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自動土壤呼吸監(jiān)測系統(tǒng)

簡要描述:在自然環(huán)境下急速增加的CO2含量及其對未來環(huán)境的的影響測量越來越多地引起研究人員的興趣,其中土壤呼吸作為土壤凈CO2交換的表征值和土壤生物量的微生物降解值,極大程度上反映了土壤的"健康"情況。土壤呼吸實驗可與許多其他研究應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān),共同研究土壤各種生理生態(tài)變化碳平衡。

  • 產(chǎn)品型號:ACE
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時間:2024-10-15
  • 訪  問  量:4939

詳細介紹

一、用途

 

在自然環(huán)境下急速增加的CO2含量及其對未來環(huán)境的的影響測量越來越多地引起研究人員的興趣,1.jpg

 

 

其中土壤呼吸作為土壤凈CO2交換的表征值和土壤生物量的微生物降解值,極大程度上反映了土壤的健康情況。土壤呼吸實驗可與許多其他研究應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān),共同研究土壤各種生理生態(tài)變化碳平衡。

土壤的呼吸可以定義為CO2的凈產(chǎn)生和O2的凈消耗。CO2氣體交換的總量經(jīng)常被看作是土壤微生物活性的指示。因為微生物是土壤中各種生化反應(yīng)(腐爛、腐殖質(zhì)的形成等等)的主體。土壤微生物的活性有時被看作土壤是否健康的標(biāo)志。實際上土壤的呼吸是由土壤多種生物參與的比如根、細菌、真菌、原生動物等。土壤的呼吸受多種因素影響,如生物含量、土壤濕度、土壤溫度。

碳平衡

微生物生態(tài)學(xué)

土壤生物量

殺蟲劑影響

生物治療

渦度相關(guān)

二、工作原理

2.pngACE開始測定前呼吸罩自動關(guān)閉,形成密閉的呼吸室。在呼吸室內(nèi),ACE具有一個高精度的CO2紅外氣體分析儀(IRGA。由于紅外分析儀直接內(nèi)置于呼吸室內(nèi),其結(jié)構(gòu)非常的緊湊,分析室與分開的分析儀之間無需長的連接管。分析儀緊湊的結(jié)構(gòu)特點保證分析儀對CO2交換快速的響應(yīng),同時避免長氣管通氣過程中“氣障”想象,儀器安裝較為簡單且便于田間應(yīng)用。土壤呼吸室內(nèi)存在壓力釋放閥和風(fēng)扇設(shè)計,有效調(diào)節(jié)內(nèi)部氣體壓力變化,滿足測定起始點的設(shè)定壓力要求。

三、系統(tǒng)特點

Ø ACE是專業(yè)氣體分析儀,可自動操作,且操作過程簡便易行,不需外接PDA或電腦

Ø *整合系統(tǒng),可進行長期無人堅守的連續(xù)定點監(jiān)測

Ø 整個CO2分析儀都在土壤呼吸室內(nèi),結(jié)構(gòu)緊湊,縮短響應(yīng)時間

Ø 可以單個單點使用,也可以多個組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用

Ø 可連接4個土壤水分和6個土壤溫度傳感器

Ø 帶有自動零校準(zhǔn)裝置

Ø 多種呼吸室類型(閉合式、開放式、透明/非透明),各種呼吸室可自由更換(選配開放式)

2.png


ACE系統(tǒng)是一個完整的系統(tǒng),包括土壤呼吸室及與主機相連的呼吸臂。主機有較大的液晶顯示屏,通過5個鍵選擇菜單,實現(xiàn)所有功能的程序控制。ACE系統(tǒng)顯示并記錄氣體交換數(shù)據(jù)、土壤通量的計算及其它傳感器的測量數(shù)據(jù),讀數(shù)通過容易更換的SD卡存儲。ACE系統(tǒng)可通過電池、太陽能板或風(fēng)輪供電,典型的40Ah汽車電池在ACE系統(tǒng)連續(xù)運行條件下,可用28天。

ACE系統(tǒng)可實現(xiàn)開放式或者密閉式系統(tǒng)配置,密閉系統(tǒng)設(shè)計用于快速測量,而開放式呼吸室內(nèi)的土壤更接近于自然暴露狀態(tài),基本上可以消除呼吸室內(nèi)外的氣壓差,測定值更接近于真實值。

開放式系統(tǒng)具有1L測量室,密閉式系統(tǒng)具有2.7L測量室,兩種尺寸測量室均可采用鋁材料或塑料制造。1.jpg  2.png

多個ACE系統(tǒng)共同使用時,可通過一個中央控制主機統(tǒng)一控制系統(tǒng),可以連接多達30個單機,每臺單機可單獨測量,將數(shù)據(jù)傳回主機。連接方式較為簡單,可快速連接ACE系統(tǒng)與主機,同時進行多個呼吸試驗時,通過主機程序控制每個ACE系統(tǒng)的取樣時間及循環(huán)時間。主機具備圖表顯示功能,可以得到實時的曲線圖,可視化土壤呼吸的變化趨勢,便于更直觀地進行監(jiān)測。

