湿地碳通量与根系

湿地是地球上最为重要的生态系统类型，具有巨大的环境功能和效益，在提供水源、补充地下水、抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、控制土壤侵蚀等方面有其它系统不可替代的作用，被誉为&ldquo 地球之肾&rdquo 。 湿地地下水生态观测蒸渗仪通过地下水位模拟控制系统、精准称重系统、根系观测单元、气体通量观测单元、溶质在线分析单元等，原位（In-situ）观测或异地（Ex-situ）模拟观测地下水位变化（0－2m）与湿地土壤蒸散、渗漏、降雨及溶质运移的即时（高时间分辨率）动态变化关系，研究分析湿地土壤水通量、溶质通量、气体通量、持水状况等与地下水位的动态关系，适于三角洲、河滩及洪泛平原、泥炭地、高山湿地及其它地下水位较浅（常年一般维持在0－2m）的土地类型。 湿地地下水生态观测蒸渗仪由德国UFZ环境研究中心Meissner教授与德国UGT公司研制（Patent-No.: 19907462），利用公司特制的原位取土系统采取原位湿地土柱，采用精确的地下水控制系统，可精确重现真实的野外条件。原位湿地地下水生态观测蒸渗仪直接安装在湿地现场（如图一所示），蒸渗仪底部经由平衡水箱通过压力转换器和流量表直接与外界环境（河流或湖泊水体、湿地地下水）相通。异地湿地地下水生态观测蒸渗仪可以安装在远离现场湿地的实验场（比如研究所院内等），原位地下水位经由实时水位监测和数据无线传输，及时在线调控蒸渗仪水位（如图二所示），使蒸渗仪水位一直保持与原位湿地水位一致。如果目标水位（原位水位）与蒸渗仪内的水位相差1cm或以上，地下水位模拟控制系统会自动触发调节机制，使蒸渗仪与原位湿地水位始终保持一致。 1. 原位土柱2. 温度、TDR、水势等传感器及溶液取样器等。3. 地下水水位4. 滤层5. 称重系统6. 平衡箱7. 储水罐8. 调节阀9. 数据采集器图二 安装在异地试验场的湿地地下 水生态观测蒸渗仪 地下水位模拟控制系统的调控机理为：当水位出现不一致（相差1cm）时，首先关闭蒸渗仪和平衡水箱的阀门，然后向平衡水箱注水（或从中抽水），注水水源来自储水罐（抽出的水会存放在储水罐）。此后关闭储水罐和平衡水箱间的阀门，打开平衡水箱和蒸渗仪间的阀门，使得蒸渗仪和平衡水箱水位进行平衡。此过程反复进行，直到蒸渗仪水位达到目标水位。 湿地地下水生态观测蒸渗仪每分钟即可称量记录一次。不仅是降雨、蓄水，还可记录括露水、霜、降雪、沙尘等轻微输入，使得即使是较小的蒸散也可记录到。将15分钟数据的平均，以减小风或野外动物的影响。水分平衡公式如下所示：P + Pond = Et + ( Rout&ndash Rin) ± &Delta S其中P是降雨量， Pond是表面蓄水，Et是蒸散，Rin是地下水流入，Rout是地下水流出，&Delta S是持水量改变。 一旦水分平衡公式中各组分精确测量计算出后，溶质平衡情况可由如下公式计算出：L＝Cs× S其中L为溶质输入，Cs为渗漏溶质浓度，S为渗漏液体积 技术指标： 1. 蒸渗仪规格：表面积1m2，高2m；滤层25cm；可根据需要定制其它规格的蒸渗仪2. 装土类型：特别设计的湿地取土系统取原位湿地土柱3. 高精度称重系统，分辨率：0.01mm，采样频率1min，15min平均一次4. 渗漏测量：翻斗计数器，精确度0.1mm5. 高精度即时地下水位模拟控制系统，精确度1cm6. BTC-100微根窗根系生态观测系统（备选）观测根系生长状况7. 气体通量观测单元用于测量分析湿地土壤CO2、O2和甲烷通量（备选）：气体抽样模块具Baseline配置，可手动或自动定时切换测量大气CO2、O2等气体含量（baseline）和呼吸室内CO2、O2等气体含量，从而更加精确地测量监测土壤气体通量内置温度和大气压传感器，温度压力自动补偿，高稳定性、高精确度氧气测量分析：燃料电池O2分析仪，不受水汽、CO2及其它气体的影响，测量范围1－100％，分辨率0.001%二氧化碳测量分析：双波段非色散红外技术，测量范围0－5％，分辨率0.0001%CH4分析器（外置备选）：双波段非色散红外技术，量程0-10%，精度优于1%，分辨率1 ppm/0.0001%8. 在线原位测量分析总氮、硝态氮和亚硝态氮等9. 传 输：无线传输，用户可在ENVIdata服务器上下载；若用户有固定IP，可直接传输至用户服务器10. 传 感 器：土壤水势、TDR土壤含水量、温度传感器，可根据用户要求选择不同传感器。11. 安装层数：标准30、60、90、120cm深处，每层均安装各种传感器。 国外应用： Doerthe Bethge-Steffense等（2004）利用湿地蒸渗仪控制地下水状况研究了2003年2月对德国schö nbergg Deich 和W ö rlitz湿地的地下水位、土壤含水量、土壤水量平衡（降雨、蒸散、渗漏等）进行了研究。在研究湿地采用梯度气象站监测环境因子，包括土壤温度、水势、含水量，降雨，空气温湿度，地下水位传送给蒸渗仪的控制中心。研究首次直接得到了蒸散和渗漏，结果显示湿地土壤含水率受湿地的地下水位动态影响，受蒸散影响有限。在水量平衡中，蒸散和渗漏使得土壤水储量减少，而这是2月降雨无法补偿的。 参考文献： 1. Doerthe Bethge-Steffens, Ralph Meissner, and Holger Rupp (2004) Development and practical test of a weighable groundwater lysimeter for floodplain sites. J. Plant Nutr. Soil Sci, 167, 516-524R. Meiß ner , M. N. V. Prasad, G. Du Laing and J. Rinklebe（2010） Lysimeter application for measuring the water and solute fluxes with high precision. CURRENT SCIENCE, VOL. 99 NO. 5 601-607.R. Meiß ner and Manfred Seyfarth (2004). Measuring water and solute balance with new lysimeter techniques. SuperSoil 2004: 3rd Australian New Zealand Soils Conference, 5 &ndash 9 December 2004, University of Sydney, Australia. 1-8

湿地生态环境监测站、湿地生态监测站、农林生态监测站、水文生态监测站系统指标　 湿地生态环境监测站、湿地生态监测站、农林生态监测站、水文生态监测站是针对保护和改善生态环境，防治污染，维护生态平衡，提高农产品的安全性而开发的一种全天候连续监测的自动监测站。可对生态保护区内的气象环境因子实时监测，并为地区的环境保护提供科学气象数据和资料。　 湿地生态环境监测站、湿地生态监测站、农林生态监测站、水文生态监测站服务于多种生态和自然资源环境领域，可以监测和记录气象学、水文学和土壤与建筑活动、以及人为活动对自然的影响。传感器包括但不于风速、风向、太阳辐射、空气温度、水温、土壤温度、相对湿度、降水、雪深、大气压力、土壤含水量、土壤电导率，以及土壤热通量。还可测量水环境因子（水位和流速、多参数水质），和空气环境因子（二氧化碳、负氧离子仪）。 典型应用配置森林生态监测：采集器+大气负离子+总辐射+日照+紫外辐射+雪深湿地生态监测：采集器+大气负离子+净全辐射+全类型降水+空气温湿度公园生态监测：采集器+二氧化碳浓度+总辐射+日照+紫外辐射+空气温湿度荒漠生态监测：采集器+雨量+土壤水分+土壤温度农业生态监测: 采集器+雨量+太阳辐射+土壤含水量+土壤电导率+土壤热通量+雪深水文生态监测：采集器+水位+流速+多参数水质+水温大气环境监测：采集器+紫外辐射+总辐射+空气温度+空气湿度+气压+雨量+风速风向+大气负氧离子+能见度具体配置清单：具体配置如下：序号货物名称品牌型号参数数量单位（一）土壤监测1土壤温度传感器九州晟欣JZ-HB-TRWD12A量程：-10～70℃；分辨率：±0.2℃；准确度：±0.5℃（探体埋于土壤中时）1个2土壤含水量传感器九州晟欣JZ-HB-TRHH相对介电常数：1~82；介电常数分辨率：不低于0.02；体积含水量量程：5%~50%；体积含水量精度：0.05%；1个3土壤EC值传感器九州晟欣JZ-HB-TREC电导率量程：0~3ds/m（CS650）；0~8ds/m（CS655）；电导率精度：±（5%读数+0.05）；响应时间3s1个4综合数据采集器九州晟欣JZ-HB-ZHCJ4路采集，带232和485接口；中文LCD屏带背光，供电方式：220V交流/12V直流并存（含传感器标配数据线），带数据存储1个5野外防护箱九州晟欣JZ-HB-SBX镀锌喷塑，防雨，防尘，防潮；1个6安装支架九州晟欣JZ-HB-Z55米支架1个7监测软件九州晟欣JZ-HB-SJ1.0可导入导出数据，绘制波形图、报表、数据上传、参数远程配置等功能1套（二）水质监测1PH传感器九州晟欣JZ-HB-PH101量程：0~14pH，精度：±0.1pH，分辨率不低于0.01；1个

空间集约型植物根系表型高通量移动测量系统空间集约型植物根系表型高通量移动测量系统是针对作物根系生长特性和根系表型图像采集需要，研发的可用于根系生长可视化动态监测系统。该根系表型系统空间利用率高，且基于CIS扫描仪设计了适用于根系表型图像采集的专用传感器，可实现作物根系表型图像的无畸变、高分辨率及高质量采集，同时可选配搭载AI视觉机械臂的全方位智能自主移动机器人，进行植物根系的全自动高频次采集。广泛应用于小麦、水稻、玉米、大豆、棉花和油菜等作物，可测量根系条数、最大根长、总长度、根夹角、表面积、根系分布范围、体积、根系生物量等。主要参数主要配置&bull 成像单元类型：CIS根系图像扫描仪&bull 尺寸：400*400*2000mm（长宽高）&bull 软件：原始图像数据储存、基于深度学习算法的web端根系图像表型数据自动处理，数据分析及存储&bull 扁根盒数量：单套45个主要性能参数通量：10s/个工作温度：-10℃~60℃；数据格式：jpg等图像格式； 分辨率（可选）：600 DPI 应用案例使用该设备进行大规模小麦群体全生育期的根系表型监测，探究全生育期范围内根系表型对干旱、渍水等非生物胁迫的动态响应。产地与厂家：中国Eco-mind

01作物3D根系多光学高通量检测和分析系统（基于CT )作物3D根系多光学高通量检测和分析系统集光电技术、自动化控制技术和计算机图形处理技术于一体，实现作物盆栽植物地上-根系表型参数全自动、无损、高通量准确提取。系统整体包括栽培单元、输送单元、成像单元、图形工作站，通过专业化定制数据软件分析可得到盆栽植物的2D/3D根系性状、数字生物量、株型、纹理、抗旱相关、生长速率相关等一级和二级指标等参数。 02功能特性可同时测量植株地上地下部分性状参数； 可与传动机构集成，实现高通量测量；对植物进行360°断层扫描；适用于水稻、小麦、大豆及杂粮等作物的性状检测；扫描结束后自动完成地上地下性状计算提取； 03成像暗室单元暗室尺寸：2000mm×3300mm× 2000mm(可定制)最大植物尺寸：幼苗至8m 3D-CT-RGB成像时间：≤5分钟/株04自动传送单元 传送速度：0-2m/s传送线宽度：≥30mm（根据通量定制）定位精度：≤±2mm承重：50-300kg/盆（可定制） 053D-CT-RGB成像单元 可测参数：2D/3D根系性状、数字生物量、株型、纹理、抗旱相关、生长速率相关等一级和二级指标等参数。06典型案例 河南大学抗逆改良中心高通量作物表型平台集成高通量表型检测平台、植物生长平台、根系生长平台、植物春化平台，快速高通淫计算样品相应表型信息，获取大量高价值的表型数据，建立表型数据库。07合作用户河南大学、华中农业大学、山西农业大学、海南大学等。

湿地公园负氧离子监测站是一款用于景区、公园、林业、环保、气象、农业等领域的实时环境气象监测与发布的监测系统，主要针对景区、湿地公园空气质量环境进行集中监控和管理，是一套可无人值所24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。一、产品简介湿地公园负氧离子监测站 负氧离子在线监测系统可全天候监测空气中负氧离子浓度，同时可根据用户需求扩展监测项目，如：空气温度、空气湿度、PM2.5、PM10、大气压力、氧含量、噪声、风速、风向等气象要素；模块化结构设计，传感器都可以单独替换，配备专业安装支架，现场可通过LED屏幕直接读取数据，亦可远程云平台/WEB/微信公众号实时查看数据，后期运营维护方便。二、应用范围旅游景区、生态庄园、湿地公园、瀑布公园、森林公园、自然保护区、售楼处、学校三、技术参数2、风向：测量原理超声波，0～360°（±2°）分辨率1°； 4、空气湿度：测量原理电容式，0-100%RH（±0.3%RH）分辨率0.1%RH； 6、PM2.5：测量原理光散射，0-1000ug/m3（±10%）分辨率1ug/m38、噪声：测量原理电容式，30-120dB（±1.5dB）分辨率0.1db10、氧含量：测量原理电化学，0～100%uol（±3%uol）分辨率0.1%11、数据存储：可存储一年的原始监测数据；12、数据传输：GPRS/4G/光纤13、功耗：800w14、供电方式：220V市电、太阳能（选配）15、工作环境：温度-20℃-55℃，湿度0%-100%16、屏幕：2m*1米，由36块P10单红单元板拼接而成，单元板尺寸32cm*16cm17、立杆：碳钢双立柱，每根立柱由2根1.5米立杆法兰盘对接而成，可耐受15级强台风四、产品特点1、集成度高，方案灵活：系统可集成负氧离子、空气温度、空气湿度、PM2.5、PM10、大气压力、氧含量、噪声、风速、风向2、系统稳定：已合作上千家公园景区，后台运行稳定，免维护，故障率低3、多种传输：可根据现场网络情况定制传输方式，2G/4G/光纤4、支持扩展：支持传感器扩展，485接口、modbus协议传感器都可以直接使用5、显示方案多样：可根据现场需求，选用点对点、点对多、多对点的LED屏幕数据显示方案五、产品结构图六、产品尺寸图七、云平台介绍1、CS架构软件平台，支持手机、PC浏览器直接观测、无需额外安装软件。2、支持多帐号、多设备登录3、支持实时数据展示与历史数据展示仪表板4、云服务器、云数据存储，稳定可靠，易于扩展，负载均衡。5、支持短信报警及阈值设置6、支持地图显示、查看设备信息。7、支持数据曲线分析

湿地公园生态环境监测系统【TH-SDXT】实时掌握张家湖国家湿地公园的水质、气象、水文等方面情况，能实时监测张家湖国家湿地公园生态环境现状及动态变化。一、背景概述古往今来，人类逐水而居，文明伴水而生。被喻为“地球之肾”的湿地，有水域和陆地交错存在的生态环境，是多种生物的栖息地。湿地能净化水质，提供清洁的淡水资源，具有蓄洪防旱、调节气候等多种功能，与人类生产生活、经济发展密切相关。“生态兴则文明兴，生态衰则文明衰”这是历史的回响，也是未来的召唤。“为避免全球湿地持续退化和丧失而引发的系统性风险，我们必须以强烈意愿和实际行动，促进各类湿地的保护、修复、管理以及合理和可持续利用。”但由于早期，人们对环境的漠视、认识水平的局限以及对经济利益的单纯追求，长期以来在围垦、基建占用、环境污染、过度捕猎、泥沙淤积、不合理水利工程建设等诸多因素的不断叠加作用下，湿地资源遭受了严重的、不可逆转的破坏。因此对湿地生态环境等进行长期连续监测是政府在进行自然资源管理与保护和实现可持续发展等宏观决策中获取相关信息数据的必要手段。而且从保护生态系统功能及其稳定性方面考虑，也迫切需要在一些关键区域建立生态环境自动观测站，针对生态系统内的大气、植被、水体、土壤等环境进行观测，支持气象条件变化对湿地、森林、湖泊、河流、海滩、戈壁、草原等生态影响的评估预警工作。湿地公园生态环境监测系统结合多年气象环境监测行业经验，充分考虑林业草原环保国土资源等部门对于生态环境监控和集中管理的应用需求，利用物联网技术、数据通讯技术、地理信息技术等，针对湿地生态环境监测设计搭建了一套或多套在湿地生态区域环境观测大气、植被生物、水体、土壤等方面数据的观测系统方案，实现对湿地生态区域生态环境要素的自动连续观测，为及时掌握气象条件对生态环境的影响、实现地区可持续发展提供科学依据。二、监测依据《全国生态状况调查评估技术规范—湿地生态系统野外观测》《湿地生态系统定位研究站建设技术要求（LY/T 1708）》《湿地生态系统定位观测指标体系（LY/T 1707）》《湿地生态系统服务评估规范（LY/T 2899）》《国家湿地公园建设规范（LY/T 1755）》《区域生物多样性评价标准(HJ 623)》《园林绿化十三五规划纲要》《国家陆地生态系统定位观测研究网络中长期发展规划（2008—2020年）》《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》 HJ633-2012《空气离子测量仪通用规范》 GB/T18809-2002《水质采样方案设计规定》 GB/T12997-91《水质采样技术指导》 GB/T12998-91《地表水环境质量标准》 GB38382002《水污染源与在线监测系统安装技术规范》 HJ/T353-2007《水污染源在线监测系统验收技术规范》 HJ/T354-2007《水污染源在线监测系统运行与考核技术规范》 HJ/T355-2007《水污染源在线监测数据有效性判别技术规范》 HJ/T356-2007《污染源与在线自动监控（监测）系统数据传输标准》 HJ/T104-2003《仪表供电设计规定》 HG/T20509-2000《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》 HJ/T212-2005《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范》 HJ-T352-2007《土壤环境监测技术规范》 HJ/T166-2004环境空气质量标准 GB3095-1996地表水环境质量标准 GB3838-2002土壤环境质量标准 GB15618 1995国家林业局关于印发《国家湿地公园管理办法》的通知 林湿发〔2017〕150号三、系统建设内容气象监测：空气温度、相对湿度、风速、风向、大气压力、总辐射、日照时数、光照强度、紫外辐射、光合有效辐射、净辐射、天气现象、降水量、降雪深度、蒸发量、露点温度等；水文监测：水位、流量、流速；水质监测：水温、电导率、PH、浊度、悬浮物、余氯、溶解氧、COD、氨氮、亚硝酸盐、叶绿素、蓝绿藻、污泥浊度等；土壤监测：土壤温度、土壤湿度、土壤PH、土壤盐分、土壤氮磷钾等；环境质量：PM2.5、PM10、噪音、负氧离子、CO2、 SO2、 NO2、O3、CO等；植被生物：湿地植物动物及其群落监测可以采用包含多个视频监控传感器节点的网络作为其长期监测的手段。 四、系统概述此湿地生态环境监测系统是一套集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守生态监测系统，整个系统由前端感知数据采集系统、数据传输系统、云平台应用软件分析系统、终端应用系统及供电系统等组成。前端感知数据采集系统由小气候气象观测站、空气质量监测站、水文监测站、水质监测站、负氧离子监测站、土壤监测站、视频监控等前端监测设备组成。数据传输系统由遥测终端机、DTU、GPRS等传输设备组成。云平台应用软件分析系统接收到来自数据采集系统的实时数据进行分析，利用云平台软件分析计算进行数据处理和归集整理。可以直观、形象的实时显示各监测点位和整个区域的空气质量状况，以及污染物浓度水平，并提供异常报警、区域空气质量变化趋势等多种服务。终端应用系统可通过会议室大屏、户外LED显示屏、PC端等方式实时或长期进行监测数据展示。供电系统可根据用户需求搭配市电供电、太阳能供电、风光互补供电等多种供电方案，保证设备长期稳定运行。五、系统特点1、监测指标全面、方案配置灵活，可根据实际需求监测湿地生态区域各方面环境要素, 如气象环境、水文、水质、土壤环境、空气环境质量和动植物极其群落监测等，模块化设计极大方便了后期调试和升级2、低功耗采集器：静态功耗小于50uA3、系统稳定：方案成熟多家实装案例，后台运行稳定，免维护，故障率低4、传感器外壳采用进口ASA材质，更有效对抗盐雾等环境，防护等级达到IP65以上5、全自动，适合野外工作，可靠运行于各种恶劣的野外环境，可无人值守6、监测参数超限预警，辅助保护区应急管理7、云服务平台，可随时在线查看、下载和数据分析，具有数据质量控制功能8、通讯方式可根据现场按需选配，为方案提供最高性价比9、完善的防雷击。抗干扰等保护措施10、支持扩展：支持传感器扩展，485接口、modbus协议传感器都可以直接使用

