[發明專利]一種利用雙向硅膠環密封的農田溫室氣體采集裝置及其應用

在審

• 申請號: 201610225582.2
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN105699134A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 田慎重;郭洪海;鄭東峰;董曉霞;董亮;孫澤強;王學君;劉盛林
• 申請（專利權）人: 山東省農業科學院農業資源與環境研究所
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本發明涉及一種利用雙向硅膠環密封的農田溫室氣體采集裝置及其應用，屬于氣體采集 裝置的技術領域。

背景技術

目前，農業源溫室氣體研究已經成為農業生態效應研究的熱點問題之一。據估計，農業 源溫室氣體約占全球溫室氣體排放總量的14％，減緩農業源溫室氣體排放對控制全球氣候變 化有重要作用。

在農業源溫室氣體研究中，溫室氣體采集裝置是溫室氣體通量研究的基礎。目前，國內 外通用的農田生態系統溫室氣體采集測定方法主要有靜態箱-氣相色譜法和田間氣體分析儀 原位觀測法，其中靜態箱-氣相色譜法具有成本低、易控制、易操作等優點，而靜態箱裝置受 材質、成本、運輸、便利性等條件影響則呈現多樣化，但基本結構仍然是箱體和基座構成。 所述箱體和基座之間通過基座上的水槽注水來實現箱體和基座的注水密封，由于注水密封在 旱地農田溫室氣體采集過程中受水源條件、運輸條件、水槽易損壞等限制因素影響，氣體樣 品采集過程易受干擾而影響氣體樣品穩定性。

關于注水密封，中國專利CN101731110B公開了一種注水密封結構。該專利所述田間原 位智能氣密植物生長箱的箱體包括有上、下兩部分箱體，上箱體為有蓋無底的透明體，下箱 體無蓋無底，在下箱體上緣設有水槽，上箱體下緣放置在水槽內由水密封。

中國專利CN202230068U公開了一種測定農田溫室氣體排放的容量可調式靜態箱。包括 底座、下層箱體和箱蓋，所述下層箱體和箱蓋之間連接有至少一個上層箱體。本發明的效果 在于根據農作物的株高選取靜態箱的箱體層數，也可根據農作物的不同種類設計不同尺寸的 箱體，實現了對箱體容量的調節。該容量可調式靜態箱不僅結構復雜，且操作性和靈活性差。

傳統靜態箱都是在箱體側壁的不同高度上設置采氣管，實現對不同氣層的氣體進行采集。 例如，中國專利CN104697586A公開的一種土壤溫室氣體排放與生境信息集成采集器。該采 集方式結構復雜，靈活性差，對裝置的工藝要求高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種利用雙向硅膠環密封的農田溫室氣體采集裝置。

本發明還提供一種利用上述溫室氣體采集裝置進行溫室氣體采集的方法。

本發明的技術方案如下：

一種利用雙向硅膠環密封的農田溫室氣體采集裝置，包括插接設置的靜態箱和基座，靜 態箱為頂部密封的圓筒結構，基座為兩端開口的圓筒結構；靜態箱下端開口的邊緣設置有凹 槽硅膠環，凹槽硅膠環環繞靜態箱的下端開口一周；基座上端開口的邊緣設置有凸起硅膠環， 凸起硅膠環環繞基座上端開口一周；凸起硅膠環嵌入設置在凹槽硅膠環內；靜態箱下開口邊 緣與基座上開口邊緣通過密封卡扣連接。凸起硅膠環、凹槽硅膠環及密封卡扣共同起到密封 作用。

優選的，所述靜態箱包括自上而下依次連接的第一靜態箱、伸縮段和第二靜態箱；第二 靜態箱側壁設置有多個豎直方向的固定桿，第一靜態箱上設置有與固定桿配合的套管，所述 套管的側壁上設置有螺栓頂絲；固定桿與套管套接設置；所述伸縮段為褶皺伸縮波紋管。此 處設計的優點是，根據不同高度農作物高度的不同，及同一農作物在不同生長時期的高度不 同，調節伸縮段的高度，并通過螺栓頂絲固定，滿足不同高度農作物的使用要求，通用性和 穩定性高。

進一步優選的，所述靜態箱的可調高度為25～100cm，內徑為25～35cm，外徑為30～ 40cm；所述基座的高度為15～25cm，內徑為25～35cm，外徑為30～40cm。

優選的，所述靜態箱內設置有軸流風扇、溫度計探針和進氣棒；軸流風扇連接電瓶，溫 度計探針連接數顯溫度計。

進一步優選的，所述進氣棒可滑動設置在靜態箱頂部。通過調節進氣棒的高度可以采集 靜態箱內不同高度空間內的氣體樣本，針對性強。

再進一步優選的，所述進氣棒的端部設置有收集裝置；所述收集裝置與進氣棒的端部貫 通連接。通過收集裝置均勻收集靜態箱內部的氣體，并提高了氣體收集效率。

所述收集裝置為橫向收集管；所述橫向收集管的側壁上設置有多個入氣孔；或者，所述 收集裝置為倒圓錐收集器，倒圓錐收集器的頂部開口與進氣棒的端部貫通連接，倒圓錐收集 器的底部設置有多個進氣孔。避免了在箱體側壁上設置多根收集管進行氣體采集，結構簡單， 靈活性高。

優選的，所述凸起硅膠環和凹槽硅膠環的豎直截面為三角形。