[实用新型]一种岩溶碳汇过程测定装置

说明书

本实用新型提供一种岩溶碳汇过程测定装置，所述装置包括控制池和碳汇测定装置，所述控制池自上而下包括土壤层和透水层，所述土壤层包括土壤和岩石块，所述控制池池底以钢筋承重。上述装置解决了现有的碳汇量研究不能综合考虑岩石、水、土壤、大气、生物五大因素的缺点，将其用于构建岩溶生态模拟系统，引入了岩溶裂隙的发育状况或土壤的厚度因素，体现碳元素在岩石、水、土壤、大气和生物界面转化过程，相比自然环境下的岩溶碳汇过程研究达到科学、定量、省时、节约成本的效果。

技术领域

本实用新型涉及用于研究岩溶地区碳汇过程的装置，尤其涉及一种岩溶碳汇过程测定装置。

背景技术

当前全球碳循环面临的一个最重要挑战是全球CO₂收支不平衡，存在一个很大的“遗漏汇”。IPCC第五次评估报告指出其值达2.5Pg C/a。多数学者认为这一部分碳汇主要存在于岩溶碳汇中。我国岩溶面积达344万km²，其中碳酸盐岩出露面积90.7万km²，因此研究岩溶区碳汇过程及效应至关重要。

岩溶区碳元素在岩石圈、水圈、大气圈及生物圈中不断的进行循环。CO₂进入到岩溶区时，通过降水溶解、光合作用吸收以及土壤的吸收等作用进入岩溶区碳循环。因此研究岩溶区碳汇的前提是揭示碳在不同介质中的相互转化过程。由于岩溶区独特的二元三维结构的存在，要揭示岩溶生态系统中的碳循环规律较为困难，因此需要有效的方法进行模拟，才可阐明岩溶区碳元素的动态变化过程。

目前在岩溶地区对于碳汇量的研究方法较多，主要包括溶蚀实验法、水化学法及模型法。溶蚀实验法一定程度上有效的计算了溶蚀碳汇的量，但由于该方法受条件因素影响较大，不能确定水文条件对碳元素的运移变化；水化学法可以控制某一流域中溶蚀的碳，但该方法并没有考虑外源水的溶蚀作用所产生的碳汇量，仅仅将岩溶区作为独立的系统进行考虑；模型法基于经验方程可得到较大尺度内的岩溶碳汇量，但没有考虑到岩石裂隙表面的影响，导致计算精度存在偏差。综上，这些方法未能同时综合考虑岩石、水、土壤、大气、生物五大因素，特别是在土壤平均厚度和岩石裂隙发育程度方面，未见相关测定装置和具体测定方法。因此，亟待研制一种能够测定不同石漠化程度，反映岩溶裂隙的发育状况或土壤的厚度，体现碳元素在岩石、水、土壤、大气和生物界面转化过程的装置，这对于系统揭示岩溶生态系统碳汇过程具有重要的意义和价值。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种岩溶碳汇过程测定装置，用于模拟岩溶区不同石漠化程度、岩溶裂隙发育状况以及较好的呈现岩溶碳汇整个过程，相比自然环境下的岩溶碳汇过程研究达到科学、定量、省时、节约成本的效果，并且能够解决现有技术中碳汇量研究不能综合考虑岩石、水、土壤、大气、生物五大因素的缺点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：构建一种岩溶碳汇过程测定装置，所述装置包括控制池和碳汇测定装置，所述控制池自上而下包括土壤层和透水层，所述土壤层包括土壤和岩石块，所述控制池池底以钢筋承重其中：

所述透水层由雨花石填充形成，所述雨花石直径为3-8cm，所述钢筋直径为0.5-2cm，外表面套有PVC管，所述钢筋等间距排列呈十字网格状结构。

所述测定装置包括土壤CO₂收集装置，所述土壤CO₂收集装置呈L型，包括水平部分和竖直部分，以所述水平部分埋入所述土壤层预定深度位置、竖直部分的顶部露出土壤表面与空气连通的方式埋设在所述土壤层中。

所述土壤CO₂收集装置包括PVC管、乳胶管、橡皮塞、玻璃管，所述PVC管设置在所述乳胶管和所述玻璃管的外侧，所述乳胶管和所述玻璃管通过橡皮塞连通。

所述PVC管在水平部分的表面设置有多个通气孔，所述PVC管的两端密封，所述乳胶管的一端伸出所述PVC管的所述竖直部分，并设置有密封装置用于释放或密封所述乳胶管内气体。