[發明專利]一種高寒草地生態系統淋溶性土壤有機碳的監測方法

在審

• 申請號: 202011141947.6
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112268921A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 張志春;馬文林;王軍;辛元堯;李剛;金欣;韓文玲;胡亞男;黃志鳳;張繼紅;歐建芳;呂才忠;潘忠;張承嘉
• 申請（專利權）人: 張志春
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G01N1/31;G01N1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高寒草地生態系統淋溶性土壤有機碳的監測方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、選擇便于工作的典型高寒草地生態系統區域，按照土體分布深度開挖剖面，在剖面的一側取出盡可能保持土層原狀的圓柱形土柱，安置在自制的監測裝置中；具體的：

S11、用薄膜無縫隙套住圓柱土柱，并在草生長段安裝隔離圈，使之與薄膜緊密結合并保持高出土面3～5cm；

S12、根據不同類型土壤的特別性狀，在土壤淋溶液分離托盤正面底部鋪墊n(1≤n≤3)層具有一定托水性的噴溶布，然后將用薄膜無縫隙包裹的圓柱土柱安裝于土壤淋溶液分離托盤中，并保證薄膜緊密貼合于土壤淋溶液分離托盤的內側壁；

S13、按照圓柱土柱與地面保持一致的要求，在土層以下的母質層中安裝淋溶液收集容器，并實現沖洗-平衡壓力器、采樣管的安裝，實現沖洗-平衡壓力器、采樣管和淋溶液收集容器的無縫隙鏈接；

S14、將安裝有土柱的土壤淋溶液分離托盤于淋溶液收集容器之上；

S2、通過沖洗-平衡壓力器用具有一定壓力的純凈水沖洗淋溶液收集容器數次，沖洗水通過采樣管負壓吸出，收集淋溶液；

S3、準確計量收集的淋溶液，于-22±1℃冷凍24h；在預冷至-50±2℃的條件下，將冷凍24h的淋溶液置于凍干機中，控制凍干機的真空度為20±5Pa，冷凍干燥得到固體物質；

S4、對得到的冷凍干燥物質采用有機碳分析儀進行有機碳定量，或者將冷凍干燥物質復溶于D₂O中，通過液體核磁共振技術進行結構鑒定，或通過¹³C固體核磁共振技術進行結構鑒定，確定某高寒草地生態系統的淋溶性有機碳構成；

S5、通過如下公式對某地域高寒草地生態系統淋溶性有機碳碳庫泄露進行估算計量：

T-LSOC＝31.85*π*R²*S

式中：T-LSOC為某區域確定面積內的淋溶性土壤有機碳量

R為采樣裝置的半徑(約定與標準雨量計相同，為10cm)

S為監測區域的面積

31.85為換算系數

注1：根據監測裝置內土柱的實際厚度，計算結果應予以標注；

注2：計算結果需注明是某次降水過程或某一設定周期；

注3：根據連續監測的累計結果確定全年的土壤有機碳淋溶量。

2.如權利要求1所述的一種高寒草地生態系統淋溶性土壤有機碳的監測方法，其特征在于：安置到位的監測裝置的采樣管的管口至少高出該地草高度15cm，并在管口安裝防塵帽。

3.如權利要求1所述的一種高寒草地生態系統淋溶性土壤有機碳的監測方法，其特征在于：安置到位的監測裝置的沖洗-平衡壓力器的管口要求高出該地草高度15cm，并在管口安裝防塵帽。

4.如權利要求1所述的一種高寒草地生態系統淋溶性土壤有機碳的監測方法，其特征在于：沖洗干凈的備用監測裝置可以依據需求采取按照一次有效降雨或者規定的采樣時長兩種方式收集淋溶性有機碳淋溶液。

5.如權利要求1所述的一種高寒草地生態系統淋溶性土壤有機碳的監測方法，其特征在于：要求按照原有土層順序堆放挖出土，回填時按照相反順序回填，盡可能保持原有土層順序。

6.如權利要求1所述的一種高寒草地生態系統淋溶性土壤有機碳的監測方法，其特征在于：所述薄膜由高強度聚丙烯制成外，隔離圈、土壤淋溶液分離托盤、沖洗-平衡壓力器、淋溶液收集容器、采樣管均由聚四氟乙烯制作。

7.如權利要求1所述的一種高寒草地生態系統淋溶性土壤有機碳的監測方法，其特征在于：土壤淋溶液分離托盤呈直壁漏斗狀，漏斗夾角3°＜θ＜5°，斗內孔呈葉脈狀排列并向中心聚集，中心孔徑為1±0.5cm，呈葉脈狀排列的孔洞與水平面垂直，孔徑為0.5±0.1cm。