[發明專利]一種土壤呼吸自動測定氣室

無效

• 申請號: 201110121493.0
• 申請日: 2011-05-12
• 公開（公告）號: CN102288545A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 高峻;施生錦;黃彬香;韓光魯
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林業研究所
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生態學研究領域，涉及一種土壤呼吸速率自動測量裝置。

背景技術

土壤呼吸是生態系統的一個關鍵過程，其與生態系統生產力、土壤肥力以及區域和全球的碳循環都密切相關。由于全球碳循環調控著氣候變化，因此，土壤呼吸也與氣候變化、碳交易及環境政策有關。全世界范圍土壤呼吸僅次于海洋釋放到大氣的CO₂通量，全球土壤碳庫的碳貯量約為植被碳貯量的1.5倍。土壤呼吸在生物圈和大氣圈C交換中起著重要作用，對土壤碳庫的庫容及其動態變化進行研究，有助于探討減少人為碳排放、增加土壤碳貯存、延長土壤碳的固定時間等問題。土壤呼吸作為土壤碳庫的主要輸出途徑和大氣CO₂的重要來源，其在數量上的微小改變可能對大氣CO₂含量的變化具有相當大的影響，其源、匯及通量的精確測定受到格外重視，對于當前碳循環和全球氣候變化研究具有十分重要意義。

測定土壤呼吸的方法主要有兩大類，一是間接測定方法，即通過測定其他相關指標如土壤中的三磷酸腺苷(ATP)含量來推算土壤呼吸速率，該方法需要建立所測指標與土壤間的定量關系，這種關系一般只適用于特定生態系統中，因此這類方法的應用具有較大的局限性；二是直接測定方法，包括靜態氣室法、動態氣室法和微氣象法三種。這些直接測定方法亦各有其優缺點，如，靜態堿液吸收法操作簡便，有利于多次重復，尤其適合空間異質性大的土壤呼吸測定，但測定的精度不理想。在植物冠層高度范圍內，用微氣象法測定CO₂不受生態系統類型的限制，適合測定大尺度內CO₂的排放，但該法要求土壤表面的異質性和地形條件要相對簡單，其測定土壤CO₂排放的準確度很大程度上受到大氣、土壤表面和儀器設備的影響。動態氣室法適用于測定瞬時和整段時間CO₂的排放速率，但空氣流通速率和氣室內外的壓力差對測定造成負面影響，設備比較昂貴，但一般認為能夠比較準確測定CO₂的真實值。動態氣室法中CO₂濃度的測定技術包括氣相色譜法和紅外CO₂分析儀法。相對來說，紅外CO₂分析儀法所需要的響應時間短、儀器攜帶方便，測定結果更為精確，該方法目前被認為是較為理想的測定方法。但利用紅外CO₂分析儀法達到原位、連續、自動測定土壤呼吸所需的土壤呼吸室和自動開啟裝置的要求很高，要求自動開啟控制裝置開閉順暢，呼吸室密封性能好。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種土壤呼吸自動測定氣室，采用將自動開啟控制裝置、測量室和底座集合進行設計，為紅外CO₂分析儀提供氣體源，進而實現土壤呼吸速率的計算。

為了實現上述任務，本發明采取的技術解決方案是：

一種土壤呼吸自動測定氣室，其特征在于，該土壤呼吸自動測定氣室由自動開啟裝置控制氣室按時開啟和關閉，底座固定于土壤中，測量室和自動開啟裝置放置在底座上；

所述的測量室包括上下兩部分，均為中空的圓筒形殼體；上部分用螺栓連接于支臂上，殼體側面設有與紅外氣體分析儀連通的通氣嘴，頂部設有測量氣室內溫度的傳感器探頭；下部分連接于底座上，使用時插入土壤中；

所述的自動開啟裝置包括一個小型直流電機、行程開關和支臂；

所述的底座包括一個底板，底板上有螺絲孔、通氣孔，可通過螺栓鏈接測量室下部分、小型直流電機和接線盒，通過螺栓將底板固定于土壤中。

本發明的土壤呼吸自動測定室具備以下功能：

(1)為紅外CO₂氣體分析儀提供分析氣體源，從而計算土壤呼吸速率；

(2)測量室通過電機按時關閉和開啟，可以方便提供連續和多次重復測定；

(3)上部分測量室內安置銅管，可以充分混合土壤呼吸室內的氣流與土壤表面的氣體，使測定結果更為準確。

附圖說明

圖1是本發明的結構俯視示意圖

圖2本發明的結構側面示意圖

以下結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。

具體實施方式

參見圖1，本發明的土壤呼吸自動測定氣室，由自動開啟控制裝置、測量室和底座組成，底座固定于土壤中，測量室和自動開啟裝置放置在底座上；