刘建新

一、用途在自然环境下急速增加的CO2含量及其对未来环境的的影响测量越来越多地引起研究人员的兴趣，其中土壤呼吸作为土壤净CO2交换的表征值和土壤生物量的微生物降解值，极大程度上反映了土壤的”健康”情况。土壤呼吸实验可与许多其他研究应用领域相关，共同研究土壤各种生理生态变化碳平衡。土壤的呼吸可以定义为CO2的净产生和O2的净消耗。CO2气体交换的总量经常被看作是土壤微生物活性的指示。因为微生物是土壤中各种生化反应（腐烂、腐殖质的形成等等）的主体。土壤微生物的活性有时被看作土壤是否“健康”的标志。实际上土壤的呼吸是由土壤多种生物参与的，比如根、细菌、真菌、原生动物等。土壤的呼吸受多种因素影响，如生物含量、土壤湿度、土壤温度。?碳平衡?微生物生态学?土壤生物量?杀虫剂影响?生物治疗?涡度相关 二、工作原理 ACE开始测定前呼吸罩自动关闭，形成密闭的呼吸室。在呼吸室内，ACE具有一个高精度的CO2红外气体分析仪（IRGA）。由于红外分析仪直接内置于呼吸室内，其结构非常的紧凑，分析室与分开的分析仪之间无需长的连接管。分析仪紧凑的结构特点保证分析仪对CO2交换快速的响应，同时避免长气管通气过程中“气障”想象，仪器安装较为简单且便于田间应用。土壤呼吸室内存在压力释放阀和风扇设计，有效调节内部气体压力变化，满足测定起始点的设定压力要求。 三、系统特点 ACE是专业气体分析仪，可自动操作，且操作过程简便易行，不需外接PDA或电脑完全整合系统，可进行长期无人坚守的连续定点监测整个CO2分析仪都在土壤呼吸室内，结构紧凑，缩短响应时间可以单个单点使用，也可以多个组成网络系统使用可连接多达10个水分和温度传感器带有自动零校准装置各种呼吸室可自由更换(选配开放式) ACE系统是一个完整的系统，包括土壤呼吸室及与主机相连的呼吸臂。主机有较大的液晶显示屏，通过5个键选择菜单，实现所有功能的程序控制。ACE系统显示并记录气体交换数据、土壤通量的计算及其它传感器的测量数据，读数通过容易更换的闪存卡存储。ACE系统可通过电池、太阳能板或风轮供电，典型的40Ah汽车电池在ACE系统连续运行条件下，可用28天。ACE系统可实现开放式或者密闭式系统配置，密闭系统设计用于快速测量，而开放式呼吸室内的土壤更接近于自然暴露状态，基本上可以消除呼吸室内外的气压差，测定值更接近于真实值。开放式系统具有1L测量室，密闭式系统具有2.7L测量室，两种尺寸测量室均可采用铝材料或塑料制造。 多个ACE系统共同使用时，可通过一个中央控制主机统一控制系统，可以连接多达30个单机，每台单机可单独测量，将数据传回主机。连接方式较为简单，可快速连接ACE系统与主机，同时进行多个呼吸试验时，通过主机程序控制每个ACE系统的取样时间及循环时间。主机具备图表显示功能，可以得到实时的曲线图，可视化土壤呼吸的变化趋势，便于更直观地进行监测。网络系统：开放、闭路模式可选；每种模式网络系统有8台、16台、30台单机可选，也可单独选配。最长可达200m范围内。 三、系统组成 ACE单机，网络控制主机，外接土壤温度和土壤水分传感器 四、技术指标 *红外气体分析仪： 内置于土壤呼吸室，气路很短，响应时间短*CO2：测量范围： 标准范围0-896ppm， 分辨率：1ppm读数的稳定性：+/-读数的1％ACE使用的红外分析仪对水汽不敏感，可以精确测量CO2，所以不需要测量H2O。