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SPAC土壤植物大氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

SPAC(Soil-Plant-Atmosphere Continuum) 即土壤植物大氣連續(xù)體。 水分經(jīng)由土壤到達(dá)植物根系,被根系吸收,通過(guò)細(xì)胞傳輸,進(jìn)入植物莖,由植物木質(zhì)部分到達(dá)葉片,再由葉片氣孔擴(kuò)散到靜空氣層,然后參與大氣的湍流變換,形成一個(gè)統(tǒng)一的、動(dòng)態(tài)...

詳細(xì)介紹

1 系統(tǒng)背景

SPAC(Soil-Plant-Atmosphere Continuum) 即土壤植物大氣連續(xù)體。水分經(jīng)由土壤到達(dá)植物根系,被根系吸收,通過(guò)細(xì)胞傳輸,進(jìn)入植物莖,由植物木質(zhì)部分到達(dá)葉片,再由葉片氣孔擴(kuò)散到靜空氣層,然后參與大氣的湍流變換,形成一個(gè)統(tǒng)一的、動(dòng)態(tài)的、互相反饋的連續(xù)系統(tǒng),即SAPC系統(tǒng)。

1966年澳大利亞杰出水文與土壤物理學(xué)家Philip提出土壤-植物-大氣連續(xù)體(Soil-Plant-Atmosphere Cotinuum,簡(jiǎn)稱(chēng)SPAC)的概念。主要內(nèi)容是:水分經(jīng)由土壤到達(dá)植物根系,進(jìn)入根系,通過(guò)細(xì)胞傳輸進(jìn)入木質(zhì)部,由植物的木質(zhì)部到達(dá)葉片,再由氣孔擴(kuò)散到大氣中去,然后參與大氣的湍流交換,形成一個(gè)統(tǒng)一、動(dòng)態(tài)的互反饋連續(xù)系統(tǒng),即土壤-植物-大氣連續(xù)體(SPAC)系統(tǒng)。在這一連續(xù)體中存在物質(zhì)、能量和信息的傳遞和交換,土壤、植物和大氣是我們研究的對(duì)象,而水分在土壤、植物和大氣中的傳輸更是研究的核心內(nèi)容。

2 系統(tǒng)原理

SPAC土壤植物大氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整合土壤-植物-大氣各種監(jiān)測(cè)因子于同一監(jiān)測(cè)平臺(tái),得到連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理得到如下關(guān)鍵信息

系統(tǒng)研究地下水-土壤-植物-大氣連續(xù)體(SPAC)中的水分運(yùn)動(dòng)

系統(tǒng)研究植物-大氣、土壤-大氣、土壤-根系、土壤水-地下水等之間的界面過(guò)程

長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)氣象指標(biāo)、植物生理指標(biāo)、土壤水分指標(biāo)和地下水指標(biāo)

測(cè)量結(jié)果可用于指導(dǎo)灌溉、農(nóng)業(yè)節(jié)水、進(jìn)行農(nóng)林氣象預(yù)報(bào)等領(lǐng)域

系統(tǒng)的為農(nóng)業(yè)水文水資源、森林生態(tài)水文、環(huán)境水文等領(lǐng)域服務(wù)

3 測(cè)量指標(biāo)

1)氣象指標(biāo)

總輻射、光合有效輻射、凈輻射、紫外輻射、CO2、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓、降雨、蒸發(fā)等。

2)植物指標(biāo)

葉片溫度、葉片濕度、莖流、莖桿變化、果實(shí)變化、葉片水勢(shì)、莖桿水勢(shì)、葉綠素含量、氣體交換參數(shù)(凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、水氣壓飽和虧等)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)(Fv/Fm、DF/Fm¢、qL、qP、qN、NPQ、Y(NO)、Y(NPQ)、ETR等)、葉面積指數(shù)、植被指數(shù)、冠層參數(shù)、株高、根水勢(shì)、根長(zhǎng)、根量、根體表面積、根體積、根角、根深、根系在土壤中的分布等。

3)土壤指標(biāo)

土壤水分、土壤水勢(shì)、土壤溫度、土壤鹽分、土壤熱通量、土壤蒸散、土壤緊實(shí)度、土壤粒徑、土壤導(dǎo)水率等。

4)地下水指標(biāo)

水位、水溫、pH、電導(dǎo)率、溶解氧、濁度等。

4 系統(tǒng)組成  

SPAC生理生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一套針對(duì)這一研究推出的儀器,可以監(jiān)測(cè)植物生理生態(tài)的參數(shù),氣象因子,土壤參數(shù)。系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、傳感器、總線模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、供電模塊等組成,實(shí)現(xiàn)野外無(wú)人看守的情況下長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理。

1)數(shù)據(jù)采集器,2)總線模塊,3)網(wǎng)絡(luò)模塊,4)智能傳感器5)供電模塊,6)平臺(tái)軟件



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