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EcoScope 自然生態(tài)過程觀測(cè)模擬設(shè)施

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生態(tài)水文過程觀測(cè)模擬設(shè)施

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詳細(xì)介紹

一、應(yīng)用

EcoScope 生態(tài)模擬控制系統(tǒng)可在環(huán)境條件下模擬真實(shí)的土壤-生物-大氣環(huán)境，即可用于長(zhǎng)期生態(tài)學(xué)觀測(cè)，也可用于控制試驗(yàn)的基礎(chǔ)設(shè)施，如模擬氮沉降試驗(yàn)、開頂箱增溫試驗(yàn)、自由大氣CO2富集試驗(yàn)、人工降水試驗(yàn)等。

分析與氣候變化有關(guān)的關(guān)鍵要素，如溫度升高、降水格局變化、大氣CO2濃度變化及氮沉降等對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響，闡明土壤過程以及地上與地下循環(huán)的耦合關(guān)系對(duì)變化的相應(yīng)與適應(yīng)機(jī)理，為評(píng)估和預(yù)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)碳、氮、水循環(huán)動(dòng)態(tài)、制定應(yīng)對(duì)氣候變化的對(duì)策提供科學(xué)依據(jù)。

二、系統(tǒng)組成及功能

1、系統(tǒng)組成

EcoScope 生態(tài)模擬控制系統(tǒng)是根據(jù)用戶研究目標(biāo)設(shè)計(jì)的定制系統(tǒng)，由控制單元、土柱系統(tǒng)及附件組成。土柱系統(tǒng)布設(shè)如下：

EcoScope 生態(tài)模擬控制系統(tǒng) -土柱系統(tǒng)布設(shè)圖

控制單元可根據(jù)需要設(shè)定，如降水控制器、溫度控制器等。在長(zhǎng)期生態(tài)學(xué)研究中，考慮冬季降雪量和凍融過程對(duì)試驗(yàn)的影響，建議配置降雪控制器作為常規(guī)配置。

2、系統(tǒng)功能

土柱系統(tǒng)采用底部邊界層控制功能，確保土柱內(nèi)的土壤水力學(xué)參數(shù)與野外一致。除了采集土壤水分、溫度、電導(dǎo)率、水勢(shì)參數(shù)外，還能自動(dòng)采集土壤溶液，也可根據(jù)需要自動(dòng)測(cè)量CO2或溫室氣體。

土柱一般采用六邊形布設(shè)，中間是維護(hù)井，各土體的地理位置相同，對(duì)試驗(yàn)的重復(fù)性沒有影響。如下圖：

控制單元用于定時(shí)、定量調(diào)節(jié)控制參數(shù)。

采用網(wǎng)線傳輸數(shù)據(jù)，也可采用澳作生態(tài)儀器有限公司研制的、擁有軟件著作權(quán)的Web 數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)ENVIdata。中心控制軟件EcoScope 是澳作生態(tài)儀器公司自行研發(fā)設(shè)計(jì)、擁有軟件著作權(quán)的的專業(yè)生態(tài)環(huán)境采集、計(jì)算軟件。用戶可自由選擇同時(shí)顯示在屏幕上的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，如瀏覽各柱體的重量、各層土壤水分、溫度、EC數(shù)據(jù)；同一界面顯示同一柱體多層、或不同柱體同一層的土壤參數(shù)；對(duì)比顯示不同柱體的重量、各層土壤水分、溫度、EC數(shù)據(jù)。

降雪和融雪是很重要的水文過程。可通過旋轉(zhuǎn)切割技術(shù)測(cè)量降雪量及降雪增長(zhǎng)量（可選配置），通過運(yùn)行系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)可看出，實(shí)測(cè)的蒸散量和計(jì)算值很吻合，如下圖。該技術(shù)。已安裝在歐盟100多個(gè)系統(tǒng)中。