[發(fā)明專利]一種可拆卸式測定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710146508.6
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106814167A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黨曉宏;高永;盛艷;蒙仲舉;汪季;唐國棟;李錦榮;袁立敏;黃海廣;王禎儀
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,陳曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種可拆卸式測定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的裝置。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的發(fā)展和人類活動的增加，大氣中CO₂濃度呈現(xiàn)不斷上升的趨勢。化工溫室氣體的排放、汽車尾氣的排放、森林火災(zāi)溫室氣體的排放及熱電廠等大量溫室氣體的排放導(dǎo)致近些年來大氣溫度升高、極端天氣頻發(fā)、氣候趨向于干旱及兩極冰雪融化，海平面上升等生態(tài)環(huán)境問題。減少大氣溫室氣體的主要途徑有切斷污染源(關(guān)閉污染嚴(yán)重的工業(yè)及熱電廠)、開發(fā)清潔能源(充分利用太陽能、風(fēng)能等)。還有最為關(guān)鍵的一種途徑就是植物通過光合作用吸收大氣中CO₂而釋放O₂。

從全球碳平衡的角度發(fā)現(xiàn)，人類通過化石燃料的燃燒和土地利用變化等途徑向大氣中排放7.0Pg C/a，殘留在大氣中的碳3.4Pg C/a，而被海洋生態(tài)系統(tǒng)吸收的碳3.4Pg C/a，那么1.63.4Pg C/a不知去向，所以碳失匯成為全球碳循環(huán)研究的核心問題。從目前的研究來看，碳失匯最有可能存在于陸地生態(tài)系統(tǒng)中，但其存在的位置和強(qiáng)度存在很大的不確定性。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支的研究主要集中在低緯度低海拔地區(qū)，對高緯度高海拔地區(qū)的研究相對較少，且研究對象主要為森林、草地、濕地及農(nóng)田。但森林和草地每年所吸收固定的碳仍少于消失的碳量，且農(nóng)田被認(rèn)為是一個重要的碳“源”。鑒于此，眾多研究者將研究對象轉(zhuǎn)為長期忽視的荒漠生態(tài)系統(tǒng)。灌叢是干旱、半干旱地區(qū)的主要的植被類型，因此準(zhǔn)確監(jiān)測灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸對研究全球碳失匯問題意義重大。

在目前研究中，還沒有發(fā)現(xiàn)一種測定生態(tài)系統(tǒng)的呼吸的裝置。當(dāng)前測定氣體濃度數(shù)值測量法的主要方法有堿液吸收法、靜態(tài)箱法、動態(tài)箱法、氣象色譜方法、微氣象測量法和紅外二氧化碳檢測法等。現(xiàn)有測定土壤呼吸較為理想的方法是傅里葉變換紅外光譜法，如美國基因公司生產(chǎn)的LI-8100和LI-6400裝置，但該裝置在荒漠地區(qū)攜帶不方便、價格昂貴、耗電快不易充電、光程短、土壤呼吸室面積小導(dǎo)致測定精度低，且不能同時測定土壤層、枯落物層及灌叢層的呼吸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可拆卸式測定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的裝置。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種可拆卸式測定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的裝置，包括底座、測定箱、CO₂氣體測定儀、換氣扇和電池，所述CO₂氣體測定儀和換氣扇均與所述電池相連；所述底座呈上下兩端敞口的筒狀結(jié)構(gòu)，所述測定箱呈下端敞口、上端通過一可打開的蓋板進(jìn)行封裝的筒狀結(jié)構(gòu)；

所述底座套在灌叢上且其下端插接在土壤中，其上端與所述測定箱的敞口端相適配且密封可拆卸連接；

所述換氣扇、CO₂氣體測定儀和電池均安裝在所述測定箱的內(nèi)側(cè)壁上。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過將底座和測定箱可拆卸連接，可根據(jù)需要制造多個底座，通過整體移動測定箱，保持底座位置不變，可實(shí)現(xiàn)多樣點(diǎn)間重復(fù)測定；通過設(shè)置CO₂氣體測定儀和換氣扇，實(shí)現(xiàn)了灌叢生態(tài)系統(tǒng)中土壤層、枯落物層、灌叢層呼吸作用的測定，減少了邊緣效應(yīng)和土壤空間異質(zhì)性，可更為精確的測定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸CO₂的濃度。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述測定箱包括四個側(cè)板，四個所述側(cè)板依次順序密封可拆卸連接成一上下兩端敞口的方筒狀結(jié)構(gòu)，該方筒狀結(jié)構(gòu)的下端與所述底座上端密封可拆卸相連；所述蓋板鉸接在其中一個所述側(cè)板的上端；

所述換氣扇、所述CO₂氣體測定儀和所述電池均安裝在所述側(cè)板的內(nèi)側(cè)壁上。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過將四個側(cè)板之間密封可拆卸連接，在野外可以隨時拆裝，便于攜帶運(yùn)輸。

進(jìn)一步，四個所述側(cè)板依次通過磁條和密封條密封可拆卸連接成一上下兩端敞口的方筒狀結(jié)構(gòu)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過將四個側(cè)板依次通過磁條相連接，可方便拆卸和安裝。

進(jìn)一步，還包括液壓伸縮緩沖支撐桿；四個所述側(cè)板分別為前側(cè)板、左側(cè)板、后側(cè)板和右側(cè)板，所述蓋板鉸接在所述后側(cè)板的上端；所述液壓伸縮緩沖支撐桿的一端轉(zhuǎn)動連接在所述左側(cè)板或右側(cè)板的內(nèi)側(cè)壁上，其另一端轉(zhuǎn)動連接在所述蓋板的內(nèi)側(cè)面上。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過設(shè)置液壓緩沖支撐桿，方便打開或關(guān)閉蓋板時，有一定的支撐緩沖作用。