SoilBox
便攜式土壤呼吸測量系統(tǒng)可同時測量土壤O
2和CO
2,從而更加精確、客觀、全面地反映土壤呼吸和碳排放(Simultaneous Carbon Dioxide and Oxygen Measurements to Improve Soil Efflux Estimates,KyawTha Paw U et al. 2006),而呼吸商RQ可以提供土壤營養(yǎng)狀況及自養(yǎng)呼吸與異氧呼吸的生態(tài)信息,特別是對濕地土壤呼吸,O
2是CO
2和CH
4排放的重要控制因素,因此濕地土壤O
2測量監(jiān)測對研究濕地碳排放和碳循環(huán)至關(guān)重要。
Soilbox可多功能全方位應(yīng)用于:
- 測量分析土壤呼吸、土壤根系呼吸
- 濕地氣體通量測量
- 垃圾填埋場氣體通量測量
- 地質(zhì)碳排放
- 土壤異氧微生物呼吸
- 土壤動物呼吸
- 動物洞穴呼吸
- 生態(tài)系統(tǒng)凈光合與凈呼吸
- 碳源碳匯研究
- 濕地生態(tài)修復(fù)研究
- 土壤活力監(jiān)測
- 氣候變化
- 動植物生理生態(tài)研究
測量原理
封閉式或開放式測量,呼吸室中的氣體通過氣體抽樣模塊以預(yù)設(shè)的氣流速度(可調(diào)控)依次進(jìn)入水汽分析儀薄膜電容性傳感器技術(shù))、CO2分析儀(雙波長非色散紅外技術(shù))和O2分析儀(燃料電池技術(shù)),然后進(jìn)入呼吸室(封閉式測量)或直接排出(開放式測量)。測量數(shù)據(jù)通過計算機(jī)和分析軟件(或Excell)進(jìn)行分析處理。
功能特點(diǎn):
- 可單通道測量或多通道續(xù)批測量
- 可連續(xù)幾小時監(jiān)測或定制長時間自動監(jiān)測系統(tǒng)
- 標(biāo)準(zhǔn)配置為CO2、O2測量監(jiān)測,可選配CH4測量
- 多種測量實(shí)驗設(shè)計:封閉式、開放式及抽樣流動注射測量
- 特制濕地碳通量Chamber甚至可以放在水面上測量水面-大氣界面上的碳通量,又可測量土壤-大氣界面碳通量適應(yīng)于沼澤地、泥炭地、灘涂等各種濕地類型測量監(jiān)測
- 有基本配置的FGA型和高配置的FMS型供選配
技術(shù)特點(diǎn):
- FMS型氣體抽樣模塊具Baseline裝置,可手動或自動定時切換測量大氣CO2含量(baseline)和呼吸室內(nèi)CO2含量,從而更加精確地測量監(jiān)測CO2等氣體通量;
- 氣體抽樣模塊包括隔膜泵、流量控制閥及氣流計,精確調(diào)控氣流速度,從而通過封閉式或開放式精確測量氣體通量;
- 氣體分析模塊包括CO2和O2分析儀,F(xiàn)MS型還具備水汽分析儀,內(nèi)置溫度和大氣壓傳感器,溫度壓力自動補(bǔ)償,高穩(wěn)定性、高精確度,可實(shí)現(xiàn)高達(dá)0.1ppm的分辨率;可備選外置的甲烷分析儀;
- 快速響應(yīng),CO2分析響應(yīng)時間低于1秒,從而可以即時反映呼吸的瞬間變化;
- 雙LCD顯示屏(帶背光),通過Mode、Adjust、Enter控制鍵,可在線設(shè)置控制和顯示空氣濕度RH、露點(diǎn)溫度、CO2含量、O2含量、流速等
- 具備數(shù)據(jù)在線存儲功能,F(xiàn)GA型具有兩個傳感器輸入端口,可接溫度傳感器、土壤水分傳感器等;FMS型具備14通道數(shù)據(jù)采集器,可接6個溫度傳感器、8個土壤水分傳感器;
- FMS型可通過選配8通道氣路轉(zhuǎn)換器,從而實(shí)現(xiàn)多通道測量實(shí)驗研究(連接多個呼吸室),可在野外小范圍內(nèi)(比如10平方米)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測量或土壤剖面不同深度抽樣測量;
- FMS型實(shí)際上為雙通道測量(有一個Basline通道),通過選配透明呼吸室和非透明呼吸室,可測量監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)凈光合、凈呼吸等;
- 可測量呼吸商和Q10:土壤微生物呼吸商是反映環(huán)境因素、管理措施變化和重金屬污染對微生物活性影響的一個敏感指標(biāo);Q10值(土壤呼吸溫度敏感性系數(shù)),即溫度每變化10℃,呼吸速率的相對變化,是模擬全球變暖與生態(tài)系統(tǒng)碳釋放之間反饋強(qiáng)度的重要參數(shù);