1 背景土壤呼吸是陆地生态系统的主要碳源，土壤碳库细微的变化都将对大气CO2浓度造成重大影响，因此研究土壤碳动态及其CO2排放对于预测大气CO2浓度变化成为迫切的重要课题。近几年国外进行了一系列创造性技术方法研究，ENVIdata-SC 土壤 & 湿地 剖面CO2梯度监测系统即是根据上述研究而研发集成的原位CO2持续监测集成系统。2 系统工作原理及特点ENVIdata-SC 土壤 & 湿地 剖面CO2梯度监测系统由数据采集器、 CO2梯度传感器组成。按用户设定的测量间隔定时、自动测量CO2梯度参数。该系统通过Internet传输数据，用户无需到测点下载数据，只要能上网，可随时查看系统运行情况、下载最新和历史数据。 2.1 传感器2.1.1 CO2梯度传感器-1（可用于湿地或土壤高含水量）由采气矛、气泵、CO2传感器组成采气矛提取土壤中的气体并通过气泵和管道输送到传感器，这种气体是通过疏水性聚合物多孔气体拟定的。因此，不受土壤基质、污染物和水的干扰。采集点到数采最远距离可达4米测量范围：可选择0 … 500 ppm up to 0 … 100 %. (100000ppm) 最右侧图为六个 CO2 传感器和一个数据采集器集成在机箱中 2.1.2 CO2土壤剖面传感器-2（用于土壤低含水量）1）非扰动原位持续测量土壤剖面CO2、水分、温度（标准配置为3层），可通过菲克第一定律求出土壤CO2通量2） 自动测量记录空气温湿度、气压、PAR等3） 透明或非透明土壤呼吸室法测量表层土壤呼吸，可用于补充或校准土壤剖面CO2梯度测量数据2.1.3 探头式土壤水分、温度、盐分传感器基于TDR（Time domain Reflectometry with Intelligent MicroElements）时域反射技术的TRIME传感器可方便、快速地测量土壤表层含水量，与延长杆联合使用也可以测量深层土壤含水量。非扰动原位持续测量土壤剖面CO2、水分、温度（标准配置为3层），可通过菲克第一定律求出土壤CO2通量2.2、数据采集器数据采集器是一款坚固、独立、低能耗的数据采集器，具有支持U盘、18位分辨率、通讯性能可扩展及内嵌显示屏等特性。双通道隔离概念可同时使用多达10个隔离或15个共用参考模拟输入，配置扩展模块后最多可通道可扩展至600个。数据支持SDI-12传感器组网，支持SCADA系统的Modbus、 FTP和Web接口、具有可控12V电源为传感器供电。工作温度最低可达-45℃。2.3、ENVIdata数据传输和管理该系统直接将数据传送到 (中国生态数据网)网站上，通过对监测的生态环境因子的时序变化和相关性分析，确定监测对象的状态发展。 ENVIdata 服务器软件既可以作为独立的应用软件，运行在用户的服务器上；也可以运行在澳作公司安全的服务器上，为多个用户提供数据接收服务，同时帮助用户监控野外测点硬件系统的运行状态。 澳作公司ENVIdata系列生态环境监测系统是业内首家成功获得 ISO9001国际质量体系认证，于2010年获得 ISO9001 质量认证书，至今全部通过专家的年度复核，确保系统集成的品质用户采用用户名和密码登陆，只要能上网，就能浏览实时和历史数据特点：1） 生态环境信息以各种时间间隔 （分钟、每小时、每天）发送到网站上。2） 用户只要能上网，既可浏览实时数据。3） 中心服务器中文界面，便于操作和管理4） 提供多参数、实时或历史数据曲线图5） 系统提供多站点地图显示 ENVIdata 数据服务平台已为国内的客户服务3年，系统稳定、可靠。 3、技术指标数据采集： LCD液晶显示，2线16字母的LCD液晶显示和6个按键用于查看通道及数采状态和功能执行通讯：RS232、USB、以太网等采样间隔：10ms至天，可自定义工作温度范围-45~70℃工作湿度85%（无水汽凝结）模拟输入：5-15个单端通道（10个差分）脉冲通道：12个数字I/O口：8个传感器：CO2梯度传感器-1（可用于湿地或土壤高含水量）主要技术指标：测量范围：可选择0 … 500 ppm up to 0 … 100 %. (100000ppm) CO2土壤剖面传感器-2（用于土壤低含水量）主要技术指标： 土壤CO2测量：CARBOCAP® CO2传感器，非色散单束双波长红外技术（NDIR） ，测量范围0-2000ppm、0-3000ppm、0-5000ppm、0-7000ppm、0-10000ppm 可选，精度±1.5%，相应时间30秒。探头式土壤水分、温度、盐分传感器：TRIME-PICO64/32：水分测量范围0—100%、测量精度：±2%、测量重复精度：±0.2%；电导率测量范围：ECw 0...20dS/m、测量体积: 1dm3温度测量范围：-15℃…50℃ ， 测量精度：±0.2℃

湿地生态环境监测系统【TH-SDXT】是一种集数据采集、存储、传输等于一体的生态环境监测系统。针对生态系统内的大气、植被、水体、土壤等环境进行观测，支持气象条件变化对湿地、森林、湖泊、河流、海滩、戈壁、草原等生态影响的评估预警工作。一、背景概述山东天合环境科技有限公司结合多年气象环境监测行业经验，充分考虑林业草原环保国土资源等部门对于生态环境监控和集中管理的应用需求，利用物联网技术、数据通讯技术、地理信息技术等，针对湿地生态环境监测设计搭建了一套或多套在湿地生态区域环境观测大气、植被生物、水体、土壤等方面数据的观测系统方案，实现对湿地生态区域生态环境要素的自动连续观测，为及时掌握气象条件对生态环境的影响、实现地区可持续发展提供科学依据。二、监测依据《全国生态状况调查评估技术规范—湿地生态系统野外观测》《湿地生态系统定位研究站建设技术要求（LY/T 1708）》《湿地生态系统定位观测指标体系（LY/T 1707）》《湿地生态系统服务评估规范（LY/T 2899）》《国家湿地公园建设规范（LY/T 1755）》《区域生物多样性评价标准(HJ 623)》《园林绿化十三五规划纲要》《国家陆地生态系统定位观测研究网络中长期发展规划（2008—2020年）》《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》 HJ633-2012《空气离子测量仪通用规范》 GB/T18809-2002《水质采样方案设计规定》 GB/T12997-91《水质采样技术指导》 GB/T12998-91《地表水环境质量标准》 GB38382002《水污染源与在线监测系统安装技术规范》 HJ/T353-2007《水污染源在线监测系统验收技术规范》 HJ/T354-2007《水污染源在线监测系统运行与考核技术规范》 HJ/T355-2007《水污染源在线监测数据有效性判别技术规范》 HJ/T356-2007《污染源与在线自动监控（监测）系统数据传输标准》 HJ/T104-2003《仪表供电设计规定》 HG/T20509-2000《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》 HJ/T212-2005《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范》 HJ-T352-2007《土壤环境监测技术规范》 HJ/T166-2004环境空气质量标准 GB3095-1996地表水环境质量标准 GB3838-2002土壤环境质量标准 GB15618 1995国家林业局关于印发《国家湿地公园管理办法》的通知 林湿发〔2017〕150号三、系统建设内容气象监测：空气温度、相对湿度、风速、风向、大气压力、总辐射、日照时数、光照强度、紫外辐射、光合有效辐射、净辐射、天气现象、降水量、降雪深度、蒸发量、露点温度等；水文监测：水位、流量、流速；水质监测：水温、电导率、PH、浊度、悬浮物、余氯、溶解氧、COD、氨氮、亚硝酸盐、叶绿素、蓝绿藻、污泥浊度等；土壤监测：土壤温度、土壤湿度、土壤PH、土壤盐分、土壤氮磷钾等；环境质量：PM2.5、PM10、噪音、负氧离子、CO2、 SO2、 NO2、O3、CO等；植被生物：湿地植物动物及其群落监测可以采用包含多个视频监控传感器节点的网络作为其长期监测的手段。 四、系统概述此湿地生态环境监测系统是一套集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守生态监测系统，整个系统由前端感知数据采集系统、数据传输系统、云平台应用软件分析系统、终端应用系统及供电系统等组成。前端感知数据采集系统由小气候气象观测站、空气质量监测站、水文监测站、水质监测站、负氧离子监测站、土壤监测站、视频监控等前端监测设备组成。数据传输系统由遥测终端机、DTU、GPRS等传输设备组成。云平台应用软件分析系统接收到来自数据采集系统的实时数据进行分析，利用云平台软件分析计算进行数据处理和归集整理。可以直观、形象的实时显示各监测点位和整个区域的空气质量状况，以及污染物浓度水平，并提供异常报警、区域空气质量变化趋势等多种服务。终端应用系统可通过会议室大屏、户外LED显示屏、PC端等方式实时或长期进行监测数据展示。供电系统可根据用户需求搭配市电供电、太阳能供电、风光互补供电等多种供电方案，保证设备长期稳定运行。五、系统特点1、监测指标全面、方案配置灵活，可根据实际需求监测湿地生态区域各方面环境要素, 如气象环境、水文、水质、土壤环境、空气环境质量和动植物极其群落监测等，模块化设计极大方便了后期调试和升级2、低功耗采集器：静态功耗小于50uA3、系统稳定：方案成熟多家实装案例，后台运行稳定，免维护，故障率低4、传感器外壳采用进口ASA材质，更有效对抗盐雾等环境，防护等级达到IP65以上5、全自动，适合野外工作，可靠运行于各种恶劣的野外环境，可无人值守6、监测参数超限预警，辅助保护区应急管理7、云服务平台，可随时在线查看、下载和数据分析，具有数据质量控制功能8、通讯方式可根据现场按需选配，为方案提供最高性价比9、完善的防雷击。抗干扰等保护措施10、支持扩展：支持传感器扩展，485接口、modbus协议传感器都可以直接使用六、系统云平台介绍1、CS架构软件平台，支持手机、PC浏览器直接观测、无需额外安装软件。2、支持多帐号、多设备登录3、支持实时数据展示与历史数据展示仪表板4、云服务器、云数据存储，稳定可靠，易于扩展，负载均衡。5、支持短信报警及阈值设置6、支持地图显示、查看设备信息。7、支持数据曲线分析8、支持数据导出表格形式9、支持数据转发，HJ-212协议，TCP转发，http协议等。10、支持数据后处理功能11、支持外置运行javascript脚本七、售后服务山东天合环境科技有限公司是一家专业研发、生产、销售物联网监测检测仪器设备的企业。产品已广泛应用于气象、环保、水文水利、交通、海洋、化工、农业、林业、草原、景区、电力、市政、高校科研单位、部队、智慧路灯等行业领域单位。今天的天合人仍不忘初心，牢记使命，将继续致力于气象环境监测和智慧云互联网行业的发展，关注相关行业先进技术和仪器的发展动向，继续为广大顾客提供行业动态、方案咨询、产品选型和优质的一体化解决方案。作为专业生产物联网设备的厂家，欢迎采购人使用我们的产品．在此，我们郑重承诺：1、我公司提供的产品皆为符合相关国家标准和使用技术要求的合格产品。2、我公司愿意为采购人提供符合或高于国家标准和使用要求的服务，免费提供培训服务，开通科技服务热线。3、我公司严格遵守国家法律法规，保证依法经营，严格按标准要求组织生产，严把产品厂检验关，保证出厂产品质量合格。4 、我公司现对我们生产的所有产品，提供一年内因质量问题以旧换新、一年质保、终身保修。软件终身享受免费升级待遇。5 、我公司如有最新实验成果，将免费提供给用户，让用户也能共享我们的科技实验成果。

Plantarray是一款基于称重的高通量、多传感器生理表型平台以及植物逆境生物学研究通用平台。该系统可持续、实时测量位于不同环境条件下、阵列中每个植株的土壤-植物-空气（SPAC）中的即时水流动。直接测量根系和茎叶系统水平衡和生物量增加，计算植物生理参数以及植物对动态环境的反馈。系统以有效、易用、无损的方式针对植物对不同处理的反应、预测植物生长和生产力进行定量比较，广泛应用于生物胁迫和非生物胁迫以及植物栽培加速育种研究等，胁迫研究涵盖干旱胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、热、冷胁迫、光胁迫以及灌溉/养分、CO2指示、植物健康等领域的研究。主要优势加速农业研究、缩短新产品推向市场时间定量、确定、可信结果全植株、根系、枝叶系统、环境测量多种产品和环境检测验证提升科研水平聚焦田间实验持续、实时生物反馈模块设计、分步预算无需基础设施投资主要特征性状精度Plantarray植物生物量增益高水准, 直接蒸腾高水准, 直接水利用效率高水准, 直接营养利用效率高水准, 直接根活力高水准, 直接气孔冠层导度高水准, 直接土壤水含量、温度、EC高水准, 直接盐水准(EC)高水准, 直接耐旱和恢复指数高水准, 直接鉴别干旱胁迫点高水准, 直接气象指数，VPD高水准, 直接环境传感器 (PAR, PH, 风速等)高水准, 直接主要特点直接精确测量主要生理-产量相关性状不同模式控制灌溉-时间、重量、土壤湿度、日常蒸腾等自动、实时测量阵列中单个植株高时空分辨率24/7 持续测量枝叶系统、根系以及环境基于反馈的独特灌溉控制云实时数据分析全植株、无损测量适合多数植物、土壤类型和生长阶段Plantarray系统可靠、耐用，是数十年利用称重蒸渗计（重力称量）系统的研究成果，用于监测在不同变化环境条件下不同植物的反馈。Plant-Ditech长期专业经验融入在系统每个部分之中。每个花盆置于高精度称重天平上，称重天平与控制单元相连，可持续24小时/7天测量花盆重量，并可进一步计算器生理性状。包含2个控制阀用于最大灌溉、施肥灵活性可进行自动化、个性化、植物特异反馈灌溉每个控制单元设计可容纳4个额外传感器、尽管内部互连，当单元损坏不影响其他单元使用降低噪音以及使用长电缆的需求Plantarray系统技术参数测量单元配有3个数字通道、1个模拟通道、1个称重式蒸渗仪通道，所有的传感器可以同时连续工作；高精度称重模块，最大测重量达50kg（测量范围依具体配置而定），测量精确度±0.02%称重量；植物生长容器满足多种植物的生长需求，容积2-60L，采用防漏水、溅水设计；可根据植物生长时间或生长容器重量选择灌溉模式，灌溉系统采用精准的滴灌控制，能够精确的控制浇水、施肥或施用生物激素的量；多种土壤类、气象类高精度传感器备选，用于测量土壤含水量、温度、电导率，空气温湿度、PAR、气压、NDVI等参数；直接测量参数：重量、空气湿度、空气温度、气压、辐射（PAR）、土壤水分、土壤电导率、土壤温度、日蒸腾计算参数：植物生物量增益、日蒸腾、水分利用效率、气孔导度、抗胁迫因子、水分相对含量、 根穿透力、根系水通量、VPD。根系生理表型测量根在水吸收中的作用非常重要，但是，因根位于地下，要想持续对其进行监控非常具有挑战性，特别是采用无损监测方法。使用嵌入土壤的传感器，可测量土壤湿度、温度以及电导率，同时测量其它环境信号和生理参数，Plantarray可对多个功能性状进行定量评估，例如流入根的水分-土壤传感器可持续、精确测量水流入每株植株的速率。干旱临界点植物土壤水流入以及流出的即时平衡（蒸腾）提供了不同研究植物和处理条件下的冠层相对水含量（RWC）和其变异。植物RWC认为是植物胁迫状态的比较参照点。图1.干旱点测量模型：在土壤高水量条件下，水并非限制因子，因此植物1(P1) 和植物2 (P2)并未限制其冠层对水的需求。在水缺乏情况下，植物根很难获得水，因此P1植物比P2更快受到水限制。Gosa et al., Plant Science (2018)今天，多数根胁迫相关特征是形态学上的。但是，可在胁迫下鉴别并比较植物根系的生理特征系统更有价值。 为何如此重要?界定干旱的一个农艺指标是土壤水含量变成植物蒸腾的限制节点。干旱起始点与根利用任何可获取水的能力高度相关。因此，具有更好根系性能的植物可能是由于根结构、解剖形态结构、生物化学或物理机制所致，干旱点值会较低（见图2），韧性更佳（再次浇水后蒸腾恢复速率）。另外的根性能功能表型鉴定基于根日常流动速率，据报道，具有高导水率的根在良好灌溉和盐条件下具有更高的蒸腾速率，从而增强光合作用以及增加产量。 近年来，科研主要研究精力都投入到植物胁迫反应上面。但是，尽管基因工具有了可观的改进，在研究投资和实际耐胁迫作物市场投放之间还有巨大的鸿沟。主流观点接受根在植物胁迫反应中扮演了重要角色。除了经典的根表型研究方法（主要基于根形态学），鉴别根生理标记在有效过程中很重要，也便利了胁迫理想型植物的培育。图2.全部期间2种西红柿栽培种的全植物蒸腾-土壤水含量的函数： (a) 夏天和(b) 冬天干旱实验。在两个栽培种之间和不同环境条件中发现了显著差异干旱关键点(?crit) 。Halperin et al., The Plant J. 20162016年出版的一篇文章(Halperin et al., The Plant J. 2016) 介绍了Plantarray功能生理表型方法如何在鉴别关键点 (?crit)，土壤水含量在胁迫下，成为植物蒸腾的限制因子。研究使用了土壤湿度探针持续、精确测量究竟何种水流入单株植物的根部(Jr) 。同时进行流速、其它环境信号以及生理参数测量，允许对不同功能性状包括?crit进行比较。该方法为用户提供了选择性能佳的根系的能力，特别是干旱条件下，按照生理性状进行比较。

