[發(fā)明專利]一種便攜式土壤呼吸速率測量裝置及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810903005.3
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109030780A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林俊杰;曲衍樺;張帥;周爽;陳茜;尹靜;許景鈁;劉丹;蘭波;何立平;曹曉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶三峽學(xué)院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發(fā)明公開了一種便攜式土壤呼吸速率測量裝置及方法，包括空氣泵、堿石灰柱、空氣過濾器、恒溫器、緩沖瓶和土壤培養(yǎng)管，所述的空氣泵、堿石灰柱、空氣過濾器、緩沖瓶和土壤培養(yǎng)管通過導(dǎo)管依次連接，所述的緩沖瓶和土壤培養(yǎng)管放置在恒溫器中，所述的土壤培養(yǎng)管頂部通過導(dǎo)管與緩沖瓶連通，所述的土壤培養(yǎng)管底部通過導(dǎo)管連接堿液吸收瓶，所述的空氣過濾器與緩沖瓶連通的導(dǎo)管上設(shè)置有調(diào)節(jié)總閥，所述的恒溫器一側(cè)連接有溫度控制器。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、便于攜帶，且測量準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土壤測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式土壤呼吸速率測量裝置及方法。

背景技術(shù)

近年來，人類活動(dòng)導(dǎo)致的碳循環(huán)紊亂導(dǎo)致大氣中的CO₂含量日趨升高，全球氣候變暖問題受到廣泛關(guān)注。土壤是陸地生態(tài)中最大的碳庫，土壤中碳貯量的增加將有助于緩和人類活動(dòng)導(dǎo)致的大氣CO₂含量升高，而土壤CO₂的釋放將會加劇CO₂含量升高的趨勢。氣候變化背景下，土壤呼吸的溫度敏感性，特別是土壤中穩(wěn)定碳庫的溫度敏感性以及長期溫度升高條件下土壤呼吸的溫度敏感性，底物有效性，微生物群落結(jié)構(gòu)及礦化作用等方面的研究工作是目前土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)等領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

而在現(xiàn)有的測定土壤呼吸速率的方法存在著諸多不足，目前，在國內(nèi)的測定土壤呼吸的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，大多數(shù)依舊采用最原始的方法，即在野外只進(jìn)行單純的采樣，實(shí)驗(yàn)室再進(jìn)一步處理檢測，分析得出數(shù)據(jù)。此方法沿襲至今，出現(xiàn)了諸多的不足，例如，耗費(fèi)時(shí)間，耗費(fèi)體力，耗費(fèi)財(cái)力。在如今的研究當(dāng)中，測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性越來越受關(guān)注，而傳統(tǒng)的測定方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的要求，例如，常規(guī)方法在野外進(jìn)行采樣后的樣品保存這一階段，對數(shù)據(jù)的分析影響很大，從而可能影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)精度，導(dǎo)致數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性得不到保證。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們逐漸認(rèn)識到野外原位獲取樣品或收集數(shù)據(jù)的重要性，因此，小型便攜式科研裝備產(chǎn)業(yè)逐漸得到重視和發(fā)展，這種需求日趨明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，旨在提供一種便攜式土壤呼吸速率測量裝置及方法，該裝置具有體積小、重量輕、精度高的特點(diǎn)。

為了解決上述提出的技術(shù)問題，本發(fā)明具體通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種便攜式土壤呼吸速率測量裝置，包括空氣泵、堿石灰柱、空氣過濾器、恒溫器、緩沖瓶和土壤培養(yǎng)管，所述的空氣泵、堿石灰柱、空氣過濾器、緩沖瓶和土壤培養(yǎng)管通過導(dǎo)管依次連接，所述的緩沖瓶和土壤培養(yǎng)管放置在恒溫器中，所述的土壤培養(yǎng)管頂部通過導(dǎo)管與緩沖瓶連通，所述的土壤培養(yǎng)管底部通過導(dǎo)管連接堿液吸收瓶，所述的空氣過濾器與緩沖瓶連通的導(dǎo)管上設(shè)置有調(diào)節(jié)總閥，所述的恒溫器一側(cè)連接有溫度控制器。

所述的緩沖瓶的瓶口設(shè)置有致密膠塞，所述的連通緩沖瓶與調(diào)節(jié)總閥之間導(dǎo)管為金屬材質(zhì)。

所述的土壤培養(yǎng)管為兩端開口的圓柱形培養(yǎng)管，在土壤培養(yǎng)管的兩端分別設(shè)置有致密膠塞，所述的土壤培養(yǎng)管頂部的導(dǎo)管上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。

所述的堿石灰柱中填充有堿石灰，所述的堿石灰為氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀的混合物。

所述的堿液吸收瓶內(nèi)設(shè)置有堿液，在堿液吸收瓶的底部放置有玻璃珠。

本發(fā)明的另一目的在提供一種土壤呼吸速率的測量方法，具體包括以下步驟：

1)將待測土壤填充入土壤培養(yǎng)管中，填充至土壤培養(yǎng)管體積的1/2～3/4，培養(yǎng)后將土壤培養(yǎng)管用致密膠塞密封；

2)調(diào)節(jié)恒溫器到測量需要溫度，將填充培養(yǎng)后的土壤培養(yǎng)管置于恒溫器內(nèi)，連接好測定土壤呼吸速率的裝置，穩(wěn)定1～2個(gè)小時(shí)；并設(shè)立并聯(lián)的空白土壤培養(yǎng)管；

3)開通空氣泵使空氣通過堿石灰柱、空氣過濾器通過流量調(diào)節(jié)總閥控制大小，并通過金屬導(dǎo)管使空氣溫度與恒溫器中的溫度保持一致，通過緩沖瓶平穩(wěn)進(jìn)入土壤培養(yǎng)管；