[發明專利]一種土壤呼吸-硝化-反硝化速率原位測量方法

在審

• 申請號: 201610116598.X
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105651895A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 蔣海波;高巧;周星梅;李娜;陳建中
• 申請（專利權）人: 中國科學院成都生物研究所
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N33/24
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙) 51212
• 代理人: 高利丹

技術領域

本發明涉及土壤呼吸、硝化、反硝化速率的測量方法，特別涉及原位測量土壤呼 吸、硝化和反硝化速率的方法，屬于生態系統技術領域。

背景技術

通常，土壤呼吸過程、硝化過程、反硝化過程被認為是土壤環境中主要的三個生物 化學過程。目前，土壤呼吸速率的測量方法主要有封閉式動態氣室法、開放式動態氣室法、 封閉式靜態氣室法、氣相色譜法等，能夠滿足原位測量的需要。硝化和反硝化速率的測量方 法主要有總量平衡法、NO₃^-消耗法、微電極法、¹⁵N示蹤法、BaPS技術等，能夠滿足同時測量硝 化和反硝化速率的方法有¹⁵N示蹤法、C₂H₂抑制法和BaPS技術。若能夠原位同時測量土壤呼 吸、硝化、反硝化速率，對于提升對土壤生物化學過程的認識具有重要意義，但原位測量的 方法未見報道，因此亟需開發一種能夠實現原位同時測量土壤呼吸、硝化、反硝化速率的方 法。

發明內容

針對現有技術存在的不能同時原位測量土壤呼吸、硝化、反硝化速率的問題，本發 明提出了一種可以實現在不擾動土壤情況下，同時進行土壤呼吸、硝化和反硝化速率的原 位靈活時間尺度、動態測量的方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

將底端為空的腔體插入土壤中，構建一個內含原位土柱的封閉腔體(封閉腔體內 土柱的截面積為S；封閉腔體內的氣體的體積為V)，在t₀時刻(第一次采集氣體時間)將抽氣 針筒插入封閉腔體內，采集LmL氣體，通過氣相色譜測量得其中N_xO_y濃度為N_xO_y,1、CO₂濃度 為CO_2,1和O₂濃度為O_2,1；在t₁時刻(第二次采集氣體時間)，即間隔Δt時間(Δt＝t₁-t₀)后， 再次抽取同等體積的氣體，并再次通過氣相色譜測量得其中N_xO_y的濃度為N_xO_y,2、CO₂濃度為 CO_2,2和O₂濃度為O_2,2。

將N_xO_y、CO₂和O₂三種氣體在Δt時間內的變化量分別標記為：ΔN_xO_y、ΔCO_2,total和 ΔO_2,total，其中：

ΔNxOy=(NxOy,2-NxOy,1)×VL]]>公式(1)