Система непрерывного мониторинга атмосферы почв и растений

1 Системафон

SPAC (Soil - Plant - Atmosphere Continuum) - атмосферный континуум почвенных растений. Вода попадает в корневую систему растения через почву, поглощается корневой системой, передается через клетки, попадает в стебель растения, из древесной части растения доходит до лопатки, затем распространяется от пористости лопатки до статического воздушного слоя, а затем участвует в турбулентном преобразовании атмосферы, образуя единую, динамическую, взаимно обратную непрерывную систему, систему SAPC.

В 1966 году выдающийся австралийский физик - гидролог и почвовед Филип разработал концепцию континуума почва - растение - атмосфера (Soil - Plant - Atmosphere Cotinuum, SPAC). Основное содержание: влага достигает корневой системы растения через почву, в корневую систему, через клеточную передачу в древесную часть, от деревянной части растения до лезвия, а затем распространяется из пористости в атмосферу, а затем участвует в турбулентном обмене атмосферой, образуя единую, динамическую непрерывную систему обратной связи, систему почвенно - растительно - атмосферного континуума (SPAC). В этом континууме существует передача и обмен материей, энергией и информацией, почва, растения и атмосфера являются объектами нашего исследования, а передача воды в почве, растениях и атмосфере является центральным элементом исследования.

2 Принципы системы

Система непрерывного атмосферного мониторинга почв и растений SPAC объединяет различные факторы мониторинга почв, растений и атмосферы в одну и ту же платформу мониторинга, получает данные непрерывного мониторинга и унифицирует эти данные со следующей ключевой информацией:

Систематическое изучение грунтовых вод- Движение влаги в почвенно - растительно - атмосферном континууме (SPAC)

Систематические исследования растений- Интерфейсные процессы между атмосферой, почвой - атмосферой, почвой - корневой системой, почвенной водой - грунтовыми водами и т.д.

Долгосрочный мониторинг метеорологических показателей, физиологических показателей растений, показателей влажности почвы и грунтовых вод

Результаты измерений могут использоваться в таких областях, как ирригация, экономия воды в сельском хозяйстве, прогнозирование погоды в сельском хозяйстве и лесном хозяйстве

Систематическое обслуживание в таких областях, как сельское хозяйство, гидрология, лесная экогидрология, экологическая гидрология и т.д.

3 Показатели измерения

1) Метеорологические показатели

Общее излучение, фотосинтетическое эффективное излучение, чистое излучение, ультрафиолетовое излучение,CO2、 Скорость ветра, направление ветра, температура, влажность, давление воздуха, дождь, испарение и т.д.

2) Растительные показатели

Температура лопатки, влажность лопатки, стеблевой поток, изменение стеблевого стержня, изменение плодового потенциала, водного потенциала лопатки, водного потенциала стеблевого стержня, содержание хлорофилла, параметры газообмена (скорость чистой фотосинтеза, скорость транспирации, проводимость пористости, потеря насыщения водяным давлением и т.д.), параметры флуоресценции хлорофилла (Fv / Fm, DF / Fm¢, qL, qP, qN, NPQ, Y (NOQ), Y (NPQ), ETR и т.д.), индекс площади листьев, индекс растительности, параметры коронарного слоя, высота штамма, потенциал корневой воды, длина корня, величина корня, площадь поверхности корня, объем корня, угол корня, глубина корня, распределение корневой системы в почве и т.д.

3) Почвенные показатели

Почвенная влага, почвенный водный потенциал, температура почвы, соленость почвы, тепловой поток почвы, испарение почвы, плотность почвы, размер частиц почвы, водопроводимость почвы и так далее.

4) Показатели грунтовых вод

Уровень воды, температура воды,pH、 Проводимость, растворенный кислород, мутность и т.д.

4 Состав системы

Система мониторинга физиологической и экологической среды SPAC представляет собой набор инструментов, запущенных для этого исследования, которые могут контролировать параметры физиологической экологии растений, метеорологические факторы, почвенные параметры. Система состоит из коллектора данных, датчика, модуля шины, сетевого модуля, модуля электропитания и т. Д., Для достижения долгосрочного мониторинга в полевых условиях без присмотра, сетевой модуль для достижения дистанционного управления данными.

1) Сбор данных，2) Модуль шины，3) Сетевой модуль，4) Интеллектуальные датчики，5) Модуль питания，6) Программное обеспечение платформы