1966年澳大利亞*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 Continum影響，簡稱SPAC）的概念新的動力。主要內(nèi)容是：水分經(jīng)由土壤到達(dá)植物根系，進(jìn)入根系發展契機，通過細(xì)胞傳輸進(jìn)入木質(zhì)內(nèi)部像一棵樹，由植物的木質(zhì)部到達(dá)葉片，再由氣孔擴(kuò)散到大氣中去去突破，后參與大氣的湍流交換能運用，形成一個(gè)統(tǒng)一、動(dòng)態(tài)的互反饋連續(xù)系統(tǒng)智能設備，即土壤-植物-大氣連續(xù)體（SPAC）系統(tǒng)不可缺少。在這一連續(xù)體中存在物質(zhì)、能量和信息的傳遞和交換特點，土壤積極回應、植物和大氣是我們研究的對象，而水分在土壤又進了一步、植物和大氣中的傳輸更是研究的核心內(nèi)容多種場景。

我國*水文水資源學(xué)家劉昌明院士在此基礎(chǔ)上提出了“五水”系統(tǒng)的相互作用問題即大氣緊密相關、植物攻堅克難、地表、土壤和地下水層中的水的相互作用和相互關(guān)系物聯與互聯，也稱之為五水轉(zhuǎn)化帶動擴大。土壤-植物-大氣（SPAC）系統(tǒng)中的水分因自然的和人為的作用必然要和地下水和地表水相聯(lián)系核心技術體系。從土壤系統(tǒng)來看，土壤水的來源是大氣降水持續發展、地下水的上升和人為輸入地表水（如灌溉）等等必然趨勢；土壤水的散失，則包括直接由土面逸向大氣擴大，通過根系吸水進(jìn)入植物體后蒸騰到大氣中去以及由土壤層下滲到地下水層之中多樣性。因此這套“五水”轉(zhuǎn)化理論不僅包括Philip提出的SPAC的內(nèi)涵，而且有了一定程度的延伸進行探討。

SPAC系統(tǒng)的提出不僅指明了水問題的微觀研究方向，而且加強(qiáng)了水文學(xué)跨學(xué)科的研究服務水平，對學(xué)術(shù)界關(guān)于水循環(huán)及水分能量平衡研究產(chǎn)生了巨大影響最新。當(dāng)代研究土壤水分循環(huán)和平衡、土壤-植物水分關(guān)系以及地下水-土壤水-地表水-植物水-大氣轉(zhuǎn)化水都是以SPAC為基礎(chǔ)的處理方法。

從上看重要作用，SPAC系統(tǒng)中的水分傳輸屬于前沿課題之一。澤泉開放實(shí)驗(yàn)室為協(xié)助廣大科研工作者更好的開展工作習慣，提出了一套SPAC研究的系統(tǒng)解決方案發展基礎，希望能對上述領(lǐng)域的科研人員有所幫助兩個角度入手。

主要功能

l   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)

l   系統(tǒng)研究植物-大氣、土壤-大氣同期、土壤-根系生產效率、土壤水-地下水等之間的界面過程

l   *監(jiān)測氣象指標(biāo)、植物生理指標(biāo)效果、土壤水分指標(biāo)和地下水指標(biāo)

測量結(jié)果可用于指導(dǎo)灌溉使用、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)水文水資源密度增加、森林生態(tài)水文有效性、環(huán)境水文等領(lǐng)域服務(wù)

應(yīng)用領(lǐng)域

主要應(yīng)用于研究水分在地下水-土壤-地表水-植物-大氣中的轉(zhuǎn)化過程，已在我國的農(nóng)業(yè)水文水資源機遇與挑戰、森林生態(tài)水文廣泛關註、環(huán)境水文、節(jié)水農(nóng)業(yè)集成技術、灌溉決策就能壓製、農(nóng)林氣象預(yù)報(bào)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

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