SDW-FG-803 土壤碳通量测量系统产品介绍： SDW-FG-803 土壤碳通量测量系统土壤具有积累CO2的巨大能力，而其温湿度、pH值、质地等因素都可以直接影响土壤微生物量及其生理生化过程，从而影响CO2、CH4等气体排放。 SDW-FG-803 土壤碳通量测量系统一套用于测量土壤碳排放的便携式测量仪器，利用动态气室法，专业设计，它主要是对土壤呼吸室内的CO2浓度变化进行测量，具有存储和数据处理等功能，结合自身测量的空气温度、大气压、土壤温湿度等传感器的数据，准确的判断土壤碳通量（FCO2）数据。该仪器广泛应用于土壤呼吸、土壤单位体积微生物数量判断、植物呼吸、森林冠层CO2剖面、根系呼吸、生长室或温室监测、动物及昆虫呼吸生理、微生物活动与生物降解、生态生理学（碳平衡）、气候变化、环境控制等。产品功能：该仪器可同时测量土壤呼吸室内的CO2气体浓度，温度、相对湿度、大气压力、CH4、气体流量、O2气体浓度，以及环境光合有效辐射强度、土壤温湿度，同时计算出土壤碳通量（FCO2）。功能特点：1.采用7寸彩色触摸屏显示，反应速度快；界面清晰简洁，操作简单，测量的参数和结果一目了然；高色域亮度可调。2.测试结果和测量过程曲线实时显示。3.采用高精度双波长非扩散式红外CO2分析器，测量范围： 0-2000ppm和0-5000ppm(可选)，分辨率：1ppm；CO2测量不受温度变化影响，具有稳定、精度高，反映灵敏，1秒钟之内就可以完成CO2差值采集。4可对土壤呼吸室内环境因子进行监测，包括呼吸室温度、湿度和大气压强，使研究者准确的判断土壤碳通量的数据。5.随机配备土壤环，具有耐高温、耐腐蚀、高润滑、无毒害特点，减小对土壤结构的改变，可长期使用。6.本仪器采用对水分和CO2凝滞性、吸附性低的复合塑料软管，即便是在高温下也能保持良好性能，且内壁平滑。相比PVC或硅胶管该管有良好的疏水性。仪器特点：该设备采用两种测量方式，一种是根据实验要求设定好时间和次数来测定CO2气体浓度变化速率；第二种方法是在满足实验要求的前提下将其中一个变量：时间或CO2气体浓度固定，这样可以更加真实地反应土壤呼吸情况。测量项目：双波长非扩散式红外CO2分析：单位:ppmO2传感器：荧光氧传感器；单位：%呼吸室温度，单位℃呼吸室相对湿度：单位：%大气压力，单位mbarCH4传感器（选配）单位：ppm环境光合有效辐射强度）(选配)土壤温湿度传感器（选配）测量参数：CO2分析：双波长非扩散式红外CO2分析器，测量范围：0-2000ppm（μmol mol-1）或0-5000ppm（μmol mol-1）分辨率：1ppm；CO2测量不受温度变化影响，具有稳定、精度高，反映灵敏，1秒钟之内就可以完成CO2差值采集。CH4传感器（选配）：测量原理：激光光谱吸收原理量程：0-100ppm，测量误差：±1%F.S，分辨率：0.01ppmO2检测：荧光氧传感器测量范围：0-25%，分辨率：0.01%，精度：2%F.S，重复性：≤±1%，响应时间：T90≤10S呼吸室温度：测量范围：-40℃~85℃，分辨率：0.1℃呼吸室湿度：相对湿度范围：0%-85%，湿度响应时间：1s，湿度测量误差：±2%，湿度迟滞：±1%；分辨率0.1%大气压力：范围：150～1150mbar，分辨率：0.2mbar，误差：±1.5%流量测量：微型电子流量计，流量在0.2-1.2L/min范围内任意设定。分辨率：0.0001L,零点漂移：±0.005L，气泵流量可根据需要设定，气体流量稳定。推荐流量：0.3-1.0L/min，如果有CH4传感器，推荐流量0.5L/min土壤呼吸室：呼吸室尺寸：高度150m，直径100mm。土壤环：采用聚四氟乙烯材料，特点是耐高温、耐腐蚀、高润滑、无毒害而且密封性良好，在插入土壤后对土壤结构不会造成任何改变，可长期使用。管道系统：该仪器采用对水分和CO2凝滞、吸附性低的复合塑料软管，即便是在高温下也能保持良好性能，且内壁平滑。相比PVC或硅胶管该管有良好的疏水性。土壤温湿度传感器（选配）测量参数：土壤容积含水量，单位%（m3/m3），土壤温度量程：0-90%，-40℃~70℃，分辨率：0.1%，0.1℃，精度：0-50%范围内为±2%，±0.2℃，响应时间：1秒光合有效辐射（PAR）（选配）带有修正滤光片的硅光电池，测量范围：0-2500μmol/m -2&bull s-1 分辨率：1μmol/m -2&bull s-1 精度：±5μmol/m -2&bull s-1 响应波长范围：400～700nm操作环境：温度-20℃—60℃，相对湿度：0-85%（没有水汽凝结）电源: 内置14.8V、 8.8AH 充电锂电池，仪器连续测定时长大于18小时（如外接各类环境传感器，电池续航时间会相应缩减）。数据存储: 内置16G TF存储卡数据传输: USB连接电脑导出数据显示: 7寸触控屏800×480像素 高色域亮度可调

云唐土壤碳通量测量系统产品介绍：　　土壤呼吸是土壤生态系统碳素循环的一个重要过程，是土壤碳素同化异化平衡作用的结果，也是碳素由陆地生态系统返回大气的主要途径，是土壤中生命活动的表征，准确测定其释放量是评价生态系统中生物学过程的关键 通过对土壤呼吸及其相关参数的监测，可估测根系和土壤微生物对气候变化的响应。土壤CO2通量在时间和空间上受多种复杂物理和生物过程影响，长期、连续、准确的测量土壤碳通量，对陆地生态系统碳通量研究具有重要的意义。土壤呼吸测定仪可以同时显示呼吸室内部的CO2浓度、温度和湿度变化以及外部光合有效辐射强度。广泛应用于农业生态科研、碳源碳汇研究、全球气候变化、土地利用方式改变、生态修复研究、土壤微生物活力评估、植物生态研究、昆虫呼吸、根系呼吸以及水果贮藏。　　云唐土壤碳通量测量系统技术指标：　　CO2分析：　　加入了温度调节的双波长红外二氧化碳分析器， 测量范围：0-5000ppm，分辨率：0.1ppm 精度3ppm。二氧化碳测量不受温度变化影响，具有稳定、精度高，反映灵敏，1秒钟之内就可以完成二氧化碳差值采集。　　温度：德国贺利氏高精度数字温度传感器，测量范围：-20-80℃，分辨率：0.1℃，误差±0.2℃　　湿度： 瑞士进口高精度数字湿度传感器,测量范围0-85%，分辨率：0.1%，误差≤ 1%　　光合有效辐射：带有修正滤光片的硅光电池，测量范围：0-3000µ molm ㎡/秒 ,精度1µ molm ㎡/秒. 响应波长范围：400～700nm　　流量测量：玻璃转子流量计，流量在0-1.5L范围内任意设定， 误 差：1%，在0.2～1L/ min范围内精度±0.2%。可选配微型电子流量计，微型电子流量计，流量在0-1L范围内任意设定。分辨率：0.0001L　　呼吸室尺寸：直径110mm, 高200mm，其他尺寸呼吸室可定制。　　操作环境：温度-20℃—60℃，相对湿度：0-85%(没有水汽凝结)　　电源：DC8.4V锂电池，可连续工作10小时　　数据存储：内存16G，可扩展为32G。　　数据传输：USB连接电脑可直接导出数据。　　显 示：3.5"TFT真彩液晶屏彩色显示器　　分辨率 800×480,强光下清晰可见 。　　按 键：六按键，操作简单方便　　体积：260×260×130mm　　重量：主机3.25kg　　可选配：土壤水分温度传感器

产品介绍：土壤呼吸是土壤生态系统碳素循环的一个重要过程，是土壤碳素同化异化平衡作用的结果，也是碳素由陆地生态系统返回大气的主要途径，是土壤中生命活动的表征，准确测定其释放量是评价生态系统中生物学过程的关键；通过对土壤呼吸及其相关参数的监测，可估测根系和土壤微生物对气候变化的响应。土壤CO2通量在时间和空间上受多种复杂物理和生物过程影响，长期、连续、准确的测量土壤碳通量，对陆地生态系统碳通量研究具有重要的意义。土壤呼吸测定仪可以同时显示呼吸室内部的CO2浓度、温度和湿度变化以及外部光合有效辐射强度。广泛应用于农业生态科研、碳源碳汇研究、全球气候变化、土地利用方式改变、生态修复研究、土壤微生物活力评估、植物生态研究、昆虫呼吸、根系呼吸以及水果贮藏。技术指标：CO2分析：加入了温度调节的双波长红外二氧化碳分析器， 测量范围：0-5000ppm，分辨率：0.1ppm； 精度3ppm。二氧化碳测量不受温度变化影响，具有稳定、精度高，反映灵敏，1秒钟之内就可以完成二氧化碳差值采集。温度：德国贺利氏高精度数字温度传感器，测量范围：-20-80℃，分辨率：0.1℃，误差±0.2℃湿度： 瑞士进口高精度数字湿度传感器,测量范围0-85%，分辨率：0.1%，误差≤ 1%光合有效辐射：带有修正滤光片的硅光电池，测量范围：0-3000μmolm ㎡/秒 ,精度1μmolm ㎡/秒. 响应波长范围：400～700nm流量测量：玻璃转子流量计，流量在0-1.5L范围内任意设定， 误 差：1%，在0.2～1L/ min范围内精度±0.2%。可选配微型电子流量计，微型电子流量计，流量在0-1L范围内任意设定。分辨率：0.0001L呼吸室尺寸：直径110mm, 高200mm，其他尺寸呼吸室可定制。操作环境：温度-20℃—60℃，相对湿度：0-85%（没有水汽凝结） 电源：DC8.4V锂电池，可连续工作10小时数据存储：内存16G，可扩展为32G。数据传输：USB连接电脑可直接导出数据。显 示：3.5"TFT真彩液晶屏彩色显示器分辨率 800×480,强光下清晰可见 。按 键：六按键，操作简单方便体积：260×260×130mm重量：主机3.25kg可选配：土壤水分温度传感器

LysiCosm-SPAC 群落全株碳氮水过程监测系统生态系统监测任务中生态系统格局、生态要素监测对实时性要求不高，间断性监测基本可以满足要求，但生态系统过程监测一般需要实时、连续的监测数据，对于干扰因子的生态响应或反馈研究，还需要人为设置控制条件才能实现。区域生态系统过程模型也需要样地或样点的实时监测数据提供检验和验证。LysiCosm-SPAC是一套高性价比土壤-植物-大气连续体、实时在线监测系统，可以原位观测群落生态系统或全株植物的碳、氮、水变化过程，也可以用于增温、控水条件下群落生态系统的变化过程研究，记录群落生态系统日NEE变化，夜间的暗呼吸，估算群落生态系统GPP，评估生态系统碳汇能力。一、工作原理LysiCosm-SPAC是基于控制型土柱的群落全株生态系统碳氮水过程（草地群落系统、作物整株系统）在线监测设备主机测量地下剖面土壤水分、温度、电导率、氧化还原等参数的同时，记录地上全株植物或群落的CO2、H2O等参数，时间分辨率达秒级。同步测量根系的水平和垂直结构及根区动物。土壤可在设定范围内变化，柱体带边界层控制功能。地上测量高度可随植物高度调整，0.5-2.3米可调，也可定制高度。二、系统功能及应用1、群落全株日间净光合、夜间暗呼吸在线测量群落全株的光合、呼吸测量需要大的测量室。传统的静态箱法只能间断测量，无法连续测量夜间的暗呼吸；自动箱的设计也有问题待解决，一种测量时覆盖地表，测量完成后自动移动到侧面，对测点无遮挡，但这种自动箱面积小、高度低，一般只能用于测量裸地的土壤呼吸，测量覆地的草本生态系统时因面积小代表性差。另外一种是带框架的自动箱，不测量时无法完全打开，会影响测量点的气体扩散，影响测量精度，对测量的降水、辐射、风速影响比较大，导致测量代表性差。iChamber 群落全株自动箱是业内唯一能连续测量全株的新型自动箱，是澳作公司拥有自主知识产权、自主研发、国内生产的产品，集六项设计专利于一体，独一无二的无框架、无立柱设计，高度随植物生长可调、面积可达1平米、高度2.3米，可用于群落全株的净光合在线测量，填补了业内空白。iChamber 群落全株自动箱有三种规格，适用于不同的生态类型，特殊需要，也可定制。S120型iChamber面积1M² （直径1.2M），高度2.3米，可测量灌木、苗木，用于森林、湿地、荒漠植被等生态系统交换测量。可以配置1平米、高2米的控制型土柱，做碳氮水过程的控制试验。S62型iChamber面积0.3M² （直径0.62M），高度1.1米，用于农田生态系统，带植被的湿地、荒漠生态系统，带藤曼、灌木的草地、城市生态系统。S35型iChamber面积0.08M² （直径0.35M），高度0.5米，用于草地生态系统。冬小麦地一次日间、夜间的测量数据显示趋势和大田情况相符，曲线图如下：2、日间测量群落全株呼吸iChamber 箱体材料有透明和非透明可选，在日间也能测量呼吸。3、群落全株CO2、N2O、H2O、CH4通量分钟变化改变了过去观测物质种类单一、缺乏多种物质组分集成观测的情况，一台分析仪同步测量CO2、N2O、H2O、CH4，还可选配测量13C-CO2、18O-CO2 、15N、18O等同位素，可识别不同物质排放过程之间的协同或消长关系。主机采用激光光谱测量气体分子，时间分辨率可达秒级。冬小麦地24小时，每半小时一次CO2通量4、边界层控制功能，调控生态系统参数边界层控制功能可调控土柱的水文过程与野外一致，确保基于观测柱体的数据可以代表野外的生态系统变化过程；或稳定在设定的控制试验条件，观测生态系统的气候变化响应过程。提供水位和水势2种边界层控制功能，满足不同的气候类型。南方地下水位高的生态系统，可采用水位控制；北方地下水埋深低的，可采用水势控制。土壤增温功能，模拟冬夏季不同的热通量。LysiCosm-SPAC 系统可调控如下参数，实现大田原位条件下的控制实验。 水位控制范围：0.1～20m 精度：±2mm 水势控制：+1000～-750hpa 精度：±20hpa 温度控制：0.1～5℃ 精度：±0.2℃ 降雨控制：0.1～200mm/H 精度： ±0.5mm 光强度：1～3000umol 精度：±30umol CO2 ：400～3000ppm 精度：±30ppm5、5、地下根系生长动态监测获取根系水平和垂直拓扑结构，研究原状土壤条件下，根的垂直及水平方向的动态生长过程，同步、同点观测的土壤水力学参数及土壤溶质变化，为根际环境因子与根系生态的交互作用、根际动物行为研究等提供了基础数据。土壤水势及地下水位的控制能力还为根系的抗性研究提供不同根际环境。根区温度可在0.1-5°变化，研究根区增温对根系生长和碳氮排放的影响。 RhizoCam 原位根系自动测量系统，实现无人值守测量，监测根系动态变化的时间分辨率可达分钟。6、根区动物监测 4800dpi高清、大视野拍照功能，实时清晰显示土壤、根系和动物情况。可用于研究土壤动物对根系的影响。微根窗管中能清晰观察到植物幼根、细根的生长、发育、死亡，观察到多种类型土壤动物跳虫、蚂蚁、蜘蛛和蚯蚓等地下动物活动。 7、地下温室气体廓线监测iChamber-G土壤采气矛用于土壤剖面气体采集，埋入土壤剖面的不同深度，采气矛管壁的小孔与土壤气体交换平衡后将气体泵出，与气体分析仪通过管路连接，可以测量土壤剖面不同深度处土壤气体成分的实时浓度。设置不同的土壤温度和土壤水分，用于研究控制条件下土壤温室气体排放的变化。可以用于常规土壤或积水土壤（湿地）。二、技术指标1、控制型柱体 0.08-4平米，高0.3-4米2、边界层控制水量分辨率：0.001mm, 水量精度：0.01mm（潜水蒸发测量精度：0.01mm）水位控制范围：0-1500mm 水位控制精度：±5mm3、称重类型：直接称重系统，高精度直接称重传感器 称重范围：0-6000.0kg，称重分辨率：分辨率0.01kg，0.01mm水深（1平米）综合精度：0.01%显示屏：分辨率6位有效数字4、 iChamber群落全株自动箱面积 0.08-1平米，高0.5-2.3米升降高度：随植物长高自动调节呼吸罩类型：透光/不透光可选升降速度：50mm/s5、 气体测量测量原理：激光光谱技术技术指标CO2CH4N2OH20精度（1s）0.4ppm10ppb0.2ppb10ppm精度（10s）0.1ppm7ppb0.12ppb6ppm精度确保范围0~10000ppm0~100ppm0~100ppm0~5%