 

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):開放、閉路模式可選;每種模式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有8臺、16臺、30臺單機可選,也可單獨選配。

最長可達200m范圍內(nèi)。

1.jpg2.png

 

四、系統(tǒng)主要組成

ACE單機,網(wǎng)絡(luò)控制主機,外接土壤溫度和土壤水分傳感器

五、技術(shù)指標(biāo)

*紅外氣體分析儀:     內(nèi)置于土壤呼吸室,氣路很短,響應(yīng)時間短,差分開路式或閉路式;

*CO2:測量范圍:     標(biāo)準(zhǔn)范圍0-896ppm,  分辨率:1ppm

PAR:            0-3000μmols m-2 s-1 硅光電池

*土壤溫度熱敏電阻探頭  測量范圍:-2050℃,可接多達6個土壤溫度探頭

*土壤水分探頭SM300:  測定范圍0100vol% ;精度3%(針對土壤進行標(biāo)定后);測量土體范圍:55mm x 70mm;可接多達4個土壤水分探頭

*土壤水分探頭Theta:   測量范圍0-1.0 m3.m-3;精度±1%(特殊標(biāo)定后)探頭尺寸;探針60 mm 長,探頭總長207mm;可接多達4個土壤水分探頭

呼吸室流量控制:      200-5000ml/min (137-3425 µmols sec-1),精度:±流速的3%

*呼吸室類型:          開放式和閉合式兩種模式可選

*呼吸室罩類型:        透明罩和不透明罩可選

*儀器操作:            獨立主機,不需要PC/PDA

數(shù)據(jù)紀(jì)錄:            1G移動存儲卡(SD卡),可存儲4000000萬組數(shù)據(jù)

*電源供應(yīng):            外用電池、太陽能板或風(fēng)力供應(yīng),12v40Ah蓄電池最長可持續(xù)供電28天,僅網(wǎng)絡(luò)式有內(nèi)部電池1.0Ah

RS232輸出:          可選擇波特率,最大19200波特率

電子部分連接:        堅固,防水的3pin插口(頭)

程序:         界面友好,通過5鍵控制

氣體連接:            3 mm氣路接頭

顯示:                240×64點陣 LCD屏幕

尺寸:                82×33×13cm

密封室體積:          2.6 L

開放室體積:          1.0 L

土壤呼吸環(huán)直徑:      23 cm

重量:             9.0 kg

 

ACE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)特性:

*網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成:       1臺網(wǎng)絡(luò)主機,可連接多達30臺單機;

*測量區(qū)域范圍:       直徑可達200m

*網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測量模式:   開放和閉合模式可選,也可開放和閉合模式單機混合選配;

*系統(tǒng)特性:       主機和單機均可獨立運行,不需要PCPDA

*單機特性:       每臺單機都可獨立運行,不需要PCPDA;

*網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所有單機同時測量和傳輸數(shù)據(jù);

*紅外分析儀內(nèi)置于呼吸室,氣路短,省電,響應(yīng)時間短且降低了水汽冷凝和動物嚙咬的風(fēng)險;

*主機數(shù)據(jù)管理功能強大:可在主機上同時查看多臺單機的一個參數(shù)數(shù)據(jù),

可在主機上同時查看多臺單機的所有參數(shù)數(shù)據(jù),

可在主機上查看一臺單機某時的所有參數(shù)數(shù)據(jù),

可在主機上查看一臺單機所有時刻所有參數(shù)的數(shù)據(jù),

數(shù)據(jù)存儲:CF

供電:100-240VAC,雙12V電池

尺寸:40 x 40 x 20 cm

重量:12kg

 

五、參考文獻:

Measuring CO 2 efflux from agricultural soil in relation to tractor wheel traffic and the amount of manure

applied to the soil (Altikat et al., 2018).

Monitoring CO 2 land/atmosphere flux in the High Arctic, Svalbard to further our understanding of factors

affecting CO 2 fluxes in sensitive ecosystems in the Arctic (Cannone et al., 2019).

Measuring CO 2 flux between the atmosphere and the maize field fertilized with digestate from an

agricultural biogas plant (Czubaszek, Robert 2019).

Measuring the carbon capture efficiency, yield, nutrient uptake and trafficability of different grass species

on a c*ted peat soil (Berglund Ö, Berglund K, Jordan S, Norberg L, 2019).

六、產(chǎn)地 英國


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