[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有效

专利信息
申请号: 201511003475.7 申请日: 2015-12-29
公开(公告)号: CN105467038B 公开(公告)日: 2018-07-31
发明(设计)人: 林俊杰;刘丹;付川;兰国新;张帅;肖晓君 申请(专利权)人: 重庆三峡学院
主分类号: G01N30/02 分类号: G01N30/02;G01N31/16
代理公司: 重庆弘旭专利代理有限责任公司 50209 代理人: 李靖
地址: 404100 *** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 动态 连续 样本 测定 土壤 呼吸 速率 同位素 组成 装置 方法
【说明书】:

发明公开了一种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;本发明利用空气泵带动空气通过碱石灰柱和空气过滤器,生成洁净无CO2的空气,用洁净无CO2空气稳定的携带土壤呼吸产生的CO2动态进入检测装置,实现了动态连续测定,提高了检测效率;同时,本发明设计了若干根竖直设置的两端开口的圆柱形培养管为土壤培养管,检测时将培养土填充至土壤培养管体积的1/2~3/4,使每个土壤培养管的土重为100~500g,洁净无CO2空气从土壤培养管下端进入而从上端流出,实现了大样本检测,提高了检测数据的准确性和代表性。

技术领域

本发明涉及土壤监测技术领域,具体涉及一种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。

背景技术

近年来,人类活动导致的碳循环紊乱导致大气中的CO2含量日趋升高,全球气候变暖问题受到广泛关注。土壤是陆地生态装置中最大的碳库,土壤中碳贮量的增加将有助于缓和人类活动导致的大气CO2含量升高,而土壤CO2的释放将会加剧CO2含量升高的趋势。气候变化背景下,土壤呼吸的温度敏感性,特别是土壤中稳定碳库的温度敏感性以及长期温度升高条件下土壤呼吸的温度敏感性,底物有效性,微生物群落结构及矿化作用等方面的研究工作是目前土壤学、生态学、环境学等领域研究的热点。

天然13C同位素示踪法的基本原理来自于不同植物光合途径对13CO2的同位素分馏差异。C3植物(如大豆、水稻、小麦等)在光合作用中对13CO2的同位素分馏效应远远大于C4植物(如玉米、甘蔗等)。因此,C3植物的光合产物以及生物量中的13C平均丰度(δ13C≈-27‰)显著低于C4-植物(δ13C≈-12‰),长期在C3植被下发育的土壤有机碳的13C平均丰度(δ13C≈-25‰)亦显著低于长期在C4植被下发育的土壤有机碳的13C平均丰度(δ13C≈-14‰),因此,准确土壤呼吸δ13C至关重要,误差大小直接决定了土壤呼吸来源的正确估算。

现有研究工作中,关于测定土壤呼吸速率及同位素组成的方法较多,如密闭静置培养法、通气培养法、气相色谱法和CO2传感器等方法。但是,现有装置及方法存在的缺点包括:

1、实验土壤样品量往往较小(<50g),无法实现大样本检测,从而导致测定误差大、代表性差等问题。

2、普遍为静态吸收过程,很难全部固定土壤呼吸产生的CO2,存在样品无法连续快速测定、影响实验进度等缺点。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种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,能够实现大样本检测从而提高检测准确性,同时能够实现动态连续测定从而提高检测效率。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

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