实验方法等各方面的束缚，充分发挥实验室的资源优势。
1.开放实验室有利于提高大型设备的使用率
建立开放实验室，有利于整合实验室自身的资源，通过开放实行资源共享，这不仅可以更好地满足教学、科研的需求，而且可以大大提高大型仪器设备的使用效率。将许多在非常规教学时间空置的实验室利用起来进行开放实验教学，最大程度上挖掘出实验室的教学潜力。
2.有利于提高学生动手能力和增强学生创新意识一
开放实验室建立了以学生为中心的学习情景，打破了以往传统实验只能按照既定时间在既定实验环境做既定实验的僵化局面，将实验内容交予学生根据自身的兴趣和学习需求自行选择。为学生提供了动手实践的机会，在实验的过程中，学生的创新思维得以实践，真正理解了书本上的基础理论知识，提高学生的学习热情，从而促进学生实践动手能力和创新能力的提高。
3.有利于实验教师教学水平的提高
在开放实验的过程中，学生可能会发现许多更深更广的问题，在这种随时可能会出现需要解答无法预知的问题的教学环境下，就要求实验教师要有扎实的实验理论基础和丰富的实践经验去应对，这就迫使指导教师不断地学习，提高自身的业务水平，以适应开放实验教学的需要及时解决。
4.有利于高校教育改革事业
开放性实验室有利于提高教学、科研、对外服务的综合能力，在某种意义上来说就是高校教育理念与社会人才需求靠拢的改革试点项目。
从而更好地为当地的科技、经济和社会发展服务。开放实验室，它的成功建设，将推动高校与社会的进一步联系，使高校能够培养出真正对社会有用的人才，从而提高高校本身的核心竞争力，使高校得到进一步的发展
三、开放实验室管理模式
开放实验室管理模式的建立，是实现大学生科技创新的基础和保证。开放实验室在承担大量实验课教学任务的同时，还要承担较多课外的学生科研，因此，需要找到一个很好的管理和建设模式，经过几年的不断建设，我们建立了较为完善的管理模式，充分发挥了实验室的作用，更好地培养学生的创新能力。
1.完善开放实验室的管理体制，实行教学指导委员会指导下的中心主任负责制
实行校院两级管理体制，中心设立“实验教学指导委员会”，主要职责是制定实验教学中心发展规划；审批通过实验教学改革方案、实验教学课程体系和教学大纲；实验教学团队考核；实验教学质量监控等。中心主任负责整个实验团队的组建、实验教学体系和教学方法改革、实验资源的整合与拓展等方面的工作。
2.实施开放实验室管理申报制度
每学期初组织一次项目申报。根据不同研究方向，设计申报表格，学生以科研项目或是大学生创新项目的形式申请使用开放性实验室，实施学生申报和指导教师负责制制度；学院根据申报情况对开放性实验室进行统筹安排，在确保安全的情况与最大限度地利用实验室资源，并和学生、导师签订开放实验室安全管理责任书。建立开放实验项目学分制，分阶段对学生实验进展进行考核，建立积分制，激励学生参与开放实验项目。
3.加强实验室队伍建设，建立各项奖励机制
在完善教学质量评价体系的基础上，对于新进教师，实验教学团队为每一位新进教师指派相应的指导教师，必须经过一年以上的助教工作后，才能独立承担实验课。完善实验教学团队带头人的岗位职责，增加相应的权利和责任，教师的实验教学质量与团队带头人的绩效津贴挂钩。
建立了各项奖励激励基金：（1）大学生创新实验项目基金，鼓励本科生积极参加各种级别的创新性实验计划项目和科研训练计划项目。（2）实验教学研究基金，鼓励教师积极申报各种级别的实验教学改革研究项目。（3）实验教师进修学习基金，鼓励实验中心教师到国内外知名大学进修，学习国内外先进的实验教学方法、手段、技术和实验教学管理经验。
四、结语
实验室建设与管理是一项长期而艰巨的重要工作。通过开放实验室，学生从实验项目的申请到项目的结题，整个过程都是学生自主参与，始终处于主动地位，因而充分发挥了学生的学习主动性，锻炼了他们分析问题和解决问题的能力，培养了他们的创新能力和综合素质。努力把实验室建成为教学、科研、生产实践相结合的多功能的创新实践基地，培养21世纪的高素质人才，是每一个教育工作者责无旁贷的义务。
作者：杨炜茹等
