受控生态生命保障系统（俗称太空农场）是未来开展月球和火星永久驻留与开发所必需的生命保障系统，其主要通过粮食、蔬菜等高等植物的光合作用和微生物的分解作用并辅以空间站相关技术，快速、高效、持续地为航天员提供食物、氧气和水等生存必需品，是未来航天技术发展的重要瓶颈技术。本书重点介绍了该技术的基本概念、作用意义、发展历史与现状，与月球和火星表面环境紧密相关的植物栽培、食品加工、废物循环和物质流动态平衡调控等重大关键技术突破的情况，植物栽培关键技术空间在轨验证以及该学科的未来发展方向等。 本书选题新颖，备受关注且具有一定的科普性质，图文并茂，可读性好。本书适合从事相关研究领域的科研人员、高校教师、研究生、本科生等作为参考书或教科书，也可供广大航天科学爱好者尤其是太空农场科学爱好者阅读。

序
前言
第一篇 绪论
第1章 概念、构成、原理与应用
1.1 背景分析
1.2 基本概念
1.3 基本理论和原则要求
1.3.1 生态学和生态系统理论
1.3.2 CELSS特点
1.3.3 CELSS基本研究方法
1.3.4 CELSS基本设计原则
1.4 基本结构构成与运行模式
1.4.1 基本结构构成
1.4.2 基本运行模式
1.5 主要研究任务
1.5.1 总体技术方案
1.5.2 环境控制技术
1.5.3 物质生产技术
1.5.4 食品收获与加工技术
1.5.5 废物再生技术
1.5.6 系统集成技术
1.5.7 极地和空间验证技术
1.5.8 原位资源利用技术
1.6 重要作用与意义
1.6.1 降低补给需求和改善乘员心理状态
1.6.2 在地面上具有重要潜在应用价值
1.7 小结
参考文献
第2章 国内外研究历史与现状
2.1 国外研究历史与现状
2.1.1 总体概况
2.1.22 0世纪50～60年代
2.1.32 0世纪70年代
2.1.42 0世纪80年代
2.1.52 0世纪90年代
2.1.62 1世纪初
2.2 国内研究历史与现状
2.3 小结
参考文献
第3章 总体约束条件及发展思路
3.1 长期生命保障物质供给需求分析
3.2 CELSS所面对的星球表面外部环境条件分析
3.3 CELSS构建影响因素分析
3.3.1 重力
3.3.2 地形
3.3.3 大气压力
3.3.4 大气CO2浓度
3.3.5 光照
3.3.6 温度
3.3.7 高能辐射
3.3.8 水
3.3.9 植物栽培基质
3.4 CELSS基本特性和运行要求
3.4.1 系统基本特性要求
3.4.2 系统基本运行要求
3.5 发展CELSS的总体边界约束条件分析
3.6 CELSS技术发展的基本思路分析
3.6.1 总体研究路线图
3.6.2 主要研究领域
3.6.3 技术实施时间表和路线图规划
3.7 未来主要研究任务分析
3.7.1 近期研究任务
3.7.2 中期研究任务
3.7.3 远期研究任务
3.6 小结
参考文献
第二篇 物质生产技术
第4章 植物筛选与栽培技术
4.1 筛选标准与优先原则
4.1.1 基本筛选标准
4.1.2 优先选择原则
4.2 筛选基本方法
4.2.1 基本筛选思路
4.2.2 基本筛选方法
4.2.3 基本打分示例分析
4.2.4 综合计算分析方法
4.3 筛选主要结果
4.3.1 国外基本情况
4.3.2 国内基本情况
4.4 植物基本栽培要求
4.4.1 作物生长条件设置及原则
4.4.2 作物生长条件基本调控方法
4.4.3 植物基本栽培措施
4.5 小结
参考文献
第5章 植物光照条件优化调控技术
5.1 光照对植物的作用与意义
5.2 植物光合作用的基本概念
5.3 植物光照条件优化措施
5.3.1 光能利用率基本概念
5.3.2 光源种类选择
5.3.3 光质调控
5.3.4 光强调控
5.3.5 光周期调控
5.3.6 光照方式调控
5.4 植物光照优化研究进展
5.4.1 光源优化
5.4.2 光强优化
5.4.3 光质优化
5.4.4 光周期优化
5.4.5 光照方式优化
5.5 植物光照未来发展方向分析
5.6 小结
参考文献
第6章 植物大气条件调控技术
6.1 大气温度对植物生长发育的影响
6.1.1 不同植物对大气温度的一般要求
6.1.2 大气温度对植物生长和光合作用效率的影响
6.1.3 大气高温对植物生长的影响及对策
6.1.4 大气温度对植株开花的影响
6.1.5 大气温度对植物产量和品质的影响
6.2 大气通风条件对植物生长的影响
6.2.1 气流速度对叶片边界层阻力的影响
6.2.2 气流速度对植物光合与蒸腾作用效率的影响
6.2.3 气流速度对植物释放乙烯的影响
6.3 大气CO2浓度对植物生长的影响
6.3.1 CO2浓度对植物形态学和病虫害抑制的影响
6.3.2 高CO2浓度对植物光合与蒸腾作用效率及水利用率的影响
6.3.3 高CO2浓度对植物其他生理代谢活动的影响
6.3.4 高CO2浓度对作物产量和营养品质的影响
6.4 小结
参考文献
第7章 大气乙烯对植物生长的影响及其净化技术
7.1 植物生长过程中乙烯产生规律及机理
7.1.1 植物生长过程中乙烯产生规律
7.1.2 植物生长过程中乙烯产生机理
7.2 封闭环境中乙烯对植物生长与发育的影响及机理
7.2.1 乙烯抑制植物生长和加速器官老化
7.2.2 乙烯引起植物叶片偏上和叶片纵向卷曲生长
7.2.3 乙烯对植物光合作用效率的影响
7.2.4 乙烯对植物开花与繁殖的抑制作用
7.3 乙烯对植物向重性反应的影响
7.4