干旱气候室的研究以及工作原理
土壤的干旱是影响植物生长最主要的因素之一,但是自然的条件是我们无法预知的,因此我们必须要在顺应自然环境的同时,不断的开发一些新的仪器,智能人工气候培养室的使用使得我们省去了大量的时间和精力,使得工作起来更加得心应手。人工干旱环境气候室以模拟西北干旱半干旱地区植物生理生态科学研究的需要选定技术指标,通过对国内外各类型气候室技术方案和设备的调研比较,综合集成自动控制、传感器和测量、计算机和网络通讯等先进的理论和技术,自主研制和消化吸收相结合,并经过科研实验的检测,研制出了可模拟温度、湿度、光照和 CO2浓度 4 个主要环境因素的科研型高精度人工干旱环境气候室。其测控精度已经在运行实践中得到检验,为西北干旱半干旱地区植物生理生态领域的科学研究提供了先进的科研条件。
在农业与资源环境领域的科技项目中,以土壤—植被—大气界面水分传输、植物和植被群落水分的水分生理生态、植被恢复与干旱环境的关系等始终是科学研究的核心问题,而自然环境的复杂多变及不可重显性限制了研究工作的定量化和进程,人工干旱环境气候室在充分利用自然资源的基础上 , 综合运用生物科学、信息科学和自动控制科学等相关学科知识 , 对特定小环境内各个环境因子 , 如温度、湿度、光照和 CO2浓度等 , 进行控制和调节 , 以满足科学研究对特定环境的需求。
以中国科学院大型仪器设备研制计划—人工干旱环境气候室研制项目的实体原型为基础,总结论述科学研究型人工干旱环境气候室的特点及模拟和控制温度、湿度、光照和 CO2浓度 4 个环境因素的技术方案。实现了温度、湿度、光照和 CO2浓度等参数的程序控制,满足了恒定或渐变的要求,即温、湿度的变化过程连续,不产生阶梯式变化;配置符合植物生长发育的光源,光源谱线与太阳光谱线相似,照度均匀,可分组按设定光照强度自动启闭,最小可调时间单位为 1min,并进行 24h 循环;配置有新风和排风系统,气流组织、制热、制冷方式合理,节能效果好。
通过大量的数据分析,我们了解到高温和恒温生长出来的植物差距是很大的,智能人工气候培养室刚好实现了恒温的效果,使得植物的生长能够在一个很好的环境下进行,而对于恒温的设置也是相当简单的,但不论在那种情况下,依然在设计的技术指标范围内。将现代先进技术运用到人工气候室的研制,大大提高了人工气候室的科技水平,诸如自动控制理论与技术、计算机网络与通讯技术、传感器技术等。这意味着学科交叉和先进科学技术的综合运用是提高科研实验平台科技水平的重要途径。
