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土壤空氣中CO2主要來源于土壤呼吸，其濃度主要決定于生物因素(植物根系、土壤微生物活性等)和環(huán)境因素(土壤溫度、含水量等)。研究了解土壤空氣CO2濃度剖面分布、季節(jié)動(dòng)態(tài)及其影響因素，有助于人們認(rèn)識(shí)土壤中CO2產(chǎn)生、累積、輸運(yùn)以及向大氣排放的生物和物理過程。
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
相較于傳感器分層埋入法，該系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
l使用一個(gè)分析儀分析多層數(shù)據(jù)，沒有系統(tǒng)誤差
l可以更換其他測(cè)量要素分析儀，如:碳氧同位素，N2O，CH4等
l梯度測(cè)量?jī)?nèi)容，更靈活的實(shí)驗(yàn)
l不破壞土壤原位
l保持實(shí)驗(yàn)的原始狀態(tài)
系統(tǒng)測(cè)定方法
l傳感器埋入法：土壤分層埋入傳感器，做防水透氣處理
l分析儀/泵吸式傳感器吸氣多路分析法：利用一個(gè)多路控制器，通過抽氣防水，把多層氣體抽入分析儀進(jìn)行分析
l人工監(jiān)測(cè)：
土壤CO2通量計(jì)算定律
菲克**定律：根據(jù)菲克**定律(Fick’s first law)，在（穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散的情況下）單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于擴(kuò)散方向的單位截面積的擴(kuò)散物質(zhì)流量（稱為擴(kuò)散通量Diffusion flux，用J表示）與該截面處的濃度梯度(Concentration gradient)成正比。土壤剖面CO2通量（μmol CO2 m-2s-1）即根據(jù)該定律求出，具體計(jì)算公式為：J= -D(dC/dx)
系統(tǒng)組成
l數(shù)據(jù)采集單元
lCO2傳感器：
CO2分析儀SBA5/LI840
l多路閥及循環(huán)泵控制器
l過濾裝置、抽氣泵
l通訊單元、數(shù)據(jù)處理軟件
技術(shù)參數(shù)
分析儀 | 非色散紅外線氣體分析儀與微芯片控制的線形化微處理器。紅外儀具有"自動(dòng)調(diào)零"**技術(shù)。 |
CO2測(cè)量范圍 | 八個(gè)量程供選擇（用戶需選擇一個(gè)測(cè)量范圍），讀數(shù)根據(jù)溫度與壓力自動(dòng)更正。 |
0~5000 ppm（μmol mol-1），0~10000 ppm（μmol mol-1），0~20000 ppm（μmol mol-1），0~30000 ppm（μmol mol-1） | |
高 量 程：0~50000 ppm（μmol mol-1），0~100000 ppm（μmol mol-1） | |
CO2精確度 | 1000ppm±0.1%，2000ppm±0.1%，5000ppm±0.5%，程范圍內(nèi)，優(yōu)于讀數(shù)的1%。 |
壓力補(bǔ)償 | 60 kPa -115kPa。 |
預(yù)熱時(shí)間 | 5-15分鐘（根據(jù)外界環(huán)境溫度）。 |
響應(yīng)時(shí)間 | 顯示/模擬輸出小于1.0秒。 |
采樣泵及頻率 | 整合式空氣采樣泵，通過編程實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)采樣；10Hz采樣數(shù)據(jù)每1秒平均后輸出。 |
氣體流速 | 100-1000cc/min， **流速范圍300-350cc/min（cc/min與ml/min等值單位）。 |
接線端口 | 12針輸入與輸出采用接口。 |
環(huán)境傳感器輸入 | 單路傳感器輸入通道（0-1V）。 |
電源供應(yīng) | 6-18V直流。 |
電能電耗 | 預(yù)熱階段8W（8V@1.0A）；正常運(yùn)行1.3W（12V@0.1A）。 |
系統(tǒng)安裝
采樣探頭-透氣管的安裝方法
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