[实用新型]土壤二氧化碳通量原位测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳通量测定装置，特别涉及土壤二氧化碳通量原位测定装置。

背景技术

土壤二氧化碳通量是陆地碳循环的主要组成(文献1：Rajch，J.W.；Schlesinger，W.S.1992.The global carbon dioxide flux in soil respirationand its relationship to vegetation and climate.Tellus.44D：81-99；文献2.：陈泮勤，黄耀，于贵瑞等，2004.地球系统碳循环，北京：科学出版社，12；文献3：周存宇等，2004，鼎湖山森林地表CO₂通量及其影响因子的研究，中国科学D辑地球科学，34(增)：175182)它对地球气候变化的贡献和影响之大，已经受到全世界人们的关注和重视。准确地进行陆地生态系统的碳核算，必须对土壤二氧化碳通量做精确测量(文献4：孙向阳，1999，森林土壤和大气间的温室效应气体交换，世界林业研究，12(2)：38-43；文献5：张万儒，许本彤，1984.森林土壤定位研究方法，北京：中国林业出版社，66-76)。

土壤二氧化碳通量类似土壤呼吸，但是不同于土壤呼吸：土壤呼吸是指土壤由于土壤微生物、动物和植物根系新陈代谢放出二氧化碳，吸入氧气的过程，而土壤二氧化碳通量不限于土壤呼吸，还包含土壤有机质分解、碳酸盐的矿化和沉积所释放或吸入二氧化碳的量值。影响土壤二氧化碳通量大小的因素比较多：除了来源于土壤微生物和动物活动、植物根系新陈代谢及碳酸盐变化、有机质矿质化以外，同时受到土壤温度、湿度、土壤孔隙度、土壤结构、土壤质地等土壤物理、化学和生物性质以及人类利用方式等环境条件的影响，因此，土壤二氧化碳通量是土壤与大气界面以土壤为对象，放出或者进入土壤的二氧化碳气体的综合数量化指标。土壤二氧化碳通量的测定可用于农业土壤、草原土壤、森林土壤、荒漠土、冻原土等陆地生态系统碳通量测定，这个指标对于陆地生态系统的碳收支核算，对于人类认识和控制全球变化具有现实和深远的意义。

目前，有关土壤二氧化碳通量测定的方法有以下几种：

1.微气象学测定：是建立在气象学基础上的微型化气象测定方法，是根据气温、地温、风向、风速、太阳辐射、降雨量等气象因子来推算土壤二氧化碳通量，显然是一种间接的方法，不适用于准确测定土壤中释放或吸收二氧化碳的通量。

2.箱法测定：包括静态和动态两种方法，箱子有透明和不透明之分，静态箱法即用密封的箱子收集土壤或植物呼吸所释放的二氧化碳，再用注射器采集气体样品，拿回到实验室上气相色谱测定二氧化碳的浓度，进而推算土壤呼吸强度。该方法的优点是结果稳定，重现性良好，缺点是需要配备价格昂贵、保养困难、专业操作的气相色谱，同时不直接，需要将样品从野外拿到实验室分析不方便。

3.室内培养法：是一种化学方法，是将采集的土壤样品和盛有氢氧化钠的盘一同放入一个密闭的容器里，在实验室内培养，氢氧化钠吸收土壤释放的二氧化碳，用稀酸中和过量的氢氧化钠，然后求出培养期间土壤释放的二氧化碳的量。这种方法的优点是简单、易行，不需要大型精密的仪器设备，缺点是不能反映土壤原来的状况，尽管在内部结构上有所改进(专利文献：CN1525166A，CN2605571Y)，还是不便于野外观测和使用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适于在自然状况下原位测定土壤二氧化碳通量的土壤二氧化碳通量原位测定装置。

本实用新型的上述目的是这样实现的，一种土壤二氧化碳通量原位测定装置，包括：

预先固定在待测定土壤表层二氧化碳通量的地面上的底圈；

测量时密封安装在所述底圈上的开口测量容器；

连接所述开口测量容器的二氧化碳分析仪；以及

在测量容器内初始二氧化碳浓度值X₁后密封所述开口测量容器开口的盖子。

其中，所述二氧化碳分析仪是利用红外线测定土壤的二氧化碳浓度值的便携式红外线分析仪。

其中，所述开口测量容器设有进气管头和排气管头。

其中，所述进气管头连接进气管的一端，以及所述排气管头连接排气管的一端。

其中，所述排气管的另一端连接所述二氧化碳分析仪的测量端口，以及所述进气管的另一端连接所述二氧化碳分析仪的气泵出口。

其中，所述底圈的两端开口，其一端插入地表层下。

其中，盖子内置有风扇，用于强迫容器内气体循环，以便容器内的二氧化碳浓度均匀分布。