[发明专利]一种温度可控式透明静态箱及温室气体野外原位采集方法

权利要求书

1.一种温度可控式透明静态箱，它由土壤环(1)、水槽(2)、箱体(3)、制冷水箱(4)、水泵(5)、冷却液(6)、进水管(7)、气压平衡管(8)、出水管(9)、进水孔(10)、气压平衡孔(11)、出水孔(12)、顶盖(13)、空气冷却器(14)、风扇(15)、温度控制器(16)、水泵电源控制器(17)、高灵敏温度探头(18)、移动电源(19)、采气管(20)、采气阀(21)、防水罩(22)、采样孔(23)、温度探头插孔(24)、风扇电源孔(25)组成，其特征在于：底座由土壤环(1)和水槽2组成，土壤环(1)埋于待测样地中，水槽(2)粘接固定于土壤环(1)上，制冷水箱(4)与箱体(3)相连，箱体(3)放置于充满自来水的水槽(2)中，制冷水箱(4)通过导轨固定于箱体(3)的侧面，水泵(5)放置于制冷水箱(4)底部，冷却液(6)直接倒入制冷水箱(4)中，进水管(7)与水泵(5)出水口套接，进水管(7)另一端通过进水孔(10)与空气冷却器(14)底部进水口套接，气压平衡管(8)通过气压平衡孔(11)与箱体(3)内部空气相通，出水管(9)一端放置于制冷水箱(4)的上边缘，出水管(9)另一端通过出水孔(12)与空气冷却器(14)上部出水口套接；顶盖(13)与箱体(3)顶部密封粘接；空气冷却器(14)顶部与顶盖(13)内侧固定；风扇(15)固定于空气冷却器(14)的底部，温度控制器(16)固定于顶盖(13)外侧，温度控制器(16)输出端通过水泵电源控制器(17)与水泵(5)连接，高灵敏度温度探头(18)通过温度探头插孔(24)与温度控制器(16)连接，移动电源(19)直接与温度控制器(16)的输入端和通过风扇电源孔(25)与风扇(15)连接，采样管(20)一端通过采样孔(23)与箱体(3)内部相通，采气阀(21)固定于采样管(20)上端，防水罩(22)通过铝合金合页与顶盖(13)表面固定；气压平衡管(8)由内径为1－3mm，外径为3－5mm，长度为90－110mm的透明毛细管通过箱壁小孔与水箱(4)连接，气压平衡管(8)一端置于采样箱内部，一端自然放置于制冷水箱液面以下。

2.根据权利要求1所述的一种温度可控式透明静态箱，其特征在于：所述的土壤环(1)和水槽(2)构成底座，底座由管径为390－410mm的PVC管和厚度为15－17mm的PVC板粘结组成。

3.根据权利要求1所述的一种温度可控式透明静态箱，其特征在于：所述的箱体(3)壁厚为4－6mm，管径为390－410mm，高度为590－610mm的有机玻璃管制成。

4.根据权利要求1所述的一种温度可控式透明静态箱，其特征在于：所述的顶盖(13)厚度为4－6mm，直径为400－420mm的有机玻璃板制成；所述的顶盖(13)和箱体(3)通过有机玻璃胶水粘接。

5.根据权利要求1所述的一种温度可控式透明静态箱，其特征在于：所述的空气冷却器(14)管径为7－9mm，壁厚为0.4－0.6mm，长度为1.8－2.2m的紫铜管缠绕成直径为140－160mm的柱形铜盘制成。

6.根据权利要求1所述的一种温度可控式透明静态箱，其特征在于：所述的制冷水箱(4)管径为90－110mm，高度为140－160mm的有机玻璃管制成，制冷水箱(4)表面包裹绝热锡箔纸和隔热泡沫。

7.一种利用权利要求1所述的温度可控式透明静态箱的温室气体原位采样方法，其步骤是：

A、提前一天将采样箱底座埋入采样地，保持底座水槽水平；

B、采样时将采样箱放置于底座水槽中，在水槽中倒入自来水密封箱体与底座；

C、在制冷水箱中注入经零下18℃冷冻11－13小时的冷却液；

D、将温控器接上12V移动电源，测得箱内即时温度，空气温度-5℃–40℃；

E、将温控器启动温度设定为高于空气温度0.1℃，停止温度设定为低于空气温度0.1℃；

F、打开水泵电源开关，箱内温度高于空气温度0.1℃时，制冷水泵工作将冷却液循环进入空气冷却装置达到降温；箱内温度低于空气温度0.1℃时，制冷水泵停止工作，冷却装置内的低温-18℃–0℃冷却液通过水泵负压回流到制冷水箱中，达到停止降温；

G、通过气体采样装置每隔5-10分钟采集一次样品，每次采集30ml样品，共采集4－6次；

H、采集4－6次气体后，关闭水泵开关，断开电源，取下静态箱，将冷却液回收；

I、所采集的样品上气象色谱仪进行温室气体浓度分析，温室气体浓度随时间的变化量为生态系统与大气间温室气体的净交换量。