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人工气候室发展历程

2015年07月13日11:46

发展历史
1949年6月,世界上第一座植物人工气候室(phytotron)是美国著名的植物生理学家、园艺学家温特(F.W.Went)教授于1949年在加利福尼亚的帕萨迪纳主持建造的。人工气候室的出现是生物学领域实验手段的一次革命, 大大加快了生物研究的进程, 引起了世界各国的高度重视。随后,近20个国家相继建立了不同规模、类型的人工气候室(箱)。其中发展最快的是日本,各类人工气候室约有70余座;人工气候箱已普及到日本各个府、县的农技站。
1969年,中国科学院上海植物生理研究所建成大型植物人工气候室,有自然光照室和人工光照室,共25间。此外,中国还生产了几种类型的人工气候箱。
人工气候室已应用于海洋、林业、生物、环境污染、农业和宇宙开发等领域。
类型
人工气候室按结构类型的不同,可分为阳光型、高照度、培养架等三种。
阳光型人工气候室建在室外,主要充分利用了自然光照,配合人工补光(人工补光仅仅作为雨雪天气的一个补充)。主题结构为钢化玻璃房为主;这种气候室的可培育最接近自然环境中的大多数植物。
高照度人工气候室建在室内,其特点是通过人造的高强度灯光来满足高辐射植物生长的需求。这种气候室的典型用途是培育水稻、玉米、烟草、油菜、土豆等植物。
培养架人工气候室是建在室内的植物气候室,其特点是通过培养架的立体结构,可提高气候室的空间利用率。其典型用途是适宜于培育拟南芥、小麦等低矮植物,也可用于组织培养。
按照实验对象的不同,可分植物人工气候室和动物人工气候室、生物(微生物)人工气候室等;
按照实验目的的不同,可分为拟南芥人工气候室、受控生态生保人工气候室、逆境人工气候室等;
人工气候室组成示意图:

应用
①温度、气压、光强等对生命活动的影响(包括对人体功能的影响),为海洋、极地和宇宙开发提供精确的科学依据
②温度、湿度、风、雨、大气污染物等对动、植物生长发育、产量和品质的影响,可为改善动、植物的产量、品质提供基础资料
③为动、植物的良种选育提供适宜的环境条件;也可为生物的病虫害防治提供科学的数据。在人工气候室中,能加速生物的世代繁育,缩短试验周期,培养出均一整齐的生物材料。利用人工气候室进行蔬菜、鱼类的生产性试验,能取得最优的结果。
随着科学技术的进步,人工气候室的控制条件越来越多样化,自动化程度和精度也越来越高,应用于生命科学研究的,多向专用型和小型化方向发展。应用于最优化生产的,多向大型化方向发展。

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