[發(fā)明專利]一種室內(nèi)土壤微生物呼吸連續(xù)測(cè)定裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210007361.X
• 申請(qǐng)日: 2012-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN102586097A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何念鵬;溫學(xué)發(fā);于貴瑞;孫曉敏;王秋鳳;王晶苑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所
• 主分類號(hào): C12M1/36
• 分類號(hào): C12M1/36;C12M1/34;C12Q1/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體提供了一種室內(nèi)土壤微生物呼吸自動(dòng)、連續(xù)測(cè)定裝置。

背景技術(shù)：

土壤碳貯存與碳循環(huán)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)；土壤微生物呼吸(培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)也稱為碳礦化)的研究對(duì)于揭示土壤有機(jī)質(zhì)分解與周轉(zhuǎn)、土壤碳源匯功能等具有重要作用。近年來(lái)，全球變化研究受到熱捧，使土壤呼吸及其相關(guān)領(lǐng)域的研究工作受到世界各國(guó)科研工作者的廣泛重視。

土壤室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)(Incubation?experiment)可精確控制各種實(shí)驗(yàn)因素，如溫度、水分、底物添加等，與野外受控實(shí)驗(yàn)相比更有利于深入揭示土壤微生物呼吸及其調(diào)控機(jī)理，受到廣大科研人員的高度重視。土壤微生物呼吸(或碳礦化)的傳統(tǒng)研究更多是采用堿液吸收法和氣相色譜法。前者成本低廉，但測(cè)試結(jié)果的精度和準(zhǔn)確度均不高；后者分析精度高，但由于耗時(shí)、耗力且分析成本高，很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模測(cè)試。總之，受分析儀器的限制，土壤微生物呼吸速率的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定一直受到限制，此類培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)很難大規(guī)模進(jìn)行。

近年來(lái)，紅外線CO₂分析儀測(cè)試土壤微生物呼吸的方法，因其精度較高受到了國(guó)內(nèi)外科研人員的青睞。但是，目前科研人員主要采用單通道或手動(dòng)方式來(lái)完成相關(guān)的測(cè)試工作，多通道、自動(dòng)切換的土壤微生物呼吸的快速、連續(xù)測(cè)定裝置并未得到開發(fā)和研制，使分析測(cè)試工作無(wú)法大量進(jìn)行，未從根本上解決土壤微生物呼吸(土壤碳礦化)測(cè)試工作的限制因素。有鑒于此，本專利重點(diǎn)開發(fā)和研制的多通道、自動(dòng)切換的土壤微生物呼吸測(cè)定系統(tǒng)，為科研人員提供一整套準(zhǔn)確、高速的連續(xù)測(cè)試系統(tǒng)，滿足大批量測(cè)試樣品的分析需求。

發(fā)明內(nèi)容：

為了滿足土壤碳循環(huán)和土壤微生物等相關(guān)領(lǐng)域的研究需求，本發(fā)明提供了一種室內(nèi)土壤微生物呼吸自動(dòng)、連續(xù)測(cè)定裝置。

該裝置可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求調(diào)節(jié)裝置內(nèi)開始測(cè)定時(shí)的CO₂濃度(最大程度地模擬自然狀態(tài)下大氣CO₂濃度，降低傳統(tǒng)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)環(huán)境CO₂濃度對(duì)土壤微生物呼吸的促進(jìn)或抑制效應(yīng))，通過程序設(shè)計(jì)完成不同測(cè)試樣品間的自動(dòng)切換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)樣品土壤微生物呼吸的連續(xù)或重復(fù)測(cè)定。

本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

室內(nèi)土壤微生物呼吸連續(xù)測(cè)定裝置包括恒溫培養(yǎng)系統(tǒng)、CO₂起始濃度控制及氣體采樣系統(tǒng)和CO₂濃度分析儀(如圖1所示)。

具體包括：

1)恒溫培養(yǎng)系統(tǒng)，包括恒溫箱11和多個(gè)培養(yǎng)瓶12；

2)CO₂起始濃度控制及氣體采樣系統(tǒng)，包括精密流量計(jì)21、堿石灰吸收管22、三通電磁閥32和33、數(shù)據(jù)采集器35、繼電器36、進(jìn)氣管道13、回氣管道14、氣體過濾器15、旁路氣泵16、壓力調(diào)節(jié)閥17、多通道電磁閥31和34、氣體過濾器18、以及控制線路；

3)CO₂濃度分析儀41，可以為高精密紅外CO₂分析儀或其它類似的CO₂濃度快速分析儀。

如上所述裝置中，通過數(shù)據(jù)采集器35和繼電器36來(lái)控制多通道電磁閥31和34來(lái)實(shí)現(xiàn)不同進(jìn)氣或回氣管路間的切換(即實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試樣品間的測(cè)試)；隨后，測(cè)試氣體經(jīng)過氣體過濾器15、精密流量計(jì)21、旁路氣泵16、壓力調(diào)節(jié)閥17、CO₂濃度分析儀41、氣體過濾器18，從而完成整個(gè)閉路氣體通道(圖1)。

恒溫箱可提供實(shí)驗(yàn)需要的理想溫度；氣體過濾器15和18主要是對(duì)閉路循環(huán)管道內(nèi)的氣體進(jìn)行過濾，既可維持氣體通道暢通，又降低了氣體雜質(zhì)對(duì)分析測(cè)試結(jié)果的影響。