1966年澳大利亚著名水文与土壤物理学家Philip提出土壤-植物-大气连续体（Soil-Plant-Atmosphere Continum，简称SPAC）的概念。主要内容是：水分经由土壤到达植物根系，进入根系，通过细胞传输进入木质内部，由植物的木质部到达叶片，再由气孔扩散到大气中去，最后参与大气的湍流交换，形成一个统一、动态的互反馈连续系统，即土壤-植物-大气连续体（SPAC）系统。在这一连续体中存在物质、能量和信息的传递和交换，土壤、植物和大气是我们研究的对象，而水分在土壤、植物和大气中的传输更是研究的核心内容。

我国著名水文水资源学家刘昌明院士在此基础上提出了“五水”系统的相互作用问题即大气、植物、地表、土壤和地下水层中的水的相互作用和相互关系，也称之为五水转化。土壤-植物-大气（SPAC）系统中的水分因自然的和人为的作用必然要和地下水和地表水相联系。从土壤系统来看，土壤水的来源是大气降水、地下水的上升和人为输入地表水（如灌溉）等等；土壤水的散失，则包括直接由土面逸向大气，通过根系吸水进入植物体后蒸腾到大气中去以及由土壤层下渗到地下水层之中。因此这套“五水”转化理论不仅包括Philip提出的SPAC的内涵，而且有了一定程度的延伸。

SPAC系统的提出不仅指明了全球水问题的微观研究方向，而且加强了水文学跨学科的研究，对国际学术界关于水循环及水分能量平衡研究产生了巨大影响。当代研究土壤水分循环和平衡、土壤-植物水分关系以及地下水-土壤水-地表水-植物水-大气转化水都是以SPAC为基础的。

从国际上看，SPAC系统中的水分传输属于国际前沿课题之一。泽泉开放实验室为协助广大科研工作者更好的开展工作，提出了一套SPAC研究的系统解决方案，希望能对上述领域的科研人员有所帮助。

主要功能

系统研究地下水-土壤-植物-大气连续体（SPAC）中的水分运动

系统研究植物-大气、土壤-大气、土壤-根系、土壤水-地下水等之间的界面过程

长期监测气象指标、植物生理指标、土壤水分指标和地下水指标

测量结果可用于指导灌溉、农业节水、进行农林气象预报等领域

系统的为农业水文水资源、森林生态水文、环境水文等领域服务

应用领域

主要应用于研究水分在地下水-土壤-地表水-植物-大气中的转化过程，已在我国的农业水文水资源、森林生态水文、环境水文、节水农业、灌溉决策、农林气象预报等领域有广泛应用。

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