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農業科技人員要選育一個優良品種，往往周期長，重復多，而且每年的氣象條件不一樣，標準難以做到完全一致。而人工氣候室，可以按照人們的意志，在一定范圍內自由調節植物生長的氣象環境，擺脫大自然對試驗工作的種種干擾和季節的限制，從而大大縮短試驗研究的周期，提高試驗的準確性和工作效率。

人工氣候室分機房和生長間兩部分。機房主要由制冷制熱、光電控制、加濕去濕等一套自動化調控系統組成；生長間的光照、溫度、濕度、風速和二氧化碳氣體等，可以人工調節、自動控制。盆栽的水稻、小麥、蔬菜、瓜果、花卉等，放在生長間的特定環境中生長。科學家按試驗要求調節好各種氣象條件的自動開關，植物在一個或兩個氣象要素是變量而其他都相同的條件下進行生長，安裝在根部、葉子、莖稈和花序、果實上的探測器把它們的生長狀況記錄下來，經過分析計算，就可以弄清植物生長、產量形成對氣象變量各種不同反應的“語言”，從而確定它們之間的定量關系。

例如，要研究氣候對植物致病的影響，科學家可在人工氣候室內模擬出世界各地的氣候來，有炎熱的熱帶氣候，有溫濕而光照充足的亞熱帶季風氣候，有溫濕而光照欠佳的地中海氣候，有干燥的拉丁美洲氣候和寒冬的草原氣候等，然后按計劃要求，使各地植物遭受不同氣候感染致病，并從中試制出防治病害的藥物來。

利用人工氣候室，可以再現歷史上的氣候條件，以鑒定各種作物的適應性。例如，柑橘怕凍，但不同品種的耐凍程度是不一樣的，于是凍害的低溫指標就成為各地發展柑橘生產選擇適宜地的依據。人工氣候室還可以模擬植物各個生長時期與氣象條件的環境，從而研究出高產優質的最佳氣象條件及其相應的農業技術措施。