产品介绍人们在对植物各组织深入进行科研时，遇到了新的疑难问题。人们研究植物种子时，很难在不破坏种子的前提下探索其内部结构的变化。目前上使用的很多研究种子的先进技术大多是利用荧光法研究种子活力或其萌发率，这些方法能够高通量地达到某些研究目的，但始终无法得知种皮内部的结构和动态变化过程。再如，人们研究植物根系时，会遇到很多困难。传统的洗根扫描法确实能够清晰地将根系展现在人们眼前，但却破坏了其原有的状态；微根窗法能够解决原位测量的问题，但却不能探索土壤内部的根系分布；因此如何能够原位观测土壤中的根系变化成了阻挠广大科研工作者的难题。即便是有一种方法能够探测到土壤中的根系变化，那土壤是否会对根系的研究产生干扰？此外，如果人们需要研究植物茎杆，是否存在一种无损的方法探索其内部结构？为解决这些难题，德国先进研究所推出了专门用于植物研究的CT三维成像系统，可对植物组织、果实、种子及土壤中的根系进行三维成像分析，无需专业的图像处理知识，可获取形态学以及内部性状信息。原理 CT是用X射线束对物体某部分一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素 (voxel)。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X射线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵。数字/模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素 (pixel)，并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X射线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。CT的工作程序是这样的：它根据植物不同组织对X线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度较高的仪器对植物进行测量，然后将测量所获取的数据输入计算机，计算机对数据进行处理后，就可摄下检测区域植物组织的断面或立体图像，发现任何部位的细小变化。植物根系表型计算机断层扫描（CT）成像系统基于X光的计算机断层扫描技术（CT）广泛应用于科学研究各个领域，如制药、纳米科学、材料科学以及植物科学等领域。得益于X光CT技术，在农业以及植物科研进展也十分迅速。X光CT成像方法使得高通量、无损、无干扰测量植物根系统成为可能，也使得植物生长期间对下游复杂机制的研究成为可能。到目前为止，已经采集到大量植物CT扫描数据，但如何有效、对其进行分析，还面临着挑战。科研人员经过对植物根系3D CT断层扫描的有效的统计以及计算方法进行了回顾。基于图像的植物根系分析方法划分如下(1) 根分区切割，例如，（1）将根系与非根背景区分；(2)根系统重建；(3) 提取高层级表型性状。 在设备开发领域，德国Frauhofer研究院毫无疑问处于较高的位置，专门成立的植物表型研究团队开发了系列适用植物科学研究的计算机断层扫描系统，如便携式计算机扫描系统，台式高精度计算机断层扫描系统以及落地式大成像面积计算机断层扫描系统以及高通量根系表型断层扫描系统。应用领域实验室植物CT成像系统广泛应用于植物对植物根系、茎杆的内部结构变化的研究。可以无损地探索盆栽中不同植物的根系变化，也可以测量茎杆的3D结构。主要特点适用于研究植物根系和茎杆分析软件自动将盆栽中的土壤和根系分离，屏蔽土壤干扰设备占地空间小，操作简单体素50μm可360度旋转拍摄样品同步图像采集及3D重建设备自带X光屏蔽层，有效可靠可根据样品大小定制化不同系统技术参数1. 系统硬件系统规格尺寸：1800mm（宽）x 900mm（深）x 1600mm（高）焦点到检测器的较大距离：850mm视野范围：11.4 x 14.5 cm旋转台：n x 360°成像速度：5min/盆有效电路(EN)门和光信号监视系统的双面电路故障有效互锁系统X-射线检测器:活动面积：145 x 114 mm分辨率：约2940 x 2304像素像素间距：50μmX-射线源电子管电压：10-180 kV包括发电机的整体式光源环境条件供电： 230V或380V，50Hz温度：运行温度10 °C–30 °C，储藏温度0 °C – 50 °C 湿度：运行/储存：10 –85%RH （无结露现象）环境防护：关键部位涂有额外的保护涂层，以适应比较苛刻的环境（如灰尘）。如有其它特殊防护要求请客户提前做出说明。辐射屏蔽测量室环绕铅当量，机柜外辐射较大剂量率300 nSv/h，符合欧洲有效标准。2. IT硬件PC技术参数64 位处理器 8 GB 内存1 TB 硬盘空间DVD 刻录NVIDIA GeForce 9400 GTWindows 7 (64 位)视觉/分析/重建 PC的技术参数64位多核处理器 128G内存4 TB硬盘空间DVD刻录NVIDIA GeForce Titan XWindows 7 (64 位)24寸TFT显示器3. 工作软件 Fraunhofer Volex 6：测量和构建软件标准3D CT扫描程序供线上线下数据库的构建，自动修正减少环状伪影、预估旋转中心。软件界面优化、易于使用。测量分析体积 (3DCT)体素尺寸50μm，直径 114 mm，高度＜145 mm同步图像采集和构建图像采集完成之后构建数据同步提供 数据分析重建的体积是在测量后手动的进行分析，分析软件由Fraunhofer VolumePlayer的插件进行，测量结果是被分离的根系系统，客户可以付费增加新的分析。Fraunhofer VolumePlayer (VP)应用于2D、3D灰度值图像数据（8-Bit, 16-Bit 和 32-Bit ）的分析和可视化。提供客户需要的结构模块和可扩展模块。提到的标准配置有：可视化数据层利用直方图、本地统计、手动图像、灰度值分布、查询表、测量工具等手动图像分析体积数据作为图像序列生成视角连接处理8-bit, 16-bit和浮点值实时处理3D数据生成三维显示不同的显示方法图像叠加，红蓝眼镜可视3D图像利用CT计算机断层扫描技术对作物根系进行无损的快速表型分析，此项研究有助于克服分割瓶颈，并可被视为向高通量根表型研究迈进了新的一步，从而科学和育种所期望达到的适当样本量。计算机断层扫描(CT)已经成为根系表型检测的有力工具。相比于传统的、破坏性的方法，CT包含了各种优点。在盆栽实验中，同样的个体根的生长和发展会随着时间的推移而变化，此外，可以研究与真实田地土壤基质相互作用的3D根系结构(RSA)的未改变的构型。要将CT较广泛地应用于基础研究或育种程序，通量是较其必要的，但是它受到快速和标准化分割方法提取根结构瓶颈的困扰。使用可用的方法，根系分割在很大程度上可以通过手动完成，因为它需要大量的交互式参数优化和解释，因此需要大量时间。基于市面上售卖的商业软件，此项实验研究提出了一种比现有分割方法较快，较标准和较通用的协议，特别是用于分析从原位收集的现场样品。就作者目前的研究，他坦言，这是先进个研究开发出的一种全面的分割方法，适用于在原位取样比较大的柱状区域，包含了生长在未受干扰的田地土壤中多个植物，不一定连接的根系样本。图为分割协议的步骤草-豆科混合物样品的原始X射线CT体积，显示出根，充气孔和土壤(a)。步骤一：土壤的先进表面测定。土壤团聚体周围的表面显示为蓝色线(b)。步骤二：扩大感兴趣区域(ROI)，这里为1个体素，以添加混合体素。膨胀表面的轮廓显示为亮蓝色线(c)。步骤三：从包含整个体积的ROI中减去扩大的ROI。只有根和孔保留在所得体积(d)中。步骤四：检测根表面(如蓝线所示)(e)。步骤五：将包含根和剩余噪声(f)的体积导出到MatLab中并在其中过滤。将所得的仅含根的过滤体积显示在(g)中。直方图中显示的空气，混合体素，根和矿物的灰度值的峰值未完全分离(h)。对来自若干进行原位取样的作物的根系，用所提出的方法测定的CT体积与洗涤过的根样品的根干重进行比较，发现高显着度(P0.01)和强相关性(R^2=0.84)，证明了提出的方法在田地研究中的价值。在分割之后，已经使用了用于测量根厚度分布的方法。根厚度是各种生理研究问题的核心RSA性状，例如在压实土壤中或在缺氧土壤条件下根的生长，但是由于缺乏可用的协议，就算在如今的高通量表型研究中也难以评估。而结合此项研究提出的协议，运用指定的软件，将为作物表型分析领域中以后将要进行的大量研究带来显著的进展。Frauhofer开发的商业化植物表型研究CT断层扫描系统走在前列，其CT断层扫描系统包括便携式计算机断层扫描系统、台式高精度CT断层扫描系统、落地式CT断层扫描系统以及高通量植物根系断层扫描系统。北京博普特科技有限公司是Frauhofer研究院系统断层扫描系统中国区总代理，全面负责其系列产品在中国的市场推广、销售和售后服务。

根系是植物的重要组成部分，植物吸收土壤中的水分与养分全依赖根系，所以根系的研究对于植物各学科来说都至关重要，根系是陆地生态系统“隐藏的一半”，而且是动态生长的，对其进行准确取样、观察和测定存在一定困难。所以，根系研究方法的选择，相对于对地上部分而言对研究结果具有更大的影响。丹麦Videometer公司开发的根系多光谱原位监测系统是一款先进的根系多光谱测量系统，整体性能指标处于先进水准，已经在丹麦歌本哈根大学使用并取得了成绩。广大科研工作者为了研究根系，应用了很多方法，从传统的挖掘法、根钻法、玻璃壁法、容器法等等，到现代的根窗法、微根管法等等，取得了很多科研成果。随着科技的发展，越来越多的现代高精尖技术应用到根系研究中来，多光谱成像技术就是其中一种，它集光谱和图像为一体，含有海量的光谱信息和空间信息，这些信息体现了植物各种器官、组织的诸多表型特性，该技术图谱合一的特性使其在根系表型方面具有较大潜力。丹麦Videometer公司开发的根系多光谱原位监测系统，是做根系研究的革新性专业装备，无论对于浅根系蔬菜还是浅根系乔木，都具有现实性研究意义。目前在根系研究领域中，对于玉米根系和小麦根系所作的研究比较多，但大多还采用传统不可重复的挖掘方法。植物根系原位监测仪的出现，改变了这种情况，使得植物研究人员在对根系进行研究的过程中，可以使用原位的方式，无损伤的进行监测。 根系是植物主要吸水、营养物等器官，通过对根系监测和研究，能优化水肥方案，促进农作物、林业等产业增产增效，有利于土地荒漠化治理、土壤修复等。但长期以来，对根系研究主要是采用挖掘法、土钻法、土柱法、容器法、剖面法等传统方法，采样破坏性大、工作量大，严重阻碍了根系研究的深入开展。《科学》杂志曾出版专辑认为，“人类对自己脚下土壤的了解远远不及对宇宙的了解”，更是佐证了地下生态学研究难度之大。因此，对根系研究方法的选择和改进，对科研结果影响巨大。 丹麦根本哈根大学科学家等利用多光谱成像系统对植物植株、根系进行成像研究，取得了前瞻性的成果。该研究以深根系大麦为研究对象，将大麦下方埋了有3m长的微根管，使用Videometer公司的Videometer MR多光谱成像系统，定期通过根窗透明面对根系成像分析。原始光谱图像经过Videometer自带软件一系列算法处理后得到目标根系图像，随后进行阈值分割、模糊聚类等模型分析，得到根系的形态学数据。 传统的RGB可见光成像技术是利用颜色识别根系，前提是根系和土壤之间要有比较明显的色差，但实际根系生长在土壤中，颜色差异并不明显，这样根系识别可能会造成比较大的误差，RGB可见光成像技术使用就会受限。歌本哈根将多光谱成像技术和传统的RGB成像技术进行了对比，显示多光谱成像技术基于光谱特征在根系识别上的明显优势，并且对多光谱成像另一项先进的功能进行了初步探讨——即光谱特征对于根系生化特性的识别（例如细根发生、成熟、衰老、死亡的周转过程；例如根际分泌物成分的变化等），显示了多光谱成像技术在根系研究领域的巨大潜力。产品介绍随着人们对植物各组织研究的深入，一些疑难问题也渐渐显现出来。例如，人们研究植物根系时，会遇到很多困难。传统的洗根扫描法确实能够清晰地将根系展现在人们眼前，但却破坏了其原有的状态；微根窗法能够解决原位测量的问题，但却不能探索土壤内部的根系分布；因此如何能够原位观测土壤中的根系变化成了阻挠广大科研工作者的难题。目前世界上尽管田间植物表型研究技术有巨大进展，但是还几乎没有可以高通量的对植物根系进行原位高通量研究的系统。为解决这些难题，丹麦多光谱仪器生产商Videometer推出了专门用于植物研究的高通量多光谱根系成像系统，可对土壤中的植物根系进行成像分析，无需专业的图像处理知识，可获取形态学以及内部性状信息。Radimax设施由4个独立共计400m2的独立区块组成，配有移动防雨罩，复杂的地下供水系统以及每个区域配有150个固定安装的根管组成，Videometer设计了移动式半自动多光谱相机系统，相机可以沿着根管接口移动，高速拍摄，可以同时研究在3m深度处研究多达150个不同根管，了解根生长情况。RadiMax 项目致力于研发深根植物特征、改善植物耐寒性能。研究将利用较新构建的根系表型成像系统Radimax来进行地上和地下植物根系干旱表型反应分析。Radimax是一款独特的高通量根系成像系统，采用了较新的生物图像分析以及数学建模技术。利用该设施以及数字统计方法，可以利用所获得多个组学数据（基因组学、转录组学以及表观基因组学）用以研究作物中干旱反应的基因结构。其中主要应用之一是研究作物中的与非生物胁迫相关的表观基因组分析。Radimax研究人员以及Videometer公司，团队由具有表观基因学和统计遗传学背景的跨学科人员组成，团队成员了解植物培育、具备基因组和表型组数据集集成分析能力，可从系统角度研究作物中的复杂性状结构。Copenhagen表型平台主要采用了Videometer公司的多光谱成像系统。田间表型成像系统组成如下：移动小车载多光谱相机系统和处理软件、根管等。系统采用工程设计理念，在设计构建时就要考虑整合。主要特点积分球提供均匀和弥散光线照明 5-10秒钟内实现光谱成像和定量分析19-20 种不同波长/光源多光谱荧光备选6 或9.1 百万像素/波长提供 1.2-3.6亿像素 /帧分辨率标准设备包括易于使用的设备校准与传统RGB技术相比具有卓越的彩色测量功能根据应用需求可自动切换动态范围 光源寿命长、可达10万小时独特LED光源技术稳定性增强前光灯和背光灯组合、备选背光灯相对样品自动移动照明强大探索软件常规应用配方构建工具（建模） 技术参数 全套分析时间：5-10秒/样品电源：100 -240 V AC, 50/60 Hz电源功耗：300 VA环境温度：操作: 5 - 40℃，储存；-5 -50℃环境湿度：20-90 % RH相对湿度，非冷凝PC 要求：最低配置: Intel i7 或更佳, 16GB RAM, USB2 端口, USB3超速端口软件要求：Microsoft Windows 7/8.1/10 Professional，l 64 bit, 新windows 版本硬件备选：暗场/明场背光 ；滤波轮 (用于荧光)软件备选：图像处理工具包 (IPT) ；光谱成像工具盒 (MSI) ；斑点工具盒Videometer系列多光谱成像系统广泛应用于：植物/作物表型组学研究分析；根系分析；作物育种与种子品质检测；植物/作物胁迫生理响应；作物病理学分析与病原检测；食品检测；中药成分分析与品质检测。来自哥本哈根大学、丹麦理工大学以及丹麦Videometer公司的专家在刚刚利用该设备在Plant and Soil上发表了题为A multispectral camera system forautomated minirhizotron image analysis的文章，早些利用该设备进行研究的文章题为Frontiers in Plant　Sciences，Screening of Barley Resistance Against Powdery Mildew by Simultaneous High-Throughput Enzyme Activity Signature Profiling and Multispectral Imaging。

仪器简介：土壤气体通量监测站主要用于长期监测土壤碳通量（CO2和CH4）和H2S通量以及超音风速、风向、降雨量、空气温湿度、土壤温度、土壤含水量、大气压等参数，还可测量监测土壤热通量、土壤气体压力梯度、温度梯度等（备选），监测站数据可通过无线遥测（达40公里）在研究中心站下载（参见下图）。土壤通量自动监测站广泛适用于农业、森林、草地、沼泽、湿地等的土壤呼吸研究和碳通量研究等，同时还应用于生物气（沼气）散失、垃圾掩埋，火山和地热等监测研究。技术参数：1. CO2通量测量测量量程：2000 ppm～100％操作者定义准确度：350ppm时为读数的3％工作温度：-20～65℃相对湿度：0～95％2. 大气压传感器（VAISALA，PT100B）海拔：最高4000米范围：600-1060 HPa (mBar)，精确度：0.5 HPa3. CH4通量测量量程：0－50000ppm，精度3％，重复性1.5％零点漂移：0.3％CH4通量测量范围：0.5～150molm-2day-14. H2S通量测量量程0－20ppm，精度3％，重复性1.5％零点漂移：0.3％H2S通量测量范围：0.0025～0.5molm-2day-15. 空气温度和相对湿度空气温度测量范围：-30～70° C，准确度：0.1° C相对湿度测量范围：0-100 ％，准确度：1％6. 土壤含水量范围：5-50 ％，准确度：3％7. 土壤温度测量范围：0～200 ° C，准确度：0.3° C探针长度：300mm，探针直径：6mm线长：3米，PTFE和硅绝热8. 风速风向风速范围：0～60m/s，准确度4％，精度0.01m/s风向：0～360度，无死角，准确度3％，精度1度

