（凸面（突面））

由于FACE實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng),自然條件又千變?nèi)f化,因此給實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)測(cè)定帶來(lái)很多室內(nèi)實(shí)驗(yàn)所沒(méi)有的變數(shù);然而也正是這些變數(shù),給研究者提供了機(jī)遇,有利于發(fā)現(xiàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)所不能遇到的新現(xiàn)象和新問(wèn)題。

FACE實(shí)驗(yàn)是通過(guò)改變植物和生態(tài)系統(tǒng)的微氣候環(huán)境條件來(lái)模擬未來(lái)氣候變化的一種技術(shù)手段。通過(guò)這種技術(shù),可以使人們了解在未來(lái)大氣CO2濃度增加后陸地生物圈系統(tǒng)的變化過(guò)程。上個(gè)世紀(jì)80年代中期,美國(guó)科學(xué)家們開(kāi)始研究開(kāi)放式空氣CO2增加裝置即FACE系統(tǒng)。FACE系統(tǒng)是指一個(gè)模擬未來(lái)CO2增加的微域環(huán)境。該系統(tǒng)主要由CO2氣體供應(yīng)裝置和控制系統(tǒng)組成,其中氣體供應(yīng)裝置由儲(chǔ)氣罐、液態(tài)CO2汽化裝置、送氣和放氣管道等部件組成;控制系統(tǒng)由主控計(jì)算機(jī)、放氣控制系統(tǒng)和CO2采樣分析系統(tǒng)組成。根據(jù)冠層CO2濃度測(cè)定結(jié)果,由控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)FACE圈層內(nèi)的CO2濃度,使之保持在高于對(duì)照的設(shè)定濃度值。由于FACE圈沒(méi)有任何隔離設(shè)施,氣體可以自由流通,因此系統(tǒng)內(nèi)部通風(fēng)、光照、溫度、濕度等條件十分接近自然生態(tài)環(huán)境。因此,在這樣的微域環(huán)境條件下進(jìn)行CO2增加的模擬試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)更接近于真實(shí)情況。

FACE系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)在于它是一個(gè)開(kāi)放體系,避免了過(guò)去常用的密閉和半密閉CO2施加實(shí)驗(yàn)對(duì)植物周?chē)h(huán)境的干擾。以往的實(shí)驗(yàn),特別是溫室和人工氣候室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)在輻射強(qiáng)度、溫度和濕度以及晝夜溫差等方面與自然環(huán)境差異很大。采用FACE系統(tǒng)的室外實(shí)驗(yàn)與以前常用的室內(nèi)盆栽實(shí)驗(yàn)不同,對(duì)植物根系的生長(zhǎng)沒(méi)有盆栽體積的限制,而且其提供的植物材料數(shù)遠(yuǎn)大于室內(nèi)實(shí)驗(yàn),可以同時(shí)進(jìn)行植物生理、生態(tài)以及生化等多方面的比較研究[8]。FACE系統(tǒng)研究植物對(duì)高濃度CO2的響應(yīng)和適應(yīng),能更真實(shí)地模擬未來(lái)植物對(duì)高CO2濃度的響應(yīng)和適應(yīng)情況,有利于揭示其適應(yīng)的分子機(jī)理。