[发明专利]滨海湿地碳储量测量装置及测试方法

说明书

本发明涉及一种滨海湿地碳储量测量装置及测试方法，属于碳储量检测领域。包括提料筒，提料筒内配合绞龙，绞龙上端同轴固定转动杆，转动杆为方杆，转动杆置于转筒的轴向通孔内，通孔为与转动杆配合的方孔，转筒同轴固定飞轮，转筒下方设置轴承，轴承内圈与转筒固定连接，轴承外圈与提料筒固定连接，提料筒上端固定刷杆，刷杆上固定刷毛，刷毛沿提料筒径向方向，提料筒下部设置接料盘。不会漏土，也不会压缩土样，可分段取样，保证测量准确。

技术领域

本发明涉及一种滨海湿地碳储量测量装置及测试方法，属于碳储量检测领域。

背景技术

全球滨海湿地碳埋藏速率为（218 ± 24）g·m-2·a-1，比陆地森林生态系统高40倍以上，并且滨海湿地大量存在的 SO42-离子阻碍CH4的产生，从而降低了CH4的排放量（Mcleod et al., 2011）。由于受到海水周期性潮汐淹没的影响，同时具有较高的碳累积速率和较低的CH4排放量，滨海湿地是地球上最密集的碳汇之一。滨海湿地能够从海洋及大气中捕获和掩埋大气中的 CO2，滨海湿地的“蓝碳”在缓解气候变化方面具有十分重要的作用（Kirwan and Mudd, 2012）。研究表明，滨海湿地每平方公里的年碳埋藏量预计可达 0.22Gg C，相当于 3.36×105 L 汽油燃烧所排放的CO2（Davis et al., 2015）。滨海湿地生态系统比其他陆地生态系统具备更强的固碳能力和生态服务价值功能，既能减缓温室气体排放，又能为沿海国家乃至全球带来经济和社会效益。因此，有效评估滨海湿地的碳汇能力和生态系统服务功能，是制定增汇减排重要的理论依据，更是我国实现碳中和目标的重要基础。

现有的土壤碳通量测量装置通常是通过筒状的取样筒插入土壤中，通过取样筒进行取样。但是取样筒底端无法封堵，在将取样筒提出时，底部的土壤会漏掉，导致土样减少，测量不准确。同时，取样筒在插入土壤时，取样筒内的土壤与取样筒之间的摩擦力会导致土壤轴向压缩，进而使得所取土样的高度发生变化，进而也会导致测量不准确。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种滨海湿地碳储量测量装置及测试方法，不会漏土，也不会压缩土样，可分段取样，保证测量准确。

本发明所述的滨海湿地碳储量测量装置，包括提料筒，提料筒内配合绞龙，绞龙上端同轴固定转动杆，转动杆为方杆，转动杆置于转筒的轴向通孔内，通孔为与转动杆配合的方孔，转筒同轴固定飞轮，转筒下方设置轴承，轴承内圈与转筒固定连接，轴承外圈与提料筒固定连接，提料筒上端固定刷杆，刷杆上固定刷毛，刷毛沿提料筒径向方向设置，提料筒下部设置接料盘。

工作原理及过程：

工作时，将提料筒垂直放在待取样的土壤上，然后转动飞轮，飞轮在自身惯性下持续旋 转，进而带动转动杆旋转，转动杆带动绞龙旋转钻动土壤，绞龙在转动杆重力作用向下进给， 钻出的土壤积聚在绞龙的螺旋叶片上以及提料筒内。当绞龙钻入规定深度的土壤后，飞轮停 止转动，上提转动杆并同时旋转转动杆，绞龙将土壤带出，刷毛会将螺旋叶片上的土刷下并 落在接料盘上，土壤样品室内风干后，粉碎，过筛，测土壤碳氮储量及相关性质。土壤层碳 储量计算：式中，SOC为土壤层碳储量(kg/hm²)， C(N)_i为第i土层有机碳含量(g/kg)，D_i第i土层容重(g/cm³)，H_i为第i土层厚度(cm)， G_i为第i土层砾石体积含量(％)。

提料筒上周向垂直固定若干横杆，横杆端部垂直固定支腿，支腿与提料筒平行，支腿下端尖锐。通过支腿插入土壤，避免提料筒自转，同时也能稳固提料筒。

包括斜撑，斜撑下端固定在横杆上，斜撑上端固定在轴承外圈上。

转动杆上端同轴固定小轴，小轴上套有负重环。负重环可以增加转动杆的整体重量，增加绞龙对土壤的压力，进而提高取样效率，同时还可根据土壤硬度来调节负重环的数量。