EGM-5便携式土壤碳通量测定系统用途：EGM-5便携式土壤碳通量测定系统，是一台多用途的仪器，应用在植物生理和一般环境因子的监测。除了能够测定不同环境条件下的CO2浓度外，可以方便地连接环境因子测量探头。与SRC-2呼吸室连接后, 构成便携式土壤碳/H2O通量测定系统。该系统还可以用来测定植物根系、果实、蔬菜等其它动物、植物材料的呼吸速率。应用于植物生理生态、环境毒理学、火山学、土壤CO2逃逸、植物群落冠层同化等相关土壤通量的测定与研究。测量参数：土壤CO2、土壤表层湿度H2O、土壤温度。选配相关组件后可测定：O2浓度、光照强度、环境温度及各种生物材料的呼吸。技术规格：主机分析仪非色散红外线与微芯片控制的线形化微处理器。CO2测量范围（六个量程供选择，用户需选择一个测量范围）标准量程：0~1000 ppm（μmol mol-1），0~2000 ppm（μmol mol-1），0~5000 ppm（μmol mol-1），0~10000 ppm（μmol mol-1），0~20000 ppm（μmol mol-1），0~30000 ppm（μmol mol-1）CO2精确度量程范围内，优于读数的1%CO2线性规整度量程范围内，优于读数的1%湿度H2O测量范围0~100 RH湿度H2O测量精度＜1%RH稳定性定期自动调零，纠正样品室由于空气污染、光源和监测器老化等引起的非人为误差，具有自动选择放大器增益功能。响应时间显示/模拟输出小于1.0秒。采样泵及频率整合式空气采样泵，通过编程实现动态以及静态采样；10Hz，采样数据每1.0秒平均后输出。气体流速200-500cc/min， 流速范围280-340cc/min（cc/min与ml/min等值单位）。扩展接线端口10针输入与输出采用接口。模拟输出0-2.5V（CO2量程可调）及0-40mA。数字输出USB以及针式RS232。环境传感器输入双路传感器输入通道，可供两个环境传感器同时外接。警报提示声音预警、警报； 2种可切换联系（警报1与警报2）。数据存储（USB）USB外置存储器可存储多种格式数据，存储空间大于等于4G。显示屏幕2.7英寸电子全触摸屏, 分辨率264*176 Pixelresolution。电源系统内置 7.4V, 8.7Ah 可充电锂离子电池，仪器连续测定长大于等于15小时（如外接各类环境传感器，电池续航时间会相应缩减）。电能电耗预热阶段12W（12V@1.0A）；正常运行6W（12V@0.5A）。主机气路连接两路尖嘴接头进气与出气接头，可接驳1/8英寸(0.125英寸)内径管路。操作环境0到50℃，非冷凝；在大气环境较差地区，需要外部空气过滤器。尺寸20 cm L x 20 cm H x 10 cm W（仅机身外壳）。重量小于 1.5Kg。SRC-2 土壤呼吸室材质复合糙面PVC以及不锈钢底环测定范围0-9.99g CO2/M2/h排气系统12V 直流尺寸高150mm 直径100mm (不含呼吸室顶部把手)重量小于1.0KgSTP-2 土壤温度探头探头结构探头外部由阳极氧化铝包裹,不锈钢顶端 (传感器内置)连接插头1米线缆配备相应接头供电7-12V 直流 @ 33mA测定范围0-50℃测定精度0.5℃电压输出0-1V尺寸长400mm, 直径15mm, (不包括握把)重量0.2Kg 产地：美国

价格仅作为参考，我司配置有很多种，具体价格根据需求咨询在线客服或者拨打电话，谢谢！奥斯恩专注环保监测行业10年，生产商直接销售售后好，请客户放心选购。 在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负（氧）离子的重要场所。在空气净化、城市小气候等方面有调节作用，其浓度水 平是城市空气质量评价的指标之一。 奥斯恩负氧离子监测系统可同时监测多种环境要素，并可根据用户需要进行扩展增减，可24小时全天候对空气中负氧离子，AQI 六要素，噪声浓度数据进行监测传输，直观体现环境空气质量；采用独特的模块化组合结构设计，所有监测传感器可替换,配备有专 业安装支架立杆，安装方式有立柱式安装，壁挂式安装两种,现场可视化数据监控，远程云平台监控，微信端查询，移动APP监控， 后期运营维护极其方便。 奥斯恩OSEN-FY负氧离子监测系统已经成功应用于全国各地生态公园，湿地公园，瀑布公园，森林公园，自然保护区，旅游景 区。目前我司较为出名的案例有巴伐利亚庄园，宜兴蓄能电站, 贵州遵义中国西部茶海之心景区，江苏盐城黄尖牡丹园，海南五指山 仙女潭国家自然保护区，河源市源城区南部大桂山自然保护区，广东天井山国家森林公园等。

产品介绍：土壤呼吸是土壤生态系统碳素循环的一个重要过程，是土壤碳素同化异化平衡作用的结果，也是碳素由陆地生态系统返回大气的主要途径，是土壤中生命活动的表征，准确测定其释放量是评价生态系统中生物学过程的关键；通过对土壤呼吸及其相关参数的监测，可估测根系和土壤微生物对气候变化的响应。土壤CO2通量在时间和空间上受多种复杂物理和生物过程影响，长期、连续、准确的测量土壤碳通量，对陆地生态系统碳通量研究具有重要的意义。土壤呼吸测定仪可以同时显示呼吸室内部的CO2浓度、温度和湿度变化以及外部光合有效辐射强度。广泛应用于农业生态科研、碳源碳汇研究、全球气候变化、土地利用方式改变、生态修复研究、土壤微生物活力评估、植物生态研究、昆虫呼吸、根系呼吸以及水果贮藏。技术指标：CO2分析：加入了温度调节的双波长红外二氧化碳分析器， 测量范围：0-5000ppm，分辨率：0.1ppm； 精度3ppm。二氧化碳测量不受温度变化影响，具有稳定、精度高，反映灵敏，1秒钟之内就可以完成二氧化碳差值采集。温度：德国贺利氏高精度数字温度传感器，测量范围：-20-80℃，分辨率：0.1℃，误差±0.2℃湿度： 瑞士进口高精度数字湿度传感器,测量范围0-85%，分辨率：0.1%，误差≤ 1%光合有效辐射：带有修正滤光片的硅光电池，测量范围：0-3000µ molm ㎡/秒 ,精度1µ molm ㎡/秒. 响应波长范围：400～700nm流量测量：玻璃转子流量计，流量在0-1.5L范围内任意设定， 误 差：1%，在0.2～1L/ min范围内精度±0.2%。可选配微型电子流量计，微型电子流量计，流量在0-1L范围内任意设定。分辨率：0.0001L呼吸室尺寸：直径110mm, 高200mm，其他尺寸呼吸室可定制。操作环境：温度-20℃—60℃，相对湿度：0-85%（没有水汽凝结） 电源：DC8.4V锂电池，可连续工作10小时数据存储：内存16G，可扩展为32G。数据传输：USB连接电脑可直接导出数据。显 示：3.5"TFT真彩液晶屏彩色显示器分辨率 800×480,强光下清晰可见 。按 键：六按键，操作简单方便体积：260×260×130mm重量：主机3.25kg可选配：土壤水分温度传感器

ACE 土壤碳通量监测系统 土壤碳通量：碳收支研究中一个重要的数据空气中CO2的快速升高对未来的气候会产生巨大的影响，这个问题逐渐成为了国际政治和经济研究的一个焦点问题。土壤呼吸研究土壤产生的净CO2的量，土壤产生的气体的量是土壤微生物活性的一个重要指标，同时也是土壤健康的指标。土壤的碳通量受到各种环境因子的干扰，如：有机物含量，土壤水份，土壤温度。自然届土壤中生物体的呼吸是主要的碳源。理解土壤碳通量及其它与其他的元素流量间的关系，有利于我们研究全球气候问题。为了方便研究者长期在野外监测土壤的碳通量，我们特开发了ACE土壤碳通量监测系统，在监测碳通量的同时，我们还可以对一些干扰碳通量的环境因子进行监测，有利于研究者准确的判断土壤碳通量的数据。 一、ACE性能：呼吸室内置整合式CO2分析器每一个呼吸室都有一个内置式高精度红外气体分析器，有效减少气路呼吸室与气路间的距离，避免由气路引起的误差，可以更快的反应呼吸室内的CO2浓度变化。试验操作因此变的简单，野外使用就更方便。 野外长期无人值守操作ACE在设计上非常自动化和人性化，呼吸室在测量周期中可以自动开合。研究者可以设定采样时间间隔，测量时，自动闭合呼吸室，不测量时，自动打开呼吸室，把测量对土壤的扰动降倒最低。呼吸室打开时，系统自动调整到低耗电状态，确保野外长期使用。独特的手臂式设计，适合野外测量，确保呼吸室的密封，保证研究者拿到可靠的数据。 完善的系统每个ACE工作站是一个完整的、整合式的土壤碳通量系统，包含一个铝合金呼吸室、叶室手臂和控制单元，控制单元可以记录和显示数据。因此，每个工作站都可以独立使用。ACE工作站可以使用电池、太阳能板和风力作为电源，一个40Ah的铅蓄电池，足够使用约28天。 易安装ACE系统高度整合，没有任何气路连接管暴露在外，因此无需在实验开始前进行气路连接。控制单元由一个大的液晶屏和五个按键组成，方便单机操作，无需连接电脑。气体交换的数据、碳通量的数据以及其他环境因子的传感器数据可以通过ACE的控制单元记录下来，保存到机器的闪存内。 开路和闭路模式ACE测量可以开路式测量，也可以闭路测量。测量时，呼吸室处于关闭状态，进入呼吸室的参比气体的浓度差反应了土壤呼吸情况。 湿度和温度等数据 PAR传感器至于呼吸室内 可接高达6个土壤温度和4个土壤湿度传感器 二、ACE 网络化工作站（多点）ACE系统仅适合单点测量，多个ACE系统可以组成一个网络化工作站，一个中央控制单元可以连接32个的ACE工作站，同时适合32个点监测，每个ACE系统离中央控制单元的距离可达到100m。我们内置分析器在ACE呼吸室内，所以，ACE系统与中央控制单元的连接，仅一根信号线，所以安装非常简单，适合野外测量。不需要将远处的呼吸室内的气体泵到中央控制单元测量，避免了误差。每个ACE系统与中央控制单元支持热插拔。 三、ACE系统的技术指标CO2:测量范围： 0-600ppm (26.8mmols m-3), 精度2ppm测量模式：开例或闭路PAR测量范围: 0 - 3000µ mols m-2 sec-1 硅膜土壤温度：6热点偶传感器土壤湿度： FDR土壤水分传感器呼吸室气体流速r:100-500ml min-1气体流速精度: +/- 2% of f.s.d.显示单元: 240 x 64 点 LCD显示屏操作: 五个按键操作.数据: 闪存存储数据内置电池: 12V standby 1.0Ah 电池供电系统: 外接铅蓄电池，太阳能板，风力电源RS232 输出: 19200 baud.电气连接:3针接头，防水，适合野外使用尺寸: 82 x 33 x 13 cms闭路叶室大小:2.7L开路叶室大小: 1.0L呼吸室直径: 23cm重量: 7.0 kg 中央控制单元结构: 铁质密封系统连接: 32个ACE接口，两个外接电源接口尺寸: 30 x 30 x 15 cms 四、应用土壤呼吸、土壤单位体积微生物数量判断、植物呼吸 、森林冠层CO2剖面 、根系呼吸 、生长室或温室监测、动物及昆虫呼吸生理、微生物活动与生物降解、生态生理学（碳平衡）、气候变化、环境控制

土壤呼吸是土壤生态系统碳素循环的一个重要过程，是土壤碳素同化异化平衡作用的结果，也是碳素由陆地生态系统返回大气的主要途径，是土壤中生命活动的表征，准确测定其释放量是评价生态系统中生物学过程的关键；通过对土壤呼吸及其相关参数的监测，可估测根系和土壤微生物对气候变化的响应。土壤CO2通量在时间和空间上受多种复杂物理和生物过程影响，长期、连续、准确的测量土壤碳通量，对陆地生态系统碳通量研究具有重要的意义。土壤呼吸测定仪可以同时显示呼吸室内部的CO2浓度、温度和湿度变化以及外部光合有效辐射强度。广泛应用于农业生态科研、碳源碳汇研究、全球气候变化、土地利用方式改变、生态修复研究、土壤微生物活力评估、植物生态研究、昆虫呼吸、根系呼吸以及水果贮藏。技术指标：CO2分析：加入了温度调节的双波长红外二氧化碳分析器， 测量范围：0-5000ppm，分辨率：0.1ppm； 精度3ppm。二氧化碳测量不受温度变化影响，具有稳定、精度高，反映灵敏，1秒钟之内就可以完成二氧化碳差值采集。温度：德国贺利氏高精度数字温度传感器，测量范围：-20-80℃，分辨率：0.1℃，误差±0.2℃湿度： 瑞士进口高精度数字湿度传感器,测量范围0-85%，分辨率：0.1%，误差≤ 1%光合有效辐射：带有修正滤光片的硅光电池，测量范围：0-3000µmolm ㎡/秒 ,精度1µmolm ㎡/秒. 响应波长范围：400～700nm流量测量：玻璃转子流量计，流量在0-1.5L范围内任意设定， 误 差：1%，在0.2～1L/ min范围内精度±0.2%。可选配微型电子流量计，微型电子流量计，流量在0-1L范围内任意设定。分辨率：0.0001L

SCG-BTC原位土壤CO2与根系动态观测系统 土壤中植物细根占地球生态系统年净初级生产力的33%（Gill and Jackson，2000），尽管对菌根生产力还缺乏了解，但可以肯定的是，植物细根及菌根CO2的排放对全球碳平衡具有非常重要的意义。截至目前为止，科学家对调节细根及菌根碳库动态的机理过程还缺乏了解。微根窗技术已成为研究植物根系乃至菌根动态的有力工具，但很少有研究将植物根系及菌根动态与生态系统通量如土壤碳通量结合观测分析。 美国加利福尼亚大学保护生物学研究中心RodrigoVargas教授（2008），在圣哈辛托山保护区利用BTC–100微根窗根系观测系统及土壤剖面CO2梯度观测系统，组成土壤呼吸与根系观测站，就土壤水分、细根动态、土壤呼吸进行综合观测研究，结果表明，利用BTC–100微根窗技术持续观测细根动态极为重要，观测到细根长度变化每天每平方米达40cm，而菌根长度变化每天每平方米超过100cm。细根和菌根的动态变化会影响到土壤呼吸的季节性变化和日变化。土壤CO2的生产是根系及微生物的生物量的函数，但土壤呼吸又依赖于土壤的扩散包括温度及土壤水分的影响。综合运用BTC–100微根窗技术和土壤呼吸测量技术（包括剖面CO2观测技术和呼吸室测量技术）可以帮助我们全面理解和深入解析植物根系与菌根对全球碳循环的贡献（Allen et al., 2007）。 上图：细根长度（上图空心蓝点）、菌根长度（上图实心红点）及土壤呼吸动态变化；下图：土壤温度与土壤体积含水量的动态变化（DOY为Day of year） 原位土壤CO2与根系动态观测系统为Rodrigo Vargas教授安装使用的全套系统配置组成，包括BTC–100根系观测系统、SCG–3土壤剖面CO2观测系统及ACE全自动土壤呼吸监测系统，可监测记录根系动态、TRIME–PICO土壤剖面水分及温度、土壤剖面CO2浓度、土壤呼吸（CO2通量），及空气温湿度、太阳辐射、降雨量等气象参数。 技术参数： 美国Bartz公司生产的知名品牌BTC–100微根窗（Minirhizotron）根系生态观测系统，200余篇参考文献和应用案例15–100倍放大倍数，可进行细根（直径小于2mm）、菌根动态观测具定位手柄，精确定位、长期跟踪观测根系动态生长、周转成像面积适中以确保不变形，15×时成像面积18mm（宽度）×13.5mm（深度），100×时则为3mm×2.1mmSCG–3土壤剖面CO2原位监测：16通道数据采集器（可选配32通道以监测3层以上的CO2浓度、土壤水分及土壤温度等），可存储220000组带时间戳的数据，16比特分辨率，±20mV up to ±2.5V 8范围输入，精确度0.03%，测量间隔3秒至4小时可调，数据平均间隔3秒至4小时专业数据下载分析软件，可进行数据下载、数据在线观测、统计分析（如每小时平均、每日平均、总计、最小值、最大值、数据相关分析）与图表展示及系统设置等标配3层原位CO2梯度监测，非色散单束双波长红外技术（NDIR），CO2测量范围0–5000ppm、0–7000ppm、0–10000ppm、0–20000 可选，精度±1.5%，响应时间30秒TRIME–PICO32智能传感器，TDR测量技术，测量范围0–100%体积含水量，精确度±1%；土壤温度测量范围：-20℃–50℃，测量精度：±0.2℃无线数据传输，通过软件终端浏览、下载数据，无需固定IP地址，可随时随地上网浏览、下载、分析数据ACE全自动土壤呼吸监测仪，有封闭式和开放式两种模式供选择，每种模式又有透明或非透明呼吸室供选配，测量范围为 40.0 mmols m–3（0–896ppm），分辨率为1ppm，带有自动零校准装置 产地：美国、欧洲，国内集成