漂移： 0.6％PAR： 0-3000μmols m-2 s-1 硅光电池*土壤温度热电阻探头： 测量范围：-20～50℃，可接多达6个土壤温度探头*土壤水分探头SM300： 测定范围0～100vol％ ；精度3％（针对土壤进行标定后）；测量土体范围：55mm x 70mm；可接多达4个土壤水分探头*土壤水分探头Theta： 测量范围0-1.0 m3.m-3；精度±1％（特殊标定后）探头尺寸；探针60 mm 长，探头总长207mm；可接多达4个土壤水分探头呼吸室流量控制： 200-5000ml/min (137-3425 μmols sec-1)，精度：±流速的3％*呼吸室类型： 开放式和闭合式两种模式可选*呼吸室罩类型： 透明罩和不透明罩可选*仪器操作： 独立主机，不需要PC/PDA数据纪录： 1G移动存储卡（CF），可存储4000000万组数据*电源供应： 外用电池、太阳能板或风力供应，12v、40Ah蓄电池最长可持续供电28天，仅网络式有内部电池1.0AhRS232输出： 可选择波特率，最大19200波特率电子部分连接： 坚固，防水的3pin插口（头）程序： 界面友好，通过5键控制气体连接： 3 mm气路接头显示： 240×64点阵 LCD屏幕尺寸： 82×33×13cm密封室体积： 2.6 L开放室体积： 1.0 L土壤呼吸罩直径： 23 cm重量： 7.0 kg ACE网络系统技术特性：*网络系统组成： 1台网络主机，可连接多达30台单机；*测量区域范围： 直径可达200m；*网络系统测量模式： 开放和闭合模式可选，也可开放和闭合模式单机混合选配；*系统特性： 主机和单机均可独立运行，不需要PC和PDA； *单机特性： 每台单机都可独立运行，不需要PC和PDA；*网络系统中所有单机同时测量和传输数据；*红外分析仪内置于呼吸室，气路短，省电，响应时间短且降低了水汽冷凝和动物啮咬的风险；*主机数据管理功能强大：可在主机上同时查看多台单机的一个参数数据，可在主机上同时查看多台单机的所有参数数据，可在主机上查看一台单机某时的所有参数数据，可在主机上查看一台单机所有时刻所有参数的数据，………… 五、参考文献：(1)Ecosystem-scale biosphere–atmosphere interactions of a hemiboreal mixed forest stand at J?rvselja， Estonia. Forest Ecology and Management. Noe S. M.， Kimmel V.， Hüve K.， Copolovici L.， Portillo-Estrada M.， Püttsepp U.， J?giste K.， Niinemets U.， H?rtnagl L. and Wohlfa(2)李升东，王法宏，司纪升，孔令安，刘建军，冯波，张宾. 耕作方式对土壤微生物和土壤肥力的影响[J]生态环境学报.2009:18(5) 六、ACE自动土壤呼吸监测系统产地 英国 上一款仪器： 已到开始位置 下一款仪器： 已到结尾 相关应用案例 新疆地区技术服务 2011-12-28 水生呼吸代谢系统用于冷水鱼代谢研究 2011-08-29 相关文献 （ACE文献）Ecosystem-scale biosphere–atmosphere interactions of a hemiboreal mixed forest stand at J?rvselja， Estonia 2012-03-19 土壤硝化和反硝化作用研究方法进展 2012-01-29 基于BaPS系统的旱地土壤呼吸作用及其分量确定探讨 2012-01-29 BaPS系统的旱地土壤呼吸作用及其分量确定探讨 2012-01-29 陆地生态系统氮沉降增加的生态效应 2012-01-29 ADC碳交换监测仪器参考文献 2012-02-07 植物光合与土壤呼吸测量系统文献列表及摘要汇总(LCpro) 2012-01-10 库布齐沙地土壤呼吸研究 2012-01-29 气候变暖背景下森林土壤碳循环研究进展 2012-01-29 中国农田生态系统土壤呼吸作用研究与展望 2012-01-29 耕作方式对土壤微生物和土壤肥力的影响 2011-04-27 甘肃民勤绿洲-流沙过渡带植物群落光合和呼吸特征的比较研究 2012-01-29 希拉穆仁围封草原土壤呼吸通量研究 2011-04-27 陆地生态系统氮状态对碳循环的限制作用研究进展 2011-03-01 中国陆地生态系统通量观测研究网络的（ChinaFLUX）研究进展及其发展思路 2011-03-01 SBR系统中活性污泥内源呼吸速率的研究---北京澳作提供多功能活性污泥呼吸测量系统 2009-05-23

