Atmosphärische kontinuierliche Überwachung von Bodenpflanzen durch SPAC

1 SystemHintergrund

SPAC steht für Soil-Plant-Atmosphere Continuum (Boden-Pflanzen-Atmosphäre-Kontinuum). Das Wasser erreicht die Wurzeln durch den Boden, wird vom Wurzelsystem absorbiert, wird durch die Zelltransmission in den Pflanzenstamm übertragen, erreicht die Blätter durch den Holzteil der Pflanze, verbreitet sich dann von den Blattporen in die statische Atmosphäre und nimmt dann an der Turbulenz der Atmosphäre teil, um ein einheitliches, dynamisches, gegenseitiges Feedback-Kontinuiersystem zu bilden, das SAPC-System.

1966 stellte der australische Hydrologe und Bodenphysiker Philip das Konzept des Soil-Plant-Atmosphere Cotinuum (SPAC) vor. Der Hauptinhalt ist: Wasser gelangt über den Boden in das Wurzelsystem der Pflanze, gelangt in das Wurzelsystem, gelangt durch die Zelltransmission in die Holzbeteilung, gelangt von der Holzbeteilung der Pflanze in die Blätter, verbreitet sich dann durch die Luftporen in die Atmosphäre und nimmt dann an dem Turbulenzaustausch der Atmosphäre teil, um ein einheitliches, dynamisches kontinuierliches Feedback-System zu bilden, das Boden-Pflanzen-Atmosphäre-Kontinuum-System (SPAC). In diesem Kontinuum gibt es die Übertragung und den Austausch von Materie, Energie und Informationen, und Boden, Pflanzen und Atmosphäre sind Gegenstände unserer Forschung, während die Übertragung von Feuchtigkeit in Boden, Pflanzen und Atmosphäre ein zentraler Inhalt der Forschung ist.

2 Systemprinzipien

Das kontinuierliche Überwachungssystem für Bodenpflanzen und Atmosphäre von SPAC integriert verschiedene Überwachungsfaktoren für Boden, Pflanzen und Atmosphäre auf einer Überwachungsplattform, um kontinuierliche Überwachungsdaten zu erhalten und diese Daten zu verarbeiten, um die folgenden Schlüsselinformationen zu erhalten:

Systematische Untersuchung des GrundwassersWasserbewegung im Boden-Pflanzen-Atmosphäre-Kontinuum (SPAC)

Systematische PflanzenforschungSchnittstellenprozesse zwischen Atmosphäre, Boden-Atmosphäre, Boden-Wurzelsystem, Bodenwasser-Grundwasser usw.

Langfristige Überwachung von meteorologischen Indikatoren, Pflanzenphysiologischen Indikatoren, Bodenfeuchtigkeitsindikatoren und Grundwasserindikatoren

Die Messungen können in Bereichen wie Bewässerung, Wassereinsparung in der Landwirtschaft und Agro-Forstwitterprognose verwendet werden.

Systeme für die landwirtschaftlichen hydrologischen Wasserressourcen, Wald-Öko-Hydrologie, Umwelt-Hydrologie und andere Bereiche

3 Messindikatoren

1) Wetterindikatoren

Gesamtstrahlung, photosynthetisch wirksame Strahlung, Nettostrahlung, UV-Strahlung,CO2、 Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Regen, Verdunstung usw.

2) Pflanzenindikatoren

Blattentemperatur, Blattfeuchtigkeit, Stielstrom, Stielstangveränderung, Fruchtveränderung, Blattwassertemperatur, Stielstangwassertemperatur, Chlorophyllgehalt, Gasaustauschparameter (Nettoftosynthesgeschwindigkeit, Verdampfungsgeschwindigkeit, Luftporenleitbarkeit, Wasserdruckgesättigungsverlust usw.), Chlorophyllfluoreszenzparameter (Fv/Fm, DF/Fmâ„¢, qL, qP, qN, NPQ, Y(NO), Y(NPQ), ETR usw.), Blattflächenindex, Vegetationsindex, Koronalparameter, Stämmenhöhe, Wurzelwasserstand, Wurzellänge, Wurzelmenge, Wurzeloberfläche, Wurzelvolumen, Wurzelwinkel, Wurzeltiefe, Verteilung der Wurzelsysteme im Boden usw.

3) Bodenindikatoren

Bodenfeuchte, Bodenwasserstand, Bodentemperatur, Bodensalz, Bodenwärmefluss, Bodenverdampfung, Bodendichtheit, Bodenpartikelgröße, Bodenleitbarkeit usw.

4) Indikatoren für Grundwasser

Wasserstand, Wassertemperatur,pH、 Leitfähigkeit, gelöster Sauerstoff, Trübung usw.

4 Systemzusammensetzung

Das SPAC-System für die Überwachung der physiologischen Ökologie ist eine Reihe von Instrumenten, die für diese Studie eingeführt wurden und die Parameter der physiologischen Ökologie der Pflanzen, der meteorologischen Faktoren und der Bodenparameter überwachen können. Das System besteht aus Datensammelgeräten, Sensoren, Busmodulen, Netzwerkmodulen, Stromversorgungsmodulen usw., um eine langfristige Überwachung unter unbewachten Bedingungen in der Wildnis zu realisieren, und das Netzwerkmodul ermöglicht die Ferndatenverwaltung.

1) Datensammler，2) Busmodul，3) Netzwerkmodul，4) Intelligente Sensoren，5) Stromversorgungsmodul，6(Plattform-Software)