随着林业信息化技术的快速发展,森林无线传感器得到了广泛的研究和应用。但是,森林地区的复杂环境使得无线传感器的供电问题成为难题。温差发电将会是解决这一难题的绿色供电方式。土壤是一个巨大的热能储备体。由于土壤热传导率低和大气温度的作用,森林不同深度土层之间存在温度差,可以为温差发电提供温差来源。为此,需要对森林多层土壤温度和湿度进行长期监测,找出其随空间和时间的变化规律,为土壤温差发电系统的设计提供依据。本研究的主要工作和结论如下:1.搭建了土壤温湿度远程监测系统,实现了北京市鹫峰森林多层土壤温度和湿度的长期监测,并获得了实验数据,温度和湿度均精确到小数点后一位。2.将收集到的多层土壤温度数据归纳整理,探究多层土壤温度的季节性变化规律和日变化规律。研究发现,北京地区森林土壤上下层温度的转换时间在九月末到十月初之间。自此,森林深层土壤的温度将高于浅层土壤的温度,土壤上下层之间存在温度差,可以为温差发电提供必要的条件。11月下旬,1.2m处与近地表之间有7.1-9.5℃的温差。12月,1.2m处与近地表温差维持在8.7-10℃之间,温差比较明显,可以为温差发电提供良好的条件。3.将收集到的多层土壤湿度数据归纳整理,探究多层土壤湿度的季节性变化规律和天气对多层土壤湿度的影响。研究表明,由于土壤的层层阻截,较深层土壤湿度对环境因素的响应有时间上的滞后。4.用MATLAB软件对多层土壤深度、温度和湿度的关系用三维表面图表现出来,进而用Origin软件对采集到的数据进行回归分析,得出了每个季节多层土壤温度的垂直分布规律。