土壤碳通量:碳收支研究中一個重要的數據
空氣中 CO2 的快速升高對未(wei)來(lai)的氣(qi)候(hou)會產(chan)生(sheng)巨大的影響,這個問(wen)題(ti)逐(zhu)漸成為了國際政(zheng)治和經濟研究的一個焦點問(wen)題(ti)。
土壤呼吸研究土壤產生的凈 CO2 的量,土壤產生的氣體的量是土壤微生物活性的一個重要指標,同時也是土壤健康的指標。土壤的碳通量受到各種環境因子的干擾,如:有機物含量,土壤水份,土壤溫度。
自然屆土壤(rang)中生物體的(de)呼(hu)吸是主要的(de)碳(tan)源。理(li)解土壤(rang)碳(tan)通量及其(qi)它與(yu)其(qi)他的(de)元素(su)流量間的(de)關系,有(you)利于我(wo)們(men)研究全(quan)球氣候(hou)問題。
為(wei)了方便研究者長(chang)期(qi)在野外監測(ce)土(tu)壤(rang)的(de)碳(tan)(tan)通量,我們特(te)開發(fa)了 ACE 土(tu)壤(rang)碳(tan)(tan)通量監測(ce)系(xi)統(tong),在監測(ce)碳(tan)(tan)通量的(de)同時,我們還可以對一些干擾碳(tan)(tan)通量的(de)環境因(yin)子(zi)進行監測(ce),有利(li)于研究者準確的(de)判(pan)斷土(tu)壤(rang)碳(tan)(tan)通量的(de)數據(ju)。
ACE 性能(neng)
呼吸室內置整合式 CO2 分析器
每一個呼吸室都有一個內置式高精度紅外氣體分析器,有效減少氣路呼吸室與氣路間的距離,避免由氣路引起的誤差,可以更快的反應呼吸室內的 CO2 濃度變化。試驗操作因此變的簡單,野外使用就更方便。
野(ye)外長期無(wu)人值守操作
ACE 在設計上非常自(zi)動(dong)(dong)(dong)化和人(ren)性化,呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)室(shi)(shi)在測量周期中可(ke)以自(zi)動(dong)(dong)(dong)開合(he)。研究者可(ke)以設定采樣時(shi)間間隔,測量時(shi),自(zi)動(dong)(dong)(dong)閉合(he)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)室(shi)(shi),不測量時(shi),自(zi)動(dong)(dong)(dong)打開呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)室(shi)(shi),把測量對土(tu)壤(rang)的擾(rao)動(dong)(dong)(dong)降(jiang)倒。呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)室(shi)(shi)打開時(shi),系統自(zi)動(dong)(dong)(dong)調整到低耗電狀態,確(que)保野外長(chang)期使用。獨特的手臂式(shi)設計,適合(he)野外測量,確(que)保呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)室(shi)(shi)的密(mi)封,保證(zheng)研究者拿到可(ke)靠的數(shu)據。
完(wan)善的系(xi)統
每個(ge)(ge) ACE 工作(zuo)站是一個(ge)(ge)完整(zheng)的、整(zheng)合式的土壤碳(tan)通(tong)量系統,包(bao)含一個(ge)(ge)鋁(lv)合金(jin)呼吸室、葉(xie)室手臂和(he)(he)控制單元,控制單元可(ke)以(yi)記(ji)錄和(he)(he)顯示數據。因此,每個(ge)(ge)工作(zuo)站都可(ke)以(yi)獨(du)立使用(yong)。ACE 工作站(zhan)可以(yi)使用(yong)電(dian)池、太(tai)陽(yang)能板和(he)風力作為電(dian)源,一個 40Ah 的鉛蓄電(dian)池,足夠使用(yong)約 28 天。
易(yi)安裝