- 土壤動物呼吸測量:土壤動物參與土壤有機(jī)質(zhì)分解、植物營養(yǎng)礦化及養(yǎng)分循環(huán)等作用,隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,土壤污染越來越嚴(yán)重,從而土壤動物也隨之受到影響,土壤動物的呼吸強(qiáng)度可以作為環(huán)境脅迫、土壤污染(比如農(nóng)藥污染)的一個重要生物指標(biāo),故深入開展這方面的研究工作對于農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)和土壤污染監(jiān)測具有重要的參考價值。
類型與組成:
- FGA型:由FGA CO2/O2分析儀和呼吸室組成,F(xiàn)GA內(nèi)置CO2分析儀、O2分析儀、氣體抽樣單元及數(shù)據(jù)采集器,儀器可外接甲烷分析儀、溫度傳感器或其它環(huán)境因子傳感器。
- FMS型:為FGA型的擴(kuò)展版,由氣體抽樣模塊、氣體分析模塊(包括水汽分析儀、CO2分析儀和O2分析儀)、數(shù)據(jù)采集器及Baseline模塊(雙通道氣路轉(zhuǎn)換器)等集成于便攜式箱內(nèi)。
FGA型與FMS型選型參考對比表:
| FGA型 | FMS型 |
測量氣體 | CO2、O2 | CO2、O2、H2O |
數(shù)據(jù)采集記錄 | 雙通道 可接2個傳感器 | 14通道 可接14個傳感器 |
Baseline模塊(雙通道測量) | 不具備 | 具備 |
8通道氣路轉(zhuǎn)換器適配性 | 不能接 | 可接,組成多通道測量(同時連接多個呼吸室) |
外接甲烷分析儀 | 可以 | 可以 |
技術(shù)指標(biāo):
- 氧氣測量分析:燃料電池O2分析儀,不受水汽、CO2及其它氣體的影響,測量范圍1-100%,分辨率0.001%,低噪音高穩(wěn)定性,精確度0.1%,恒溫下漂移小于0.02%每小時;
- 二氧化碳測量分析:雙波段非色散紅外技術(shù),測量范圍0-5%,分辨率0.0001%(**可達(dá)0.1ppm),精確度1%,恒溫恒氧下漂移小于0.001%每小時,響應(yīng)時間小于1秒;
- 水汽測量分析(FGA型不具備):薄膜電容性傳感器( thin-film capacitive sensor),測量單位為相對濕度或露點(diǎn)溫度或水汽分壓,測量范圍0-100% RH,分辨率0.001% RH、0.01攝氏露點(diǎn)溫度,精確度1%,恒溫下漂移低于0.01%每小時
- CH4分析器(外置備選):雙波段非色散紅外技術(shù),量程0-10%,精度優(yōu)于1%,分辨率1 ppm/0.0001%,恒溫下漂移低于0.002%,具LCD顯示屏和操作鍵;
- 氣流泵:陽極電鍍鋁,滾珠電動機(jī)(噪音低、穩(wěn)定),氣流10-2000ml/分鐘;
- 氣流控制:微電子熱反饋系統(tǒng)(真正的科學(xué)研究已不再用轉(zhuǎn)子流量計,因為玻璃管等易受周邊溫度氣壓影響,所以用轉(zhuǎn)子流量計的論文不能在國際刊物上發(fā)表),氣流控制通過精密反饋環(huán)系統(tǒng)實(shí)際連接氣流泵和流量計(微電腦控制),同時提供高精度針閥;
- 氣流精度2%,分辨率0.1ml/min;
- 大氣壓測量范圍標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為0~125kPa,用戶可根據(jù)需要設(shè)置成75~125kPa或90~110kPa 精確度為1%,分辨率1Pa,
- 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):14個模擬通道(FMS型),數(shù)據(jù)采集記錄間隔0.1秒-1小時,共可記錄儲存8000個數(shù)據(jù)點(diǎn)(幾個小時),用電腦在幾秒鐘內(nèi)將數(shù)據(jù)下載;
- 熱敏電阻探頭用于測量土壤溫度值(備選)和空氣溫度:測量范圍-5-60℃,分辨率0.001℃,**精確度0.2℃,BNC連接,探頭直徑2.5mm;
- AZS-2土壤水分傳感器, 測量范圍0~100%,精度2%,分辨率0.1%
- Soilbox土壤呼吸室:標(biāo)準(zhǔn)配置為鋁合金銀白色,內(nèi)徑20cm,高20cm,低溫室效應(yīng),可選配溫濕度與太陽輻射(或PAR)監(jiān)測單元;
- 供電:12-15 VDC,可選便攜式充電電池、交流電,40Ah蓄電池野外可連續(xù)工作5小時以上
- 可選配**級防水防塵抗震蕩野外筆記本電腦(帶GPS),用于野外系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)瀏覽下載和分析等,N450 1.66GHz,8.4”陽光下可讀LCD顯示屏,觸摸屏,2GB RAM,80GB SSD
- 軟件可在線顯示和分析數(shù)據(jù)
- 主機(jī)大?。?8 x 37 x 18 cm;重量:7 kg
產(chǎn)地 美國