仪器简介：全分析系统（Miniaturized Total Analysis System, &mu -TAS）是一个多学科交叉的新领域，它借助微机电加工技术与生物技术，将采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等化学分析的全过程都集成在一块邮票大小的微芯片上，因此被通俗地称为&ldquo 芯片实验室&rdquo （Lab-on-a-chip）。可广泛应用于生物医学领域中的应用氨基酸分析、核酸分析、蛋白质分析、细胞分析、药物手性分析；同时在新药物的合成与筛选、食品和商品检验、兴奋剂检测、环境污染的监测、刑事科学、军事科学及航天科学等方面也有着广泛的应用。技术参数：灵敏度 10-9（FITC） 迁移时间重复 RSD&le 1.54%(FITC)（n=10） 高压电源 0～6000V 不带电流显示 0～3000V 带电流显示 三维光路调整精度 0.25/360mm 温度范围 常温 激光类型 固体激光器 滤光片类型 窄带、高通、低通一套 光电倍增管 单光子可测 电极 4/6/8(个) 铂金电极 倒置显微镜 40倍 供电电源要求 220V，50Hz 软件环境 Win98,Win2000,WinXP 外观尺寸 28cm× 33cm× 45cm 重量 20kg主要特点：产品描述:微全分析系统（Miniaturized Total Analysis System, &mu -TAS）是一个多学科交叉的新领域，它借助微机电加工技术与生物技术，将采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等化学分析的全过程都集成在一块邮票大小的微芯片上，因此被通俗地称为&ldquo 芯片实验室&rdquo （Lab-on-a-chip）。与传统的电泳分离手段相比较而言，具有微型化、可集成化、速度快、进样量小等特点。可广泛应用于生物医学领域中的应用氨基酸分析、核酸分析、蛋白质分析、细胞分析、药物手性分析；同时在新药物的合成与筛选、食品和商品检验、兴奋剂检测、环境污染的监测、刑事科学、军事科学及航天科学等方面也有着广泛的应用。 产品特点: 1.采用激光诱导荧光检测，采用共聚焦光路，检测灵敏度高，为紫外/可见光检测器的100，000倍，可与玻璃、高聚物、石英芯片等芯片配套使用。 2.分离效率高。将样品的分析时间减小到数分钟甚至数秒中之内，分析速度大大提高，并且重复性高。 3.样品消耗量少。样品和试剂消耗降低到纳升甚至皮升级。 4.采用六路电压夹流进样，六路高压单独控制，各路高压都在0－3KV可调，高压浮地形式，安全性好。。 5.三维调节台，检测点可根据不同芯片规格或检测要求，可以调节。 6电极三维可调，适用于不同通道构形和规格的芯片。 7.一体化的芯片电泳平台。集成度高，操作简便。 8应用范围广。可适用于氨基酸、PCR产物、蛋白等多种样品的分离分析。 9检测范围广，发射光波长500nm以上都可以被检测到。 10配套软件（附后）

1、客户定制微流控芯片进样夹具简介：为了方便给微流控芯片进样，解决微流控芯片进样时接口不耐压、易漏液、密封性差等问题，中芯启恒可根据客户芯片图纸或者芯片实物，设计微流控芯片进样夹具。若客户有夹具图纸，也可以直接发图纸给我们加工。2、微流控芯片进样夹具的特点：1）夹具的使用极大地提高了芯片循环使用次数，不易损坏。 2）温度和压力耐受范围广，可以配合光学检测系统，便于实验观察。3）接口处耐压性增强，密封性更好，不易漏液。 4）在芯片操作使用过程中更加便捷，导管的拆卸也更加方便。5）在重复实验时，客户可以很方便的更换芯片，提高了实验效率。3、微流控芯片进样夹具展示：