ACE 系統(tong)高度整合,沒(mei)有任何氣路(lu)連接(jie)管暴露在(zai)外,因(yin)(yin)此無(wu)需在(zai)實驗開始前進行(xing)氣路(lu)連接(jie)。控(kong)制單(dan)元(yuan)由一個大的液晶(jing)屏和(he)五個按鍵組成,方便(bian)單(dan)機(ji)操(cao)作,無(wu)需連接(jie)電腦。氣體交換的數(shu)據、碳通量的數(shu)據以(yi)及其他環境(jing)因(yin)(yin)子的傳感器數(shu)據可以(yi)通過 ACE 的控(kong)制單(dan)元(yuan)記錄下(xia)來(lai),保存到機(ji)器的閃存內(nei)。
開(kai)路和閉(bi)路模式
ACE 測(ce)量可以開路(lu)式測(ce)量,也可以閉路(lu)測(ce)量。測(ce)量時,呼(hu)吸(xi)室(shi)(shi)處于關閉狀態,進入(ru)呼(hu)吸(xi)室(shi)(shi)的參比氣(qi)體的濃度差反應了土壤呼(hu)吸(xi)情(qing)況。
濕度(du)和溫(wen)度(du)等(deng)數據
PAR 傳(chuan)感器(qi)至于(yu)呼(hu)吸室內,可接(jie)高達 6 個土壤(rang)溫(wen)度和(he) 4 個土壤(rang)濕度傳感器。
ACE 網絡化(hua)工作站(多點)
ACE 系(xi)統僅適(shi)合單(dan)點測(ce)量(liang),多個(ge)(ge)(ge) ACE 系(xi)統可(ke)以(yi)(yi)組(zu)成一(yi)個(ge)(ge)(ge)網(wang)絡化工作站,一(yi)個(ge)(ge)(ge)中央(yang)控制單(dan)元(yuan)(yuan)可(ke)以(yi)(yi)連(lian)接 32 個(ge)(ge)(ge)的(de) ACE 工作站,同時適(shi)合 32 個(ge)(ge)(ge)點監(jian)測(ce),每個(ge)(ge)(ge) ACE 系(xi)統離(li)(li)中央(yang)控制單(dan)元(yuan)(yuan)的(de)距(ju)離(li)(li)可(ke)達(da)到(dao)(dao) 100 m。我(wo)們(men)內(nei)置(zhi)分析器在 ACE 呼吸室(shi)內(nei),所(suo)以(yi)(yi),ACE 系(xi)統與中央(yang)控制單(dan)元(yuan)(yuan)的(de)連(lian)接,僅一(yi)根信號線,所(suo)以(yi)(yi)安裝非常簡單(dan),適(shi)合野外測(ce)量(liang)。不(bu)需要將遠(yuan)處的(de)呼吸室(shi)內(nei)的(de)氣體泵到(dao)(dao)中央(yang)控制單(dan)元(yuan)(yuan)測(ce)量(liang),避免了誤差。每個(ge)(ge)(ge) ACE 系(xi)統與中央(yang)控制單(dan)元(yuan)(yuan)支持(chi)熱插(cha)拔。
ACE 系統(tong)的(de)技術指標
CO2 測量范圍:0 - 600 ppm(26.8 mmols m-3),精度 2 ppm
測(ce)量模(mo)式(shi):開例(li)或閉(bi)路
PAR 測(ce)量范(fan)圍:0 - 3000 μmols m-2 sec-1 硅膜
土壤溫度:6 熱點偶傳感器
土壤濕度: FDR 土(tu)壤水分傳感器
呼吸室(shi)氣體(ti)流速 r:100-500 ml min-1
氣體流(liu)速精度:+/- 2% of f.s.d.
顯示單元:240 x 64 點 LCD 顯(xian)示屏
操(cao)作:五個(ge)按鍵操作
數據:閃存存儲數據
內置電(dian)池:12 V standby 1.0 Ah 電池(chi)
供電系統:外接鉛蓄電池,太陽能板,風力電源
RS232 輸出:19200 baud
電氣連接:3 針接頭,防水(shui),適合野(ye)外使用
尺寸:82 x 33 x 13 cms
閉路葉(xie)室大小:2.7 L
開路葉室(shi)大小:1.0 L
呼吸室直徑:23 cm
重量:7.0 kg
中央控制單元(yuan)
結構: 鐵質密封(feng)系(xi)統
連接(jie): 32 個 ACE 接(jie)口(kou),兩個外接(jie)電源接(jie)口(kou)
尺寸: 30 x 30 x 15 cms
應用
土壤呼吸、土壤單位體積微生物數量判斷、植物呼吸 、森林冠層 CO2 剖面 、根系呼吸 、生長室或溫室監測、動物及昆蟲呼吸生理、微生物活動與生物降解、生態生理學(碳平衡)、氣候變化、環境控制
產地:英(ying)國 ADC