利用蒸渗仪研究降雨对土壤CO2排放的影响

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A-Vertical section：C-Passive flux chamberInjected CO，.Soil CO， B-Automated measurement system： D-Horizontal section： Soil moisture probe- 0.20m Surface of lysimeter- 135 参考文献：Soil carbon dioxide fluxes to atmosphere: The role of rainfall to control CO2  transportIsabelle Delsarte , Gr ´ egory J.V. Cohen , Marian Momtbrun , Patrick H ¨ ohener , Olivier AtteiaApplied Geochemistry 127 (2021)，https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2020.104854 文献摘要：为了观察降雨前后土壤剖面CO2和地表通量的时间变化与CO2土壤气体输运之间的关系，在可控自然环境下进行了两个不同时期的试验。实验在160厘米深度的蒸渗仪中注入纯 CO2，并在其表面模拟强降雨事件2周。 在整个实验过程中，连续监测土壤剖面CO2气体浓度和地表通量。这些测量结果表明，通过通量室测量的通量与剖面浓度一致。结果表明，降雨入渗和土壤中CO2的冲刷导致了大气中CO2通量的显著下降。 文献主要监测方案:实验是在回填土壤的蒸渗仪中进行的，土柱高1.6m。在底部安装一个罐体，用于水回收。此外，使用一个鹅颈型系统控制水位和流出的水量。在回填过程中，在蒸渗仪中心设置6个气体探头，放置在不同深度(0.4、0.8、1.0、1.2、1.4 m和1.6 m深度)。图1 蒸渗仪传感器布设图土壤剖面CO2浓度测量使用定制的微型气相色谱泵系统连续监测土壤剖面0.4、0.8、1.0、1.2和1.4 m的CO2气体浓度。定量CO2的一般相对不确定度小于 5%。每次分析从土壤中收集70毫升的气体样品。土壤表面CO2气体通量使用通量室在土壤表面进行气体通量监测采用呼吸室监测蒸渗仪表面的CO2气体通量。泵送流量500mL/min，用CO2探头(GMT222维萨拉)测量CO2浓度。测量通量的总不确定度约为10.25%。CO2注入气体注入用的是一瓶CO2 (99.7% )配备一个流量控制器，设定在0.3L / min。将气体注入到蒸渗仪底部的罐体中，持续2周。主要研究结果：这篇文献利用蒸渗仪实验研究了降雨事件对土壤气体通量的影响。在两次试验中，降雨和土壤湿度都对土壤CO2浓度和通量造成了重大影响。在持续和显著的降雨期间，结果清楚地表明，降雨入渗和土壤中存在的CO2冲刷导致大气中的CO2通量显著减少。Fig. 6. Times series for CO2 soil gas concentrations measured at 0.4 (blue dots) and 0.8m(orange dots) depth, in the centre of the lysimeter during the CO2 injection in February 2019 (A) and in October 2019 (B). The artificial and natural rainfall events are underlined by a grey and blue area, respectively。Fig. 8. Times series of CO2  soil surface fluxes, in the center of the lysimeter during the CO2  injection in February 2019 (A) and in October 2019 (B). The artificial rainfall events are highlighted with a grey area.由澳作公司自主研发的SoilScope控制型蒸渗系统可以实现文献中监测方案。系统配置地下水连通模块，自动控制水势、水位。柱体高2米，面积1平方米，分六层埋设土壤水分传感器和土壤溶液取样装置，底部有高精度称重系统，分辨率为0.01kg，同步观测蒸散量、渗漏量、土壤氧化还原、pH、水分、温度、电导率等。底部和近地表各埋设一层增温装置，可以对土壤进行0.1-5度增温控制。SoilScope控制型蒸渗仪取原状土SoilScope蒸渗仪结合AZG-300 CO2 CH4 在线监测仪与iChamber 多功能自动箱，可在线、实时测量土壤CO2和CH4排放通量。CH4分辨率0.1ppm。iChamber多功能自动箱由澳作公司自主研发、专利设计，升降可控，无边框和立柱，对测量点降雨、风速等小气候无影响，抗风12级。既可用于土壤温室气体通量测量，也可用作群落光合室。AZG-300 CO2/CH4在线监测仪配置iChamber-G土壤采气矛埋设在土壤剖面不同深度，连续采集土壤气体，实时测量土壤剖面CO2、CH4气体浓度。土壤采气矛由澳作公司自主研发、可以满足用户定制长度。土壤剖面安装iChamber-G土壤采气矛1END1