SPAC 토양 식물 대기 연속 모니터링 시스템

1 시스템배경

SPAC(Soil-Plant-Atmosphere Continuum)은 토양 식물의 대기 연속체이다.수분은 토양을 거쳐 식물의 뿌리에 도달하고, 뿌리에 흡수되고, 세포를 통해 전송되고, 식물의 줄기에 들어가며, 식물의 목질 부분에서 잎에 도달하고, 다시 잎의 기공에서 정공 기층으로 확산된 후 대기의 급류 변환에 참여하여 통일되고 동적이며 서로 역송되는 연속 시스템, 즉 SAPC 시스템을 형성한다.

1966 년 호주의 뛰어난 수문 및 토양 물리학자 인 Philip은 토양-식물-대기 연속체 (Soil-Plant-Atmosphere Cotinuum, 약칭 SPAC) 의 개념을 제안했습니다.주요 내용은 수분이 토양을 거쳐 식물의 뿌리에 도달하고, 뿌리에 들어가고, 세포를 통해 목질부에 전송되고, 식물의 목질부에서 잎에 도달하고, 다시 기공에서 대기 중으로 확산된 후 대기의 물살 교환에 참여하여 통일되고 동적인 상호 피드백 연속 시스템, 즉 토양-식물-대기 연속체(SPAC) 시스템을 형성하는 것이다.이 연속체에는 물질, 에너지와 정보의 전달과 교환이 존재하는데 토양, 식물과 대기는 우리가 연구하는 대상이고 수분이 토양, 식물과 대기에서 전송되는 것은 더욱 연구의 핵심 내용이다.

2 시스템 원리

SPAC 토양 식물 대기 연속 모니터링 시스템은 토양-식물-대기 각종 모니터링 인자를 동일한 모니터링 플랫폼에 통합하여 연속 모니터링 데이터를 얻고 이러한 데이터를 통일적으로 처리하여 다음과 같은 핵심 정보를 얻는다

지하수를 체계적으로 연구하다.-토양-식물-대기연속체(SPAC)에서의 수분운동

식물을 체계적으로 연구하다.- 대기, 토양-대기, 토양-근계, 토양수-지하수 등 사이의 계면 과정

장기 모니터링 기상 지표, 식물 생리 지표, 토양 수분 지표와 지하수 지표

측정결과는 관개지도, 농업절수, 농림기상예보 등 분야에 사용할수 있다

농업 수문 수자원, 삼림 생태 수문, 환경 수문 등 분야에 체계적으로 봉사하다

3 측정 지표

1) 기상지표

총 복사, 광합성 유효 복사, 순 복사, 자외선 복사,CO2、풍속, 풍향, 온도, 습도, 기압, 강우, 증발 등.

2) 식물지표

엽편온도, 엽편습도, 줄기흐름, 줄기변화, 과실변화, 엽편수세, 줄기수세, 엽록소함량, 기체교환매개변수(정광합속률, 증발속도, 기공도도, 수기압포화손실 등), 엽록소형광매개변수(Fv/Fm, DF/Fm¢, qL, qP, qN, NPQ, Y(NO), Y(NPQ), ETR 등), 잎면적지수, 식생지수, 관층파라미터, 주고, 근수세, 근장, 근량, 근체표면적, 근체적, 근각, 근심, 근계의 토양에서의 분포 등.

3) 토양 지표

토양 수분, 토양 수세, 토양 온도, 토양 염분, 토양 열통량, 토양 증산, 토양 탄탄도, 토양 입경, 토양 도수율 등.

4) 지하수 지표

수위, 수온,pH、전도율, 용해산소, 탁도 등.

4 시스템 구성

SPAC 생리 생태 환경 모니터링 시스템은 식물 생리 생태의 매개 변수, 기상 인자, 토양 매개 변수를 모니터링 할 수있는 이 연구에 대한 측정 장치입니다.시스템은 데이터 수집기, 센서, 버스 모듈, 네트워크 모듈, 전력 공급 모듈 등으로 구성되어 있으며, 야외에서 아무도 지키지 않는 상황에서 장기적인 모니터링을 실현하고, 네트워크 모듈은 원격 데이터 관리를 실현한다.

1) 데이터 수집기，2) 버스 모듈，3) 네트워크 모듈，4) 지능형 센서，5) 전원 공급 모듈，6) 플랫폼 소프트웨어