干旱氣候室的研究以及工作原理
土壤的干旱是影響植物生長最主要的因素之一，但是自然的條件是我們無法預(yù)知的，因此我們必須要在順應(yīng)自然環(huán)境的同時(shí)，不斷的開發(fā)一些新的儀器，智能人工氣候培養(yǎng)室的使用使得我們省去了大量的時(shí)間和精力，使得工作起來更加得心應(yīng)手。人工干旱環(huán)境氣候室以模擬西北干旱半干旱地區(qū)植物生理生態(tài)科學(xué)研究的需要選定技術(shù)指標(biāo)，通過對國內(nèi)外各類型氣候室技術(shù)方案和設(shè)備的調(diào)研比較，綜合集成自動(dòng)控制、傳感器和測量、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊等先進(jìn)的理論和技術(shù)，自主研制和消化吸收相結(jié)合，并經(jīng)過科研實(shí)驗(yàn)的檢測，研制出了可模擬溫度、濕度、光照和 CO2濃度 4 個(gè)主要環(huán)境因素的科研型高精度人工干旱環(huán)境氣候室。其測控精度已經(jīng)在運(yùn)行實(shí)踐中得到檢驗(yàn)，為西北干旱半干旱地區(qū)植物生理生態(tài)領(lǐng)域的科學(xué)研究提供了先進(jìn)的科研條件。
在農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境領(lǐng)域的科技項(xiàng)目中，以土壤—植被—大氣界面水分傳輸、植物和植被群落水分的水分生理生態(tài)、植被恢復(fù)與干旱環(huán)境的關(guān)系等始終是科學(xué)研究的核心問題，而自然環(huán)境的復(fù)雜多變及不可重顯性限制了研究工作的定量化和進(jìn)程，人工干旱環(huán)境氣候室在充分利用自然資源的基礎(chǔ)上 , 綜合運(yùn)用生物科學(xué)、信息科學(xué)和自動(dòng)控制科學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識 , 對特定小環(huán)境內(nèi)各個(gè)環(huán)境因子 , 如溫度、濕度、光照和 CO2濃度等 , 進(jìn)行控制和調(diào)節(jié) , 以滿足科學(xué)研究對特定環(huán)境的需求。
以中國科學(xué)院大型儀器設(shè)備研制計(jì)劃—人工干旱環(huán)境氣候室研制項(xiàng)目的實(shí)體原型為基礎(chǔ)，總結(jié)論述科學(xué)研究型人工干旱環(huán)境氣候室的特點(diǎn)及模擬和控制溫度、濕度、光照和 CO2濃度 4 個(gè)環(huán)境因素的技術(shù)方案。實(shí)現(xiàn)了溫度、濕度、光照和 CO2濃度等參數(shù)的程序控制，滿足了恒定或漸變的要求，即溫、濕度的變化過程連續(xù)，不產(chǎn)生階梯式變化;配置符合植物生長發(fā)育的光源，光源譜線與太陽光譜線相似，照度均勻，可分組按設(shè)定光照強(qiáng)度自動(dòng)啟閉，最小可調(diào)時(shí)間單位為 1min，并進(jìn)行 24h 循環(huán);配置有新風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)，氣流組織、制熱、制冷方式合理，節(jié)能效果好。
通過大量的數(shù)據(jù)分析，我們了解到高溫和恒溫生長出來的植物差距是很大的，智能人工氣候培養(yǎng)室剛好實(shí)現(xiàn)了恒溫的效果，使得植物的生長能夠在一個(gè)很好的環(huán)境下進(jìn)行，而對于恒溫的設(shè)置也是相當(dāng)簡單的，但不論在那種情況下，依然在設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)。將現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用到人工氣候室的研制，大大提高了人工氣候室的科技水平，諸如自動(dòng)控制理論與技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)等。這意味著學(xué)科交叉和先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的綜合運(yùn)用是提高科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)科技水平的重要途徑。