1、概述根系是植物地下部分为适应陆地生活长期进化而形成的营养器官，具有支撑地上部分的基本作用，不仅在水、矿物质和碳水化合物的吸收、转化和储存中发挥着重要的作用，还能够稳定植物体并与土壤形成物理和化学联系。有研究学者认为，优良根系的品种有利于提高产量稳定性、资源利用效率及对环境胁迫的抵抗力[1]，根系也被作为育种目标。根系的形态，例如根长、根系体积、根系直径和根干物质，可以反映根系的健康情况。当植物受到胁迫时，根系会产生一系列生长和发育、形态、生物量以及生理生化代谢变化以适应胁迫条件。因此，更好地了解植物根系和根际过程有助于提高植物生产和可持续土壤管理的资源效率。根系研究的关键在于使植物“隐藏的一半”能被可视化和量化。 传统植物根系的研究方法包括挖掘法、定位法、土钻法等，通过挖根、洗根等操作后对根系进行形态学、生理生化等方面的研究，此类方法不仅破坏性大、耗时长、取样成本高，且存在一定的局限性[2]。近年来，无损成像方法在植物科学中变得越来越流行。传统上局限于RGB成像的高通量应用正在向更宽的光谱范围发展，从而能够对根际成分进行化学成像[3,4]，也为地下根系的研究提供了新的途径。为了解决传统根系研究方法所存在的缺陷并方便对根系进行成像，市场上出现了一系列产品，如人工培养基（琼脂、发芽纸、水培等）培养植物幼苗的方法，但该方法植株的生长条件受到人们的质疑；微根窗技术是一种非破坏性、定点直接观察和研究植物根系的方法，是活体根系监测、根系动态生长监测最主要的方法之一。但该方法的缺陷在于窗面及观察深度都比较有限，且在根系生长过程中可能会产生大量细根围绕在玻璃管周围，影响观测的准确性[5-7]。因此，基于根窗技术，填土根箱成像系统应运而生，用于植物根系成像。基于根箱栽培的植物根系表型RGB成像存在一个缺陷，即需要依赖于根与土壤足够的对比度才能进行自动分割。而高光谱成像数据能够克服根与土壤分割困难的问题，能够对根系表型及生化性状成分进行成像分析。根系表型研究方法对比根系研究方法优点缺点代表性仪器挖掘法、土钻法经济成本低破坏性；耗时耗力；WinRhizo洗根图像分析系统微根窗法非破坏性；定点观测窗面尺寸小MS-190超高清微根窗相机系统根箱栽培法-RGB成像非破坏性；可实现高通量分析图像自动分割依赖于根与土壤的对比度PlantScreen高通量植物表型系统根箱栽培法-高光谱成像自动图像分割；可对根系成分进行化学成像经济成本略高RhizoTron植物根系高光谱成像分析系统基于此，易科泰生态技术公司结合近几年来国际先进高光谱成像技术创新应用（易科泰 SpectrAPP 项目）实验研究，开发了一款RhizoTron植物根系高光谱成像分析系统，该系统基于根窗技术，可对RhizoBox根盒培养的植物根系进行原位非损伤表型成像分析，具备多功能高光谱成像分析功能，可对植物根系进行高光谱和自发光荧光成像。能够实现植物根系进行原位表型高光谱成像分析和动态监测。可应用于植株根系成像分析、抗性筛选及遗传育种、病虫害胁迫及干旱研究、土壤结构及养分研究等领域。2、RhizoTron植物根系高光谱成像分析系统2.1 系统介绍RhizoTron植物根系高光谱成像分析系统可对生长于RhizoBox根盒（带根窗）的作物根系进行高光谱成像分析和UV激发生物荧光成像分析（选配），可选配Thermo-RGB成像分析及冠层表型成像分析。RhizoTron植物根系高光谱成像分析系统由主机系统和高光谱成像系统组成，其中主机系统包括系统平台（主机箱）、控制单元、样品托、数据处理服务器等组成；光谱成像系统由光谱成像单元（包括成像传感器、光源、云台等）和自动扫描轴组成。2.2 功能特点1）基于RhizoTron根窗技术的高光谱成像分析技术，配有植物培养模块，由样品托盘、适配器、不同规格尺寸RhizoBox根系观测培养根盒组成，或自己制作培养根盒；可选配多通道智能LED培养台2）标配为60度倾斜自动扫描成像（与植物培养角度一致），同时对RhizoBox根系和幼苗进行高光谱成像分析和RGB成像分析，可选配其它角度如45度、70度和90度（垂直扫描成像）3）可对根系进行UV-MCF紫外光激发生物荧光高光谱成像，以研究分析根系活动及根系与土壤互作关系、荧光假单胞菌等AvrahamAlonyandRaphaelLinker,2013）；或选配根系Thermo-RGB成像分析4）可选配顶部冠层RGB成像分析、红外热成像分析、高光谱成像分析、叶绿素荧光成像分析（可选配适于正常培养盆的样品托）5）可选配iPOT数字化植物培养盆或RhizoBox根系培养盒，持续监测土壤水分温度、重量、植物生长、光合效率、PI（performanceIndex）、茎流等生理生态指标，可自动采集土壤渗漏水并进行土壤营养盐分析6）模块式结构，具备强大的系统扩展功能，系统平台自动万向脚轮，方便移动7）可远程控制（选配）、自动运行数据采集存储等功能2.3 技术指标1)控制单元为嵌入式操作系统，可进行双重控制（触控屏+PC端全中文GUI软件），实现远程操控相机及平台2)自动扫描轴推扫速度与精度：1-40mm/s，移动精度1mm，有效扫描范围：标配100cm3)高光谱成像（标配400-1000nm，可选配900-1700nm）可成像分析植被生理生化指标、健康指数、光合利用效率、植被胁迫、水分、氮素等指数。配备PhenoRoot根系分析软件，如需对地上部分进行同时分析，可选配SpectrAPP分析软件4）标配RGB彩色成像：分辨率2448×2048像素，配备专业植物根系分析软件5）SpectrAPP高光谱成像分析软件：进行光谱融合、ROI选区分析、光谱分析、频率直方图、自动识别不同波段峰值，可分析近百种光谱指数，根据需求定制添加光谱指数，同时能够分析根系表型数据6）PhenoRoot根系分析软件，可分析根长、根系最大宽度、凸包面积、根系总长、根系面积（生物量）、根系剖面分析（根系密度）等7)Thermo-RGB成像融合分析（选配），包括Thermo-RGB融合分析软件，红外热成像分辨率：640×512像素；测量温度范围：-25℃－150℃；光谱范围：7.5－13.5μm8)多通道智能LED培养台，RGBW四通道智能调整LED光源，0-100%可调，可模拟昼夜节律、不同光配方等，最大光强300μmol/m2s 9)叶绿素荧光成像单元（选配），专业高灵敏度叶绿素荧光成像CCD，帧频50fps，分辨率720×560像素，像素大小8.6×8.3µ m，可自动运行Fv/Fm、Kautsky诱导效应、荧光淬灭分析、光响应曲线等protocols，自动测量分析50多个叶绿素荧光参数，包括：Fv/Fm、Fv’/Fm’、Y(II)、NPQ、qN、qP、Rfd、ETR等，自动形成叶绿素荧光参数图10)系统平台规格：标配约145cm×60cm×160cm（长×宽×高）、重量约50kg 3、应用案例3.1 甜菜根系RGB及高光谱成像分析：以甜菜为实验对象进行了实验，对其根系进行RGB成像和高光谱成像（900-1700nm），分别进行了形态分析和生化性状进行分析[8]。1）形态分析：以手动分割作为参考，使用RGB和高光谱图像跟踪甜菜根系的生长、形态和结构，发现基于RGB自动分割并不能很好的区分老根和土壤，跟踪根系总根长误差为6.94%；高光谱成像通过光谱比率获得根系的二值图像进而对根系长度进行分析，误差仅为1.5%。使用紫外灯（UV）与模拟太阳光照射得到的根系可视化图像，发现在明亮背景下UV图像更易识别根系。左：RGB原始图像；中：(A)使用绘图板手动分割根系，(B)顶部分割不良的旧根轴区域，(C)图像底部正确分割的新根轴，(D)基于RGB获得的二值图像；右：基于高光谱获得的二值图像 UV和模拟太阳光根系可视化图像。(A): UV；(B): 模拟太阳光2）生化性状分析：对不同发生位置及成熟度的根系和土壤的平均光谱进行分析，发现三种根系光谱曲线存在显著差异，且1100nm附近新侧根与主根出现吸收峰，而老根并未出现。但老根与土壤反射曲线趋势较一致，在水分吸收区域（1450nm）附近，根系光谱斜率高于土壤。同时，它使用不同含水量土壤校准根盒的平均光谱进行校准，从而绘制根箱上水分分布图。3.2小麦根系RGB及高光谱成像分析以小麦为实验对象，对植株进行扦插处理，扦插后14、28、47、94、101和201天对根箱的上三分之一进行高光谱成像（900-1700nm)和RGB成像，分别进行了形态分析和生化性状进行分析[9]。1）形态分析：使用WinRhizo对根长度进行结构量化，以手动分割作为参考，分别使用高光谱图像和RGB图像对根系可见根长度进行预测，结果表示，基于RGB分割为83.4%，光谱分割为77.0%。但两种分割方法的斜率没有显著差异（P=0.225）。表明两种方法在预测此处使用的基质的可见根长度方面具有相似的性能。2）生化性状分析：基于光谱特征，使用决策树模型对根像素的径级类别进行预测，其训练集为r=0.86，验证集r=048；基于一阶导数差分光谱（1649-1447nm）构建根系腐烂时间指数模型，使用修剪后28天和101天的光谱数据作为验证集，其r2=0.96。 3.3 土壤含水量估测及根腐病识别以甜菜为实验对象对其根系进行高光谱成像（900-1700nm)，同时测定与实验相同土壤的根箱中的不同土壤含水量及高光谱成像，以此作为训练集对含水量模型进行训练，对根箱的每个土壤像素的含水量进行预测；以油用萝卜作为实验对象，使用化学计量分析对根系不同时间后腐烂的光谱特征进行识别，通过光谱的时间变化推断根系腐烂情况[10]。3.4不同基因型扁豆霉菌根腐病的RGB和高光谱成像评估以不同基因型扁豆为实验对象，分别进行RGB成像和高光谱成像（550-1700nm），研究高通量表型技术评估霉菌根腐病的严重程度，以快速鉴别耐药基因型。设置对照组和实验组，培养14日后实验组接种黄芽孢杆菌，对照组施以清水。接种14日后使用0-5疾病评分量表对根系进行评分，作为地面参考数据[11]。霉菌根腐病严重程度量图RGB图像：通过提取特征变量对植物生物量研究，发现投影面积与植物生物量有很强的相关性，与地下生物量相关性高达0.9，地上生物量相关性为0.84；对根系病害程度进行预测，发现其R2达到0.67，而通过地上部特征变量进行预测，其R2仅达到0.23。高光谱图像：通过提取感兴趣区的光谱，发现从地上样品的高光谱反射曲线来看，健康和感染的样品光谱反射曲线相差较小，而根系的光谱曲线差异较显著。使用归一化差异光谱指数（NDSI）对根系疾病程度进行预测，其R2达到0.54，使用地上部光谱特征进行预测，其R2仅为0.27。3.5 油菜重金属铅(Pb)含量的高光谱估测以油菜为实验对象，对叶片和根系分别进行高光谱成像，对根系图像进行比值运算（根部：861.96/480.46nm），油菜叶片和根的分割阈值t分别为1.3和1.6，使根系与背景进行图像分割。分别建立支持向量机（SVM）和SAE深度神经网络对样品中的铅（Pb）含量建立模型并预测，发现SAE深度神经网络模型精度较高。在SAE模型的基础上使用迁移学习的方法得到T-SAE模型，并对油菜叶片和根系中的Pb含量进行预测，发现其精度有所提升，油菜叶片达到0.92，根系达0.93。基于此可以发现高光谱成像技术结合深度神经网络能够对油菜植物中的重金属Pb进行定性定量检测[12]。3.6 野生植物幼苗根系高光谱成像分析易科泰EcoTech实验室技术人员以一株野生型元宝槭幼株为样本，采集900-1700nm高光谱数据，并对其进行光谱成像分析及根系形态分析。4、参考文献[1] Kutschera, L. Wurzelatlas mitteleuropä ischer Ackerunkrä uter und Kulturpflanzen. DLG-Verlags-GmbH, Frankfurt am Main (1960).；Kenrick, P., & Strullu-Derrien, C.[2] Dhondt S, Wuyts N, Inzé D. Cell to whole-plant phenotyping: the best is yet to come. TrendsPlant Sci. 2013 18:428–39.[4] Pierret A. Multi-spectral imaging of rhizobox systems: new perspectivesfor the observation and discrimination of rhizosphere components. Plant Soil. 2008 310: 263–8.[3] Vamerali T, Ganis A, Bona S, Mosca G． An approach to minirhizotron root image analysis［J］． Plant and Soil, 1999, 217( 1/2) : 183－193.[4] Johnson M G, Tingey D T, Phillips D L, Storm M J. Advancing fine rootresearch with minirhizotrons [J].Environmental and Experimental Botany, 2001, 45( 3) : 263－289.[5] Gernot B , Mouhannad A , Alireza N , et al. RGB and Spectral Root Imaging for Plant Phenotyping and Physiological Research: Experimental Setupand Imaging Protocols. [J]. Journal of visualized experiments : JoVE, 2017, (126).[6] Gernot B, Alireza N, Thomas A, et al. Hyperspectral imaging: a novel approach for plant root phenotyping.[J]. Plantmethods, 2018, 14(1).[7] Gernot B , Mouhannad A , Alireza N . Root System Phenotying ofSoil-Grown Plants via RGB and Hyperspectral Imaging. [J].Methods in molecularbiology (Clifton, N.J.), 2021, 2264245-268.[8] Advanced Imaging for Quantitative Evaluation of Aphanomyces RootRot Resistance in Lentil[J]. Frontiers in Plant Science, 2019, 10.[9] Nakaji T, Noguchi K, Oguma H. Classification of rhizosphere components using visible–near infrared spectral images. Plant Soil. 2008 310: 245–61.

一、 用途：SpectraScan-R是一套专用于离体（ex-situ）根系VIS-NIR波段光谱扫描成像分析的仪器系统，完整植物根系取土后可直接进行可见光近红外高光谱扫描成像分析，还可以进一步经过洗根后扫描成像然后通过专业软件进行根系分析，可以分析根系长度、直径、面积、体积、根尖记数等，还可以分析新生根系、根系水分分布、根系生化结构二维时空分布成像等，甚至可以通过高光谱技术二维成像分析根系土壤基质有机碳、水分含量等时空动态变化。功能强大，操作简单，软件可分析植物根系的形态，色彩、分级伸展分析及根系的整体结构分布等等。可广泛应用于植物根系动态、植物表型分析、植物胁迫、土壤生态修复、湿地监测等领域。 二、 原理：SpectraScan-R根系分析系统利用高质量RGB图形扫描仪及高光谱成像系统，获取高分辨率植物根系可见光图像及高分辨率光谱数据，然后通过专业分析软件对根系形态结构、光谱特征、生化组成等进行分析。扫描仪在扫描面板下方和上盖中安装有专门的双光源照明系统，并且在扫面板上预留了双光源校准区域。扫描时，扫面板下的光源和上盖板中的光源同时扫过高透明度根盘中的根系样品，这样可以避免根系扫描时容易产生的阴影和不均匀等现象的影响，有效地保证了获取的图像质量。 WinRHIZO软件可以读取TIFF，JPEG标准格式的图像。针对获取的图像，利用插入加密狗解密的软件，同时配合厂家针对扫描仪配置的Scanner.cal校准文件，对扫描获得的高质量根系图像进行分析。采用非统计学方法测量计算出交叉重叠部分根系长度、直径、面积、体积、根尖等基本的形态学参数；利用软件的色彩等级分析功能、高光谱成像分析，还可以对根系RGB、近红外光谱进行分析，从而进行根系存活数量、水分、根系生长和营养状况、土壤基质等方面进行分析研究；利用软件的高级分析功能，还可以对完整的植物根系图像进行根系连接分析（研究根系分支角度、连通性等形态特征）、根系拓扑分析（研究根系连接数量、路径长度）和根系分级伸展分析（记录根系整体等级分布情况）。从而满足研究者针对植物根系不同类别和层次的研究。 三、 组成：1、 图像扑捉系统：经过厂家调试的标准根系扫描设备，匹配专门的光源、具有永久校正特点、根系固定装置等2、 高光谱成像分析单元，对根系及土壤基质进行高光谱成像3、 根系分析系统：基本版 /标准版 /专业版WinRHIZO分析软件4、 电脑（最低配置：Pentium III / 64 MB内存 / 17"显示器）用户自备 光谱扫描设备类型及区别见下表：STD4800LA2400**VIS-NIRNIR描述RGB高质量高速扫描仪RGB多功能、高速扫描面积大的扫描仪400-1000nm波段高光谱扫描成像900-1700nm近红外波段高光谱扫描成像可否在野外使用NNYY是否需要电脑操作YYY分辨率DPI（点/英寸）48002400512x512，或1024x，可选配更高分辨率640x扫描速度较快快330fps670fps最大扫描面积cm21.6x2830x43可局部或任意大小完整根系是否可对土壤基质扫描YY是否适合WinFoliaYY是否适合 WinRHIZOYY是否适合 WinSEEDLEYY是否适合 WinDENDROYY**WinRhizo Pro版本包括蓝色背景板 四、 基本技术指标：1、不同版本WinRhizo主要技术指标：整体参数基本版标准版专业版拟南芥版*总长YesYesYesYes平均直径YesYesYesYes总面积YesYesYesYes总体积YesYesYesYes根尖、分叉和交叠计数YesYesYesYes根直径等级分布参数长度NoYesYesYes面积NoYesYesYes体积NoYesYesYes根尖计数NoYesYesYes* 拟南芥版具有专业版所有功能，另外还可针对拟南芥类植物的细小、交叉根系进行测量 2、VIS-NIR光谱扫描成像分析：1) 高光谱扫描成像分析波段：400-1000nm（标配），可选配900-1700nm或1000-2500nm短波红外波段2) 智能一体式高光谱扫描成像技术（标配），内置自动推扫系统、取景器相机等，高度便携，集光谱成像数据采集、可视化数据处理、触摸屏与控制键等于一体，采用图形用户界面（GUI）3) 高光谱分析软件采用SAM算法及Savitzky-Golay滤波器技术，可创建类别或分级模型并建立App直接导入高光谱成像仪使用，建议同时选配ENVI软件4) 取景器相机分辨率5Mpix，高光谱成像空间分辨率512x512（标配），可选配1024x或其它分辨率高光谱成像分析5) 4.3”触摸屏、13操作键（标配）6) 光谱分辨率7nm（标配），波段数204（标配）7) 标配视野31度，成像距离15cm至无穷远，1m距离成像视野55x55cm8) 具备默认模式、自动筛选模式、客户定义APP模式及自动时间间隔记录模式9) 根系RGB颜色分析（专业版RGB扫描分析软件）：根的长度、面积、体积、根尖计数、根系存活数量等研究（对根系或者根系附着菌种颜色进行分类，如健康根、浅程度受害根、重程度受害根等，软件可计算每种颜色根系的总长、总表面积、总体积、总根尖数量；每种颜色根系的平均长度、平均表面积、平均直径等）10) 根系连接（link）分析（专业版RGB扫描分析软件）：用于根系分支角度、连通性等形态研究（与拓扑和发育分析最大的区别是，link分析可以针对非完整根系！软件给出的结果有分析对象的根系平均直径、平均长度、平均表面积、每个分叉角度的平均值；分叉的总数量；每个分叉的长度、表面积、平均直径、角度、级别等）11) 根系拓扑（Topology）分析（专业版RGB扫描分析软件）：连接数量、路径长度等研究（需要根系完整）（必须是要完整的根系扫描图像。软件可计算主根的长度、所有次级根的总长度、平均长度、平均直径、平均表面积；每一级分叉的下级总分叉数量；每一级分叉的总数量等）12) 根系发育（Development）分析：记录根系整体等级分布情况（可通过专业版分析软件需要要完整的根系扫描图像。软件可计算每一个分级根系总长、总表面积，平均长度、平均直径、平均表面积等） 五、 产地：客户定制集成技术

