[发明专利]动态连续大样本测定土壤呼吸速率及同位素组成的装置和方法

权利要求书

1.一种动态连续大样本测定土壤呼吸同位素组成的装置，其特征在于：包括空气泵、碱石灰柱、空气过滤器、流量调节总阀、恒温器、缓冲瓶、土壤培养管和装有碱液的检测试管；所述空气泵、碱石灰柱、空气过滤器和流量调节总阀通过管道依次连接，所述缓冲瓶的瓶口塞有瓶塞且通过金属导管与流量调节总阀连接，所述土壤培养管为若干根竖直设置的两端开口的圆柱形培养管，所述土壤培养管上端塞有致密胶塞且通过分流管与缓冲瓶连接，所述分流管上设置有流量调节分阀，所述土壤培养管下端塞有致密胶塞且分别与检测试管一一对应连接，所述缓冲瓶、金属导管和土壤培养管均置于恒温器内；所述土壤培养管的数量为3~7根，所述土壤培养管中填充的土壤体积为土壤培养管体积的1/2～3/4，土重为100～500g；所述空气过滤器内设置有滤膜，滤膜孔径范围为0.02～0.2mm。

2.根据权利要求1所述的动态连续大样本测定土壤呼吸同位素组成的装置，其特征在于：所述恒温器包括恒温水浴箱和用于调节恒温水浴箱温度的温度控制器。

3.利用权利要求1或2所述的装置测定土壤呼吸同位素组成的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将土壤填充入土壤培养管中，填充至土壤培养管体积的1/2～3/4，土重为100～500g，培养后将土壤培养管塞上致密胶塞；

（2）调节恒温器到测量所需温度，将步骤（1）得到的填充培养后的土壤培养管和空白的土壤培养管置于恒温器内，连接好测定土壤呼吸同位素组成的装置，稳定1～2个小时，使土壤培养管及土壤的温度与所需温度一致；

（3）开通空气泵使空气通过碱石灰柱，将空气中的CO₂去除，将无CO₂空气导入空气过滤器去除气体中的微小颗粒物质，导出的洁净无CO₂空气通过流量调节总阀控制总流量大小，并通过金属导管使洁净无CO₂空气温度与恒温器中的温度保持一致，通过缓冲瓶使洁净无CO₂空气平稳进入分流管，调节分流管上的流量调节分阀，使进入每个土壤培养管的洁净无CO₂空气流速为40～100ml/min且流速大小一致；

（4）每个土壤培养管连通洁净无CO₂空气1～4个小时，排空土壤培养管内原有空气，然后将土壤培养管与检测试管一一对应连接，检测试管内的碱液固定土壤呼吸的CO₂；用滴定法或TOC分析仪直接测定碱液，计算CO₂含量；向碱液中加入氯化锶，沉淀碱液中的碳酸根，生成碳酸锶沉淀，烘干后，得到的固体粉末用同位素比例质谱仪测定其同位素组成。