[發(fā)明專利]一種土壤磷化氫氣體分層采樣裝置及其采樣方法

在審

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• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106872221A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛曉君;陳偉仡
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22;G01N1/26;G01N1/24
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 蔡克永

本發(fā)明公開了一種土壤磷化氫氣體分層采樣裝置及其采樣方法，包括第一基座、隔板和基礎(chǔ)箱；第一基座具有一個內(nèi)外環(huán)，外環(huán)為可儲水的回水槽，內(nèi)環(huán)用于放置中部帶有一圓孔的隔板；基礎(chǔ)箱的下部開口，并置于該回水槽上；基礎(chǔ)箱的頂部具有一端蓋，端蓋上開設(shè)有兩個采樣口；其中一個采用口經(jīng)過一根硅膠管穿過隔板的圓孔延伸至隔板以下，用于采集土壤釋放的磷化氫氣體，另一個采樣口通過一根硅膠管延伸至隔板之上，用于采集植株釋放的磷化氫氣體。該裝置可實(shí)現(xiàn)不同磷化氫排放途徑貢獻(xiàn)率大小的探究，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，高效耐用，適合推廣實(shí)施。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種土壤磷化氫氣體分層采樣裝置及其采樣方法。

背景技術(shù)

生態(tài)系統(tǒng)中的各種物質(zhì)循環(huán)具有重大的意義，磷元素是各種生態(tài)系統(tǒng)中的重要性限制因子，尤其是在濕地生態(tài)系統(tǒng)中。濕地系統(tǒng)中復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境和水文條件會影響磷的生物地球化學(xué)循環(huán)過程，這種過程包括了磷元素在水和沉積物間的交換、植物的吸收以及向周圍生態(tài)系統(tǒng)的輸送。這些過程會直接影響濕地系統(tǒng)磷酸鹽的代謝能力，而當(dāng)濕地系統(tǒng)中磷酸鹽含量過高時又會導(dǎo)致濕地的富營養(yǎng)化。磷化氫是一種廣泛存在于大氣中的痕量氣體。因此在磷的生物化學(xué)循環(huán)中，必須將磷化氫的存在和作用考慮進(jìn)來。磷化氫作為磷循環(huán)中重要的磷載體其作用主要體現(xiàn)在:一，磷化氫作為一種活潑氣體與其它溫室氣體競爭消耗大氣中的羥基自由基，可能會導(dǎo)致間接的溫室效應(yīng)；二，磷化氫的毒性會抑制土壤中微生物的活動，損傷植物；三，磷化氫可能會在大氣中被氧化成為可溶性磷酸鹽，重新被植物吸收，參與磷的循環(huán)。

人們對于磷化氫氣體的排放已經(jīng)做了些許研究，現(xiàn)有對磷化氫在陸地自然環(huán)境釋放規(guī)律的研究中認(rèn)為磷化氫的主要排放途徑為土壤，并沒有考慮到環(huán)境中植物作為磷化氫排放途徑的可能性。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)磷化氫總是伴隨著甲烷而產(chǎn)生，因此猜測甲烷與磷化氫有著類似的排放途徑，現(xiàn)有對水稻田中甲烷排放規(guī)律的大量研究發(fā)現(xiàn)水稻植株是主要的排放途徑，因此希望通過土壤和植株對總排放的貢獻(xiàn)率的區(qū)分來揭示植株是否是磷化氫的重要排放途徑之一。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)有對磷化氫在陸地自然環(huán)境釋放規(guī)律的研究中認(rèn)為磷化氫的主要排放途徑為土壤，并沒有考慮到環(huán)境中植物作為磷化氫排放途徑的可能性。本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便、密封性能好的土壤磷化氫氣體分層采樣裝置及其采樣方法。通過該裝置在野外實(shí)際中的應(yīng)用，采樣獲得土壤與植株兩種不同排放途徑產(chǎn)生的磷化氫氣體的量，從更深的層面揭示磷化氫的地球化學(xué)循環(huán)過程。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種土壤磷化氫氣體分層采樣裝置，包括第一基座7、隔板6和基礎(chǔ)箱4；

所述第一基座7具有一個內(nèi)外環(huán)，外環(huán)為可儲水的回水槽9，內(nèi)環(huán)用于放置中部帶有一圓孔8的隔板6；所述基礎(chǔ)箱4的下部開口，并置于該回水槽9上，當(dāng)回水槽9內(nèi)儲存有水時，基礎(chǔ)箱4的下端淹沒在液面下；基礎(chǔ)箱4內(nèi)設(shè)有溫度儀和風(fēng)扇；

所述基礎(chǔ)箱4的頂部具有一端蓋10，端蓋10上開設(shè)有一號采樣口1和二號采樣口2；其中，一號采樣口1的內(nèi)口經(jīng)過一根硅膠管穿過隔板6的圓孔8延伸至隔板以下，用于采集土壤釋放的磷化氫氣體，二號采樣口2的內(nèi)口通過一根硅膠管延伸至隔板6之上，用于采集植株釋放的磷化氫氣體。

所述土壤磷化氫氣體分層采樣裝置還包括一個基礎(chǔ)箱4的延長段5和一個第二基座11；第二基座11套設(shè)在延長段5的上端，第二基座11的結(jié)構(gòu)與第一基座7的結(jié)構(gòu)相同；

所述基礎(chǔ)箱4的下端支撐在延長段5上的第二基座11的回水槽內(nèi)，延長段5的下端置于第一基座7的回水槽內(nèi)；

所述基礎(chǔ)箱4、第二基座11、延長段5、第一基座7自上而下疊置，形成可拆卸式組合箱體。

所述一號采樣口1和二號采樣口2的外口均各自設(shè)有一軟管，作用在于通過軟管將箱體內(nèi)部與外界連通；軟管上各設(shè)有一個三通閥，三通閥的作用在于當(dāng)采集箱體內(nèi)部氣體時，用于斷開箱體內(nèi)部與外界的連通。

所述隔板6由兩個半圓塊組合而成，以實(shí)現(xiàn)大小可調(diào)。