土壤碳通量自动测量系统HED-T80X可以同时显示呼吸室内部的CO2浓度、温度和湿度变化以及外部光合有效辐射强度。广泛应用于农业生态科研、碳源碳汇研究、全球气候变化、土地利用方式改变、生态修复研究、土壤微生物活力评估、植物生态研究、昆虫呼吸、根系呼吸以及水果贮藏。　　二、技术指标：　　CO2分析：加入了温度调节的双波长红外二氧化碳分析器， 测量范围：0-5000ppm，分辨率：0.1ppm 精度3ppm。二氧化碳测量不受温度变化影响，具有稳定、精度高，反映灵敏，1秒钟之内就可以完成二氧化碳差值采集。　　温度：德国贺利氏高精度数字温度传感器，测量范围：-20-80℃，分辨率：0.1℃，误差±0.2℃　　湿度： 瑞士进口高精度数字湿度传感器,测量范围0-85%，分辨率：0.1%，误差≤ 1%　　光合有效辐射：带有修正滤光片的硅光电池，测量范围：0-3000μmolm ㎡/秒 ,精度1μmolm ㎡/秒. 响应波长范围：400～700nm　　流量测量：玻璃转子流量计，流量在0-1.5L范围内任意设定， 误 差：1%，在0.2～1L/ min范围内精度±0.2%。可选配微型电子流量计，微型电子流量计，流量在0-1L范围内任意设定。分辨率：0.0001L　　呼吸室尺寸：直径110mm, 高200mm，其他尺寸呼吸室可定制。　　操作环境：温度-20℃—60℃，相对湿度：0-85%(没有水汽凝结)　　电源：DC8.4V锂电池，可连续工作10小时　　数据存储：内存16G，可扩展为32G。　　数据传输：USB连接电脑可直接导出数据。　　显 示：3.5"TFT真彩液晶屏彩色显示器　　分辨率： 800×480,强光下清晰可见 。　　按 键：六按键，操作简单方便　　体积：260×260×130mm　　重量：主机3.25kg　　可选配：土壤水分温度传感器

Plantarray是一款基于称重的高通量、多传感器生理表型平台以及植物逆境生物学研究通用平台。该系统可持续、实时测量位于不同环境条件下、阵列中每个植株的土壤-植物-空气（SPAC）中的即时水流动。直接测量根系和茎叶系统水平衡和生物量增加，计算植物生理参数以及植物对动态环境的反馈。系统以有效、易用、无损的方式针对植物对不同处理的反应、预测植物生长和生产力进行定量比较，广泛应用于生物胁迫和非生物胁迫以及植物栽培加速育种研究等，胁迫研究涵盖干旱胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、热、冷胁迫、光胁迫以及灌溉/养分、CO2指示、植物健康等领域的研究。主要优势加速农业研究、缩短新产品推向市场时间定量、确定、可信结果全植株、根系、枝叶系统、环境测量多种产品和环境检测验证提升科研水平聚焦田间实验持续、实时生物反馈模块设计、分步预算无需基础设施投资Plantarray 高频测量植物对动态环境条件的反应主要特征性状精度Plantarray植物生物量增益高水准, 直接蒸腾高水准, 直接水利用效率高水准, 直接营养利用效率高水准, 直接根活力高水准, 直接气孔冠层导度高水准, 直接土壤水含量、温度、EC高水准, 直接盐水准(EC)高水准, 直接耐旱和恢复指数高水准, 直接鉴别干旱胁迫点高水准, 直接气象指数，VPD高水准, 直接环境传感器 (PAR, PH, 风速等)高水准, 直接主要诊断能力诊断能力Plantarray定量测量高水准高精度取样高水准实时测量 (相同条件)高水准多重个性化处理高水准随机结构高水准实时分析高水准应用套件应用套件Plantarray干旱胁迫高水准盐度和重金属胁迫高水准灌溉 / 养分高水准CO2 指示高水准热、冷胁迫高水准光高水准植物健康早期检测主要特点直接精确测量主要生理-产量相关性状不同模式控制灌溉-时间、重量、土壤湿度、日常蒸腾等自动、实时测量阵列中单个植株高时空分辨率24/7 持续测量枝叶系统、根系以及环境基于反馈的独特灌溉控制云实时数据分析全植株、无损测量适合多数植物、土壤类型和生长阶段Plantarray系统可靠、耐用，是数十年利用称重蒸渗计（重力称量）系统的研究成果，用于监测在不同变化环境条件下不同植物的反馈。Plant-Ditech长期专业经验融入在系统每个部分之中。每个花盆置于高精度称重天平上，称重天平与控制单元相连，可持续24小时/7天测量花盆重量，并可进一步计算器生理性状。包含2个控制阀用于最大灌溉、施肥灵活性可进行自动化、个性化、植物特异反馈灌溉每个控制单元设计可容纳4个额外传感器、尽管内部互连，当单元损坏不影响其他单元使用降低噪音以及使用长电缆的需求特别设计排水容器坚固-无移动部件整个花盆容量范围 (2 - 60L)4个排水位防止水漏在蒸渗计表面不影响植物和实验前提下实现水和根测量Plantarray系统技术参数 测量单元配有3个数字通道、1个模拟通道、1个称重式蒸渗仪通道，所有的传感器可以同时连续工作；高精度称重模块，最大测重量达50kg（测量范围依具体配置而定），测量精确度±0.02%称重量；植物生长容器满足多种植物的生长需求，容积2-60L，采用防漏水、溅水设计；可根据植物生长时间或生长容器重量选择灌溉模式，灌溉系统采用精准的滴灌控制，能够精确的控制浇水、施肥或施用生物激素的量；多种土壤类、气象类高精度传感器备选，用于测量土壤含水量、温度、电导率，空气温湿度、PAR、气压、NDVI等参数；直接测量参数：重量、空气湿度、空气温度、气压、辐射（PAR）、土壤水分、土壤电导率、土壤温度、日蒸腾计算参数：植物生物量增益、日蒸腾、水分利用效率、气孔导度、抗胁迫因子、水分相对含量、 根穿透力、根系水通量、VPD。Plantarray系统的技术优势Plantarray平台相比于现有系统，具有操作简单，成本低的特点。该系统将冗长的手动调试过程从数月甚至数年缩减为数周，节约了大量宝贵的时间。通过试错方式，利用低成本的自动化系统，Plantarray减少了大规模现场密集测试的工作。/ 生理学特征的监测和数据高通量分析，如生长速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度等特征；连续控制不同的土壤和水分环境（如干旱、盐分或化学物质）；理想的实验平台：全自动、均一检测、适用于不同类型植物、精确测量、非破坏性、实现随机分组实验设计3-4周的实验相当于4-6个月的人工工作；操作简单，维护费用几可忽略；灵活的设计能够满足任何温室中不同方面的科学研究需求。实时统计分析-为了数据的可靠快速分析，提供多阶乘ANOVA或配对T检验；实验目的-在实验运行中为了确保处理的效果可以获取最优化的实验参数；快速定量选择-提供植物对于不同环境需求生理反应的评级和评分的简况；复杂实验通过简要图像呈现生理参数与环境条件的空间和时间关系，显示趋势、异常和比率。 Plantarray系统应用领域 非生物逆境胁迫研究，比如：干旱、淹水、营养、有毒物质等胁迫研究；生物逆境胁迫研究：如病虫害等在农作物、蔬菜、树木、药用植物等方面的育种研究；根系的土壤穿透力、水通量研究；生物激素与养分研究；生理生态学研究等。应用案例非生物胁迫反应应用非生物胁迫是指环境影响如干旱(缺水), 盐度，浇水过量), 极端温度(冷、霜和热)以及有毒物质，这些非生物胁迫可负面影响作物以及其它植物生长、发育、产量以及种子品质。现代作物产量高，但易受到非生物胁迫影响。因基因环境互作的复杂性，提升作物胁迫反应面临巨大挑战, 特别是气候变化期间。要满足全球日益增长的食品需求，研究人员在努力培育适应恶化条件的作物优化品系。Plantarray高通量植物生理研究平台提供了简单易用的软硬件工具，可自动控制实验阵列每个花盆的灌溉处理（品质和数量），分析每个植株对控制处理的反应。通过测定检测施加环境胁迫条件的植物的特定胁迫阈值，系统显著降低了研究植物应对缺水环境的研究时间和精力，并与田间结果高度相关联。干旱处理：浇水良好处理控制 热分布图和图表（生长速率）根系生理表型性能应用根在水吸收中的作用非常重要，但是，因根位于地下，要想持续对其进行监控非常具有挑战性，特别是采用无损监测方法。使用嵌入土壤的传感器，可测量土壤湿度、温度以及电导率，同时测量其它环境信号和生理参数，Plantarray可对多个功能性状进行定量评估，例如流入根的水分-土壤传感器可持续、精确测量水流入每株植株的速率。干旱临界点植物土壤水流入以及流出的即时平衡（蒸腾）提供了不同研究植物和处理条件下的冠层相对水含量（RWC）和其变异。植物RWC认为是植物胁迫状态的比较参照点。SPAC-Analytics分析软件Plant-DiTech公司的SPAC (土壤-植物-空气连续体) 分析是基于云服务的软件，可进行实时数据、分析以及生产力预测。SPAC-Analytics分析软件可帮助农业研究者处理多传感器和来源的输入数据 ，提供多种种植和生产力性状相关的数据统计和图标信息，包括环境参数（包括胁迫）。输出是详细的性能分析，是基于植物群体和处理反馈的高级数据统计工具。来自大阵列的植物样品的生长循环任一时期的数据可自动、持续追溯 。该软件可帮助你在实验时和实验后实时运行多个分析，可使用海量实时数据进行人工处理。SPAC-分析主要优势实时数据统计分析-多因素ANOVA或配对T-检验-结果可靠、快速 达到目标- 实验中优化实验参数，确保关键的处理效果快速定量选择-生成基于性能的概述，用于对植物针对不同环境的生理反馈进行分级和评分负责实验以简洁图标展示-测量生理变量和环境条件之间的时空关系，展示趋势、异常以及比率SPAC-analytics分析软件如何工作 系统对相关性以数字、图表的形式进行处理并展示，下列测量和施加条件之间的测量值、趋势、异常和比率的关系1、测量参数的平滑时间(重量、土壤水含量、空气水需求等)。2、一段时间上述所提到参数的变化率。3、不同时间间隔的植物生物量增益(天、周、和季度)。4、日常蒸腾的模式。5、不同时间间隔的（天、周、季度）水利用效率 (WUE) 。6、土壤水含量 (质量平衡计算或特定传感器直接测r)。7、一天中不同小时气孔导度变化。8、从土壤到根系的水流(安装土壤传感器)。9、一天每小时的植物相对含水量的变化 SPAC-analytics主要优势 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics软件是基于网络软件系统，可让用户浏览并分析每个传感器输入的在线数据。任意网络浏览器都可以管理图形结果，基于用户数据采集，整个实验期间都可浏览。在用户的统计软件上，选择部分可与背景数据一起导出用于下一步工作用。一群样品中的单个植株以及数百个植株的阵列的分辨率有所差异。用户可控制整个群体以及单个样本，例如:1、选择植物/一行(剔除特殊植物)2、参数选择3、日期范围选择4、4、平滑/非平滑图型展示 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics 软件可提供快速、可靠的在线科学分析。

一、产品介绍植物根系表型系统HXIN-RootPheno120是一款植物根系表型全自动、高通量、非损伤的植物表型生长长期监测系统。该系统结合微根窗、图像分析、紫外光源等技术，从而能够达到有效区分活死根，快速分析根系根长、根面积等形态学参数，从而起到研究土壤微生物物种多样性的作用，配合植物承载根桶能够应用到农业、生态、环境等各研究领域。 二、硬件参数1. 植物根系生长盒：根据实际需求定制数量2. 根系生长装置材质 ：透明PMMA或者PC材质 3. 根系成像装置 ：超高分辨RGB彩色阵列21360像素相机4. 滴箭工作压力：1.0-3.0kg5. 滴箭流量：4L/H6. 根系生长盒适用温度范围 ：-10~60℃7. 平台防腐蚀等级 ：IP6X8. 可测数据：根长、分支角度、根系面积、不同深度根系面积和密度、根系平均半径、最大扎根区域等。低配版；标配版；标配+光谱版；标配+荧光版；标配+荧光+光谱版；注：以上报价为不同版本区间报价，价格于2024年9月1日期执行新报价，详情参数及价格请咨询。

RhizoTron根系表型观测系统基于国际通用的根窗观测技术，其基本单元包括用于植物萌发生长的根盒（RhizoBox）、基于智能LED光源的植物培养系统、成像设备（扫描仪或RGB彩色镜头、高光谱镜头等）和分析软件，全自动高通量根系表型观测系统还包括自动化传送系统等。（下图分别为扫描式根系成像系统、智能LED光源板、根窗根系）主要技术特点：1) 基于根窗技术，与微根窗技术比，可全视野（根据根盒大小而定）观测根系生长发育2) 根盒大小可根据客户需求定制，宽度一般为30cm，深度可达几十到100cm3) 可选配中央控制单元，控制10-100个根窗单元同步扫描成像，做到无损伤、高通量4) 可选配基于扫描成像技术的根系观测系统，手动载样，每小时可对几十株植物进行根系扫描成像5) RGB彩色扫描成像与高光谱扫描成像技术，全面分析根系年龄、水分时空分布及土壤基质组分结构等信息6) 可选配土壤水分、温度、电导监测，及土壤O2、CO2监测7) 可选配根系多参数监测，包括O2、pH、温度等8) 可选配自动称重单元9) 可选配植物叶绿素荧光监测等生理生态监测10) 可选配根系多光谱荧光成像分析，用于植物胁迫、根生中药生理生化分析等11) 可选配智能LED光源培养台，0-100%光强调节、昼夜节律模拟12) 可选配水培作物根系观测客户定制方案，对作物根系表型进行高光谱成像分析13) 可选配红外热成像对作物根系散热进行分析 14) 可选配全自动高通量根系表型观测系统，高通量自动分析根系深度、根系宽度（根冠宽）、根冠面积、根系总长度等 欧洲PSI公司为德国IPK（Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research）设计安装的高通量作物根系表型分析系统主要技术指标（客户定制系统，仅供参考）1) 根窗观测面积：A4型216 x 297mm，A3型310×437mm2) RGB扫描成像分辨率：A4型4800dpi，A3型2400dpi3) VISIR可见光近红外扫描成像分析：STD4800LA2400**SpectraScen-FX10SpectraScan-FX17描述RGB高质量高速扫描仪RGB多功能、高速扫描面积大的扫描仪400-1000nm波段高光谱扫描成像900-1700nm近红外波段高光谱扫描成像分辨率4800 DPI2400 DPI1024x，可选配更高分辨率640x扫描速度较快快330fps670fps最大扫描面积cm21.6x2930x43标配40x60cm，可选配其它规格大小是否可对土壤基质扫描可以可以，可对根系与土壤水分进行成像分析4) 高光谱扫描成像分析波段：400-1000nm（标配），可选配900-1700nm或1000-2500nm短波红外波段5) 野外可选配智能一体式高光谱扫描成像技术：内置自动推扫系统、取景器相机等，高度便携，集光谱成像数据采集、可视化数据处理、触摸屏与控制键等于一体，采用图形用户界面（GUI）6) 高光谱分析软件采用SAM算法及Savitzky-Golay滤波器技术，可创建类别或分级模型并建立App直接导入高光谱成像仪使用，建议同时选配ENVI软件7) 可根据光谱特征曲线或参考光谱曲线，对不同年龄、不同胁迫条件下根系生理生化响应等进行分析、检测、性状筛选等8) 可监测分析参数：根长、根直径、根面积、根总长、根总面积、根平均直径、根数量及生物量、细根寿命、细根周转率等9) 可对土壤基质进行高光谱扫描成像分析，以研究分析土壤理化特性与土壤根系的相互关系等 10) 可同时对植株根与苗（root & Shoot）进行高光谱扫描成像分析，以分析研究植物水分分布时空动态变化、胁迫响应、表型检测筛选等11) 智能LED光源植物培养台（选配）：外部大小222cm长x 86cm宽x 66cm高，内部大小180x80x55cm，LED智能光源，冷白光+近红外（可选配红蓝等其它颜色或波段LED光源），有效均一光源面积1.4m2，250μmol(photon).m-2.s-1，0-100%可调，可模拟昼夜节律等，温控范围高于室温+2～12度范围内。

