1966年澳大(da)(da)利亞(ya)著名(ming)水(shui)文(wen)與土壤物(wu)(wu)理學家Philip提(ti)出土壤-植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)-大(da)(da)氣(qi)連續(xu)體(Soil-Plant-Atmosphere Continum,簡稱SPAC)的(de)(de)概(gai)念。主(zhu)要內容是(shi):水(shui)分(fen)經(jing)由土壤到達植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)根(gen)系,進入根(gen)系,通過(guo)細胞傳(chuan)輸進入木質(zhi)內部(bu),由植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)木質(zhi)部(bu)到達葉片,再由氣(qi)孔(kong)擴散到大(da)(da)氣(qi)中去,參與大(da)(da)氣(qi)的(de)(de)湍流交換,形成一(yi)(yi)個(ge)統一(yi)(yi)、動態的(de)(de)互(hu)反饋連續(xu)系統,即土壤-植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)-大(da)(da)氣(qi)連續(xu)體(SPAC)系統。在(zai)(zai)這一(yi)(yi)連續(xu)體中存在(zai)(zai)物(wu)(wu)質(zhi)、能量和(he)信(xin)息(xi)的(de)(de)傳(chuan)遞和(he)交換,土壤、植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)和(he)大(da)(da)氣(qi)是(shi)我們研(yan)(yan)究的(de)(de)對象(xiang),而(er)水(shui)分(fen)在(zai)(zai)土壤、植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)和(he)大(da)(da)氣(qi)中的(de)(de)傳(chuan)輸更是(shi)研(yan)(yan)究的(de)(de)核心(xin)內容。 我國(guo)著名水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)文水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資源學家劉昌明院(yuan)士在此基礎上(shang)提出了“五(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)”系(xi)統(tong)的(de)(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)問(wen)題(ti)即大(da)氣、植物(wu)、地(di)表(biao)、土(tu)壤和(he)(he)(he)地(di)下(xia)(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)層(ceng)中的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)和(he)(he)(he)相(xiang)互(hu)關系(xi),也稱之為(wei)(wei)五(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)轉化(hua)。土(tu)壤-植物(wu)-大(da)氣(SPAC)系(xi)統(tong)中的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分因自然的(de)(de)和(he)(he)(he)人為(wei)(wei)的(de)(de)作(zuo)用(yong)必然要和(he)(he)(he)地(di)下(xia)(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)(he)(he)地(di)表(biao)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)相(xiang)聯系(xi)。從土(tu)壤系(xi)統(tong)來看,土(tu)壤水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)來源是大(da)氣降水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、地(di)下(xia)(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)上(shang)升和(he)(he)(he)人為(wei)(wei)輸入(ru)地(di)表(biao)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(如灌溉)等(deng)(deng)等(deng)(deng);土(tu)壤水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)散失,則包括(kuo)直接由土(tu)面逸向大(da)氣,通過根系(xi)吸(xi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進入(ru)植物(wu)體(ti)后蒸騰到(dao)大(da)氣中去以及由土(tu)壤層(ceng)下(xia)(xia)(xia)滲到(dao)地(di)下(xia)(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)層(ceng)之中。因此這(zhe)套“五(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)”轉化(hua)理論不僅包括(kuo)Philip提出的(de)(de)SPAC的(de)(de)內(nei)涵,而且有(you)了一(yi)定(ding)程(cheng)度的(de)(de)延(yan)伸。 SPAC系統的(de)提出(chu)不(bu)僅指明了(le)全(quan)球水(shui)問題的(de)微觀研究(jiu)方向,而(er)且加強(qiang)了(le)水(shui)文學(xue)跨(kua)學(xue)科的(de)研究(jiu),對(dui)國際學(xue)術(shu)界關于水(shui)循環及(ji)(ji)水(shui)分能量平(ping)衡研究(jiu)產生了(le)巨大影響。當代(dai)研究(jiu)土壤水(shui)分循環和(he)平(ping)衡、土壤-植物(wu)水(shui)分關系以(yi)及(ji)(ji)地(di)下水(shui)-土壤水(shui)-地(di)表水(shui)-植物(wu)水(shui)-大氣(qi)轉化(hua)水(shui)都是以(yi)SPAC為基礎的(de)。 從(cong)國際(ji)上看,SPAC系(xi)統(tong)中的(de)水分傳輸(shu)屬于國際(ji)前沿(yan)課題之(zhi)一。澤(ze)泉開(kai)放實驗室為協助廣(guang)大科研工作者(zhe)更好的(de)開(kai)展工作,提出(chu)了一套(tao)SPAC研究的(de)系(xi)統(tong)解決(jue)方案,希望能對上述領域的(de)科研人員有所幫助。 主要功能 l 系統研究地下水-土壤-植物-大氣連續體(SPAC)中的水分運動 l 系統研究植物-大氣、土壤-大氣、土壤-根系、土壤水-地下水等之間的界面過程 l 長期監測氣象指標、植物生理指標、土壤水分指標和地下水指標 測量結果(guo)可用于指導灌溉、農(nong)業節水、進行農(nong)林氣象(xiang)預報等領域 系統的為農業水(shui)(shui)文(wen)水(shui)(shui)資源、森林(lin)生態(tai)水(shui)(shui)文(wen)、環境水(shui)(shui)文(wen)等領域服務 應用領(ling)域 主要應用于研究水(shui)分(fen)在(zai)地下(xia)水(shui)-土壤-地表水(shui)-植物-大氣(qi)中的轉化過程(cheng),已在(zai)我國的農(nong)(nong)業(ye)水(shui)文(wen)水(shui)資源、森林(lin)生態(tai)水(shui)文(wen)、環境水(shui)文(wen)、節水(shui)農(nong)(nong)業(ye)、灌溉決(jue)策、農(nong)(nong)林(lin)氣(qi)象(xiang)預報等(deng)領域有廣泛應用。 傳(chuan)感(gan)器 |