Plantarray是一款基于称重的高通量、多传感器生理表型平台以及植物逆境生物学研究通用平台。该系统可持续、实时测量位于不同环境条件下、阵列中每个植株的土壤-植物-空气（SPAC）中的即时水流动。直接测量根系和茎叶系统水平衡和生物量增加，计算植物生理参数以及植物对动态环境的反馈。系统以有效、易用、无损的方式针对植物对不同处理的反应、预测植物生长和生产力进行定量比较，广泛应用于生物胁迫和非生物胁迫以及植物栽培加速育种研究等，胁迫研究涵盖干旱胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、热、冷胁迫、光胁迫以及灌溉/养分、CO2指示、植物健康等领域的研究。主要优势加速农业研究、缩短新产品推向市场时间定量、确定、可信结果全植株、根系、枝叶系统、环境测量多种产品和环境检测验证提升科研水平聚焦田间实验持续、实时生物反馈模块设计、分步预算无需基础设施投资Plantarray 高频测量植物对动态环境条件的反应主要特征性状精度Plantarray植物生物量增益高水准, 直接蒸腾高水准, 直接水利用效率高水准, 直接营养利用效率高水准, 直接根活力高水准, 直接气孔冠层导度高水准, 直接土壤水含量、温度、EC高水准, 直接盐水准(EC)高水准, 直接耐旱和恢复指数高水准, 直接鉴别干旱胁迫点高水准, 直接气象指数，VPD高水准, 直接环境传感器 (PAR, PH, 风速等)高水准, 直接主要诊断能力诊断能力Plantarray定量测量高水准高精度取样高水准实时测量 (相同条件)高水准多重个性化处理高水准随机结构高水准实时分析高水准应用套件应用套件Plantarray干旱胁迫高水准盐度和重金属胁迫高水准灌溉 / 养分高水准CO2 指示高水准热、冷胁迫高水准光高水准植物健康早期检测主要特点直接精确测量主要生理-产量相关性状不同模式控制灌溉-时间、重量、土壤湿度、日常蒸腾等自动、实时测量阵列中单个植株高时空分辨率24/7 持续测量枝叶系统、根系以及环境基于反馈的独特灌溉控制云实时数据分析全植株、无损测量适合多数植物、土壤类型和生长阶段Plantarray系统可靠、耐用，是数十年利用称重蒸渗计（重力称量）系统的研究成果，用于监测在不同变化环境条件下不同植物的反馈。Plant-Ditech长期专业经验融入在系统每个部分之中。每个花盆置于高精度称重天平上，称重天平与控制单元相连，可持续24小时/7天测量花盆重量，并可进一步计算器生理性状。包含2个控制阀用于最大灌溉、施肥灵活性可进行自动化、个性化、植物特异反馈灌溉每个控制单元设计可容纳4个额外传感器、尽管内部互连，当单元损坏不影响其他单元使用降低噪音以及使用长电缆的需求特别设计排水容器坚固-无移动部件整个花盆容量范围 (2 - 60L)4个排水位防止水漏在蒸渗计表面不影响植物和实验前提下实现水和根测量Plantarray系统技术参数 测量单元配有3个数字通道、1个模拟通道、1个称重式蒸渗仪通道，所有的传感器可以同时连续工作；高精度称重模块，最大测重量达50kg（测量范围依具体配置而定），测量精确度±0.02%称重量；植物生长容器满足多种植物的生长需求，容积2-60L，采用防漏水、溅水设计；可根据植物生长时间或生长容器重量选择灌溉模式，灌溉系统采用精准的滴灌控制，能够精确的控制浇水、施肥或施用生物激素的量；多种土壤类、气象类高精度传感器备选，用于测量土壤含水量、温度、电导率，空气温湿度、PAR、气压、NDVI等参数；直接测量参数：重量、空气湿度、空气温度、气压、辐射（PAR）、土壤水分、土壤电导率、土壤温度、日蒸腾计算参数：植物生物量增益、日蒸腾、水分利用效率、气孔导度、抗胁迫因子、水分相对含量、 根穿透力、根系水通量、VPD。Plantarray系统的技术优势Plantarray平台相比于现有系统，具有操作简单，成本低的特点。该系统将冗长的手动调试过程从数月甚至数年缩减为数周，节约了大量宝贵的时间。通过试错方式，利用低成本的自动化系统，Plantarray减少了大规模现场密集测试的工作。/ 生理学特征的监测和数据高通量分析，如生长速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度等特征；连续控制不同的土壤和水分环境（如干旱、盐分或化学物质）；理想的实验平台：全自动、均一检测、适用于不同类型植物、精确测量、非破坏性、实现随机分组实验设计3-4周的实验相当于4-6个月的人工工作；操作简单，维护费用几可忽略；灵活的设计能够满足任何温室中不同方面的科学研究需求。实时统计分析-为了数据的可靠快速分析，提供多阶乘ANOVA或配对T检验；实验目的-在实验运行中为了确保处理的效果可以获取最优化的实验参数；快速定量选择-提供植物对于不同环境需求生理反应的评级和评分的简况；复杂实验通过简要图像呈现生理参数与环境条件的空间和时间关系，显示趋势、异常和比率。 Plantarray系统应用领域 非生物逆境胁迫研究，比如：干旱、淹水、营养、有毒物质等胁迫研究；生物逆境胁迫研究：如病虫害等在农作物、蔬菜、树木、药用植物等方面的育种研究；根系的土壤穿透力、水通量研究；生物激素与养分研究；生理生态学研究等。应用案例非生物胁迫反应应用非生物胁迫是指环境影响如干旱(缺水), 盐度，浇水过量), 极端温度(冷、霜和热)以及有毒物质，这些非生物胁迫可负面影响作物以及其它植物生长、发育、产量以及种子品质。现代作物产量高，但易受到非生物胁迫影响。因基因环境互作的复杂性，提升作物胁迫反应面临巨大挑战, 特别是气候变化期间。要满足全球日益增长的食品需求，研究人员在努力培育适应恶化条件的作物优化品系。Plantarray高通量植物生理研究平台提供了简单易用的软硬件工具，可自动控制实验阵列每个花盆的灌溉处理（品质和数量），分析每个植株对控制处理的反应。通过测定检测施加环境胁迫条件的植物的特定胁迫阈值，系统显著降低了研究植物应对缺水环境的研究时间和精力，并与田间结果高度相关联。干旱处理：浇水良好处理控制 热分布图和图表（生长速率）根系生理表型性能应用根在水吸收中的作用非常重要，但是，因根位于地下，要想持续对其进行监控非常具有挑战性，特别是采用无损监测方法。使用嵌入土壤的传感器，可测量土壤湿度、温度以及电导率，同时测量其它环境信号和生理参数，Plantarray可对多个功能性状进行定量评估，例如流入根的水分-土壤传感器可持续、精确测量水流入每株植株的速率。干旱临界点植物土壤水流入以及流出的即时平衡（蒸腾）提供了不同研究植物和处理条件下的冠层相对水含量（RWC）和其变异。植物RWC认为是植物胁迫状态的比较参照点。SPAC-Analytics分析软件Plant-DiTech公司的SPAC (土壤-植物-空气连续体) 分析是基于云服务的软件，可进行实时数据、分析以及生产力预测。SPAC-Analytics分析软件可帮助农业研究者处理多传感器和来源的输入数据 ，提供多种种植和生产力性状相关的数据统计和图标信息，包括环境参数（包括胁迫）。输出是详细的性能分析，是基于植物群体和处理反馈的高级数据统计工具。来自大阵列的植物样品的生长循环任一时期的数据可自动、持续追溯 。该软件可帮助你在实验时和实验后实时运行多个分析，可使用海量实时数据进行人工处理。SPAC-分析主要优势实时数据统计分析-多因素ANOVA或配对T-检验-结果可靠、快速 达到目标- 实验中优化实验参数，确保关键的处理效果快速定量选择-生成基于性能的概述，用于对植物针对不同环境的生理反馈进行分级和评分负责实验以简洁图标展示-测量生理变量和环境条件之间的时空关系，展示趋势、异常以及比率SPAC-analytics分析软件如何工作 系统对相关性以数字、图表的形式进行处理并展示，下列测量和施加条件之间的测量值、趋势、异常和比率的关系1、测量参数的平滑时间(重量、土壤水含量、空气水需求等)。2、一段时间上述所提到参数的变化率。3、不同时间间隔的植物生物量增益(天、周、和季度)。4、日常蒸腾的模式。5、不同时间间隔的（天、周、季度）水利用效率 (WUE) 。6、土壤水含量 (质量平衡计算或特定传感器直接测r)。7、一天中不同小时气孔导度变化。8、从土壤到根系的水流(安装土壤传感器)。9、一天每小时的植物相对含水量的变化 SPAC-analytics主要优势 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics软件是基于网络软件系统，可让用户浏览并分析每个传感器输入的在线数据。任意网络浏览器都可以管理图形结果，基于用户数据采集，整个实验期间都可浏览。在用户的统计软件上，选择部分可与背景数据一起导出用于下一步工作用。一群样品中的单个植株以及数百个植株的阵列的分辨率有所差异。用户可控制整个群体以及单个样本，例如:1、选择植物/一行(剔除特殊植物)2、参数选择3、日期范围选择4、4、平滑/非平滑图型展示 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics 软件可提供快速、可靠的在线科学分析。

Plantarray是一款基于称重的高通量、多传感器生理表型平台以及植物逆境生物学研究通用平台。该系统可持续、实时测量位于不同环境条件下、阵列中每个植株的土壤-植物-空气（SPAC）中的即时水流动。直接测量根系和茎叶系统水平衡和生物量增加，计算植物生理参数以及植物对动态环境的反馈。系统以有效、易用、无损的方式针对植物对不同处理的反应、预测植物生长和生产力进行定量比较，广泛应用于生物胁迫和非生物胁迫以及植物栽培加速育种研究等，胁迫研究涵盖干旱胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、热、冷胁迫、光胁迫以及灌溉/养分、CO2指示、植物健康等领域的研究。主要优势加速农业研究、缩短新产品推向市场时间定量、确定、可信结果全植株、根系、枝叶系统、环境测量多种产品和环境检测验证提升科研水平聚焦田间实验持续、实时生物反馈模块设计、分步预算无需基础设施投资Plantarray 高频测量植物对动态环境条件的反应主要特征性状精度Plantarray植物生物量增益高水准, 直接蒸腾高水准, 直接水利用效率高水准, 直接营养利用效率高水准, 直接根活力高水准, 直接气孔冠层导度高水准, 直接土壤水含量、温度、EC高水准, 直接盐水准(EC)高水准, 直接耐旱和恢复指数高水准, 直接鉴别干旱胁迫点高水准, 直接气象指数，VPD高水准, 直接环境传感器 (PAR, PH, 风速等)高水准, 直接主要诊断能力诊断能力Plantarray定量测量高水准高精度取样高水准实时测量 (相同条件)高水准多重个性化处理高水准随机结构高水准实时分析高水准应用套件应用套件Plantarray干旱胁迫高水准盐度和重金属胁迫高水准灌溉 / 养分高水准CO2 指示高水准热、冷胁迫高水准光高水准植物健康早期检测主要特点直接精确测量主要生理-产量相关性状不同模式控制灌溉-时间、重量、土壤湿度、日常蒸腾等自动、实时测量阵列中单个植株高时空分辨率24/7 持续测量枝叶系统、根系以及环境基于反馈的独特灌溉控制云实时数据分析全植株、无损测量适合多数植物、土壤类型和生长阶段Plantarray系统可靠、耐用，是数十年利用称重蒸渗计（重力称量）系统的研究成果，用于监测在不同变化环境条件下不同植物的反馈。Plant-Ditech长期专业经验融入在系统每个部分之中。每个花盆置于高精度称重天平上，称重天平与控制单元相连，可持续24小时/7天测量花盆重量，并可进一步计算器生理性状。包含2个控制阀用于最大灌溉、施肥灵活性可进行自动化、个性化、植物特异反馈灌溉每个控制单元设计可容纳4个额外传感器、尽管内部互连，当单元损坏不影响其他单元使用降低噪音以及使用长电缆的需求特别设计排水容器坚固-无移动部件整个花盆容量范围 (2 - 60L)4个排水位防止水漏在蒸渗计表面不影响植物和实验前提下实现水和根测量Plantarray系统技术参数 测量单元配有3个数字通道、1个模拟通道、1个称重式蒸渗仪通道，所有的传感器可以同时连续工作；高精度称重模块，最大测重量达50kg（测量范围依具体配置而定），测量精确度±0.02%称重量；植物生长容器满足多种植物的生长需求，容积2-60L，采用防漏水、溅水设计；可根据植物生长时间或生长容器重量选择灌溉模式，灌溉系统采用精准的滴灌控制，能够精确的控制浇水、施肥或施用生物激素的量；多种土壤类、气象类高精度传感器备选，用于测量土壤含水量、温度、电导率，空气温湿度、PAR、气压、NDVI等参数；直接测量参数：重量、空气湿度、空气温度、气压、辐射（PAR）、土壤水分、土壤电导率、土壤温度、日蒸腾计算参数：植物生物量增益、日蒸腾、水分利用效率、气孔导度、抗胁迫因子、水分相对含量、 根穿透力、根系水通量、VPD。Plantarray系统的技术优势Plantarray平台相比于现有系统，具有操作简单，成本低的特点。该系统将冗长的手动调试过程从数月甚至数年缩减为数周，节约了大量宝贵的时间。通过试错方式，利用低成本的自动化系统，Plantarray减少了大规模现场密集测试的工作。/ 生理学特征的监测和数据高通量分析，如生长速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度等特征；连续控制不同的土壤和水分环境（如干旱、盐分或化学物质）；理想的实验平台：全自动、均一检测、适用于不同类型植物、精确测量、非破坏性、实现随机分组实验设计3-4周的实验相当于4-6个月的人工工作；操作简单，维护费用几可忽略；灵活的设计能够满足任何温室中不同方面的科学研究需求。实时统计分析-为了数据的可靠快速分析，提供多阶乘ANOVA或配对T检验；实验目的-在实验运行中为了确保处理的效果可以获取最优化的实验参数；快速定量选择-提供植物对于不同环境需求生理反应的评级和评分的简况；复杂实验通过简要图像呈现生理参数与环境条件的空间和时间关系，显示趋势、异常和比率。 Plantarray系统应用领域 非生物逆境胁迫研究，比如：干旱、淹水、营养、有毒物质等胁迫研究；生物逆境胁迫研究：如病虫害等在农作物、蔬菜、树木、药用植物等方面的育种研究；根系的土壤穿透力、水通量研究；生物激素与养分研究；生理生态学研究等。应用案例非生物胁迫反应应用非生物胁迫是指环境影响如干旱(缺水), 盐度，浇水过量), 极端温度(冷、霜和热)以及有毒物质，这些非生物胁迫可负面影响作物以及其它植物生长、发育、产量以及种子品质。现代作物产量高，但易受到非生物胁迫影响。因基因环境互作的复杂性，提升作物胁迫反应面临巨大挑战, 特别是气候变化期间。要满足全球日益增长的食品需求，研究人员在努力培育适应恶化条件的作物优化品系。Plantarray高通量植物生理研究平台提供了简单易用的软硬件工具，可自动控制实验阵列每个花盆的灌溉处理（品质和数量），分析每个植株对控制处理的反应。通过测定检测施加环境胁迫条件的植物的特定胁迫阈值，系统显著降低了研究植物应对缺水环境的研究时间和精力，并与田间结果高度相关联。干旱处理：浇水良好处理控制 热分布图和图表（生长速率）根系生理表型性能应用根在水吸收中的作用非常重要，但是，因根位于地下，要想持续对其进行监控非常具有挑战性，特别是采用无损监测方法。使用嵌入土壤的传感器，可测量土壤湿度、温度以及电导率，同时测量其它环境信号和生理参数，Plantarray可对多个功能性状进行定量评估，例如流入根的水分-土壤传感器可持续、精确测量水流入每株植株的速率。干旱临界点植物土壤水流入以及流出的即时平衡（蒸腾）提供了不同研究植物和处理条件下的冠层相对水含量（RWC）和其变异。植物RWC认为是植物胁迫状态的比较参照点。SPAC-Analytics分析软件Plant-DiTech公司的SPAC (土壤-植物-空气连续体) 分析是基于云服务的软件，可进行实时数据、分析以及生产力预测。SPAC-Analytics分析软件可帮助农业研究者处理多传感器和来源的输入数据 ，提供多种种植和生产力性状相关的数据统计和图标信息，包括环境参数（包括胁迫）。输出是详细的性能分析，是基于植物群体和处理反馈的高级数据统计工具。来自大阵列的植物样品的生长循环任一时期的数据可自动、持续追溯 。该软件可帮助你在实验时和实验后实时运行多个分析，可使用海量实时数据进行人工处理。SPAC-分析主要优势实时数据统计分析-多因素ANOVA或配对T-检验-结果可靠、快速 达到目标- 实验中优化实验参数，确保关键的处理效果快速定量选择-生成基于性能的概述，用于对植物针对不同环境的生理反馈进行分级和评分负责实验以简洁图标展示-测量生理变量和环境条件之间的时空关系，展示趋势、异常以及比率SPAC-analytics分析软件如何工作 系统对相关性以数字、图表的形式进行处理并展示，下列测量和施加条件之间的测量值、趋势、异常和比率的关系1、测量参数的平滑时间(重量、土壤水含量、空气水需求等)。2、一段时间上述所提到参数的变化率。3、不同时间间隔的植物生物量增益(天、周、和季度)。4、日常蒸腾的模式。5、不同时间间隔的（天、周、季度）水利用效率 (WUE) 。6、土壤水含量 (质量平衡计算或特定传感器直接测r)。7、一天中不同小时气孔导度变化。8、从土壤到根系的水流(安装土壤传感器)。9、一天每小时的植物相对含水量的变化 SPAC-analytics主要优势 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics软件是基于网络软件系统，可让用户浏览并分析每个传感器输入的在线数据。任意网络浏览器都可以管理图形结果，基于用户数据采集，整个实验期间都可浏览。在用户的统计软件上，选择部分可与背景数据一起导出用于下一步工作用。一群样品中的单个植株以及数百个植株的阵列的分辨率有所差异。用户可控制整个群体以及单个样本，例如:1、选择植物/一行(剔除特殊植物)2、参数选择3、日期范围选择4、4、平滑/非平滑图型展示 Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics 软件可提供快速、可靠的在线科学分析。