土壤空气中CO2主要来源于土壤呼吸,其浓度主要决定于生物因素(植物根系、土壤微生物活性等)和环境因素(土壤温度、含水量等)。研究了解土壤空气CO2浓度剖面分布、季节动态及其影响因素,有助于人们认识土壤中CO2产生、累积、输运以及向大气排放的生物和物理过程。系统优点相较于传感器分层埋入法,该系统具有如下优点:l 使用一个分析仪分析多层数据,没有系统误差l 可以更换其他测量要素分析仪,如:碳氧同位素,N2O,CH4等 l 梯度测量内容,更灵活的实验l 不破坏土壤原位 l 保持实验的原始状态系统测定方法l 传感器埋入法:土壤分层埋入传感器,做防水透气处理l 分析仪/泵吸式传感器吸气多路分析法:利用一个多路控制器,通过抽气防水,把多层气体抽入分析仪进行分析l 人工监测:土壤CO2通量计算定律菲克第一定律:根据菲克第一定律(Fick’s first law),在(稳态扩散的情况下)单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量(称为扩散通量Diffusion flux,用J表示)与该截面处的浓度梯度(Concentration gradient)成正比。土壤剖面CO2通量(μmol CO2 m-2s-1)即根据该定律求出,具体计算公式为:J= -D(dC/dx)系统组成l 数据采集单元 l CO2传感器: CO2分析仪SBA5/LI840 l 多路阀及循环泵控制器 l 过滤装置、抽气泵 l 通讯单元、数据处理软件 技术参数分析仪非色散红外线气体分析仪与微芯片控制的线形化微处理器。红外仪具有"自动调零"专利技术。CO2测量范围八个量程供选择(用户需选择一个测量范围),读数根据温度与压力自动更正。0~5000 ppm(μmol mol-1),0~10000 ppm(μmol mol-1),0~20000 ppm(μmol mol-1),0~30000 ppm(μmol mol-1)高 量 程:0~50000 ppm(μmol mol-1),0~100000 ppm(μmol mol-1)CO2精确度1000ppm±0.1%,2000ppm±0.1%,5000ppm±0.5%,程范围内,优于读数的1%。压力补偿60 kPa -115kPa。预热时间5-15分钟(根据外界环境温度)。响应时间显示/模拟输出小于1.0秒。采样泵及频率整合式空气采样泵,通过编程实现动态以及静态采样;10Hz采样数据每1秒平均后输出。气体流速100-1000cc/min, 最佳流速范围300-350cc/min(cc/min与ml/min等值单位)。接线端口12针输入与输出采用接口。环境传感器输入单路传感器输入通道(0-1V)。电源供应6-18V直流。电能电耗预热阶段8W(8V@1.0A);正常运行1.3W(12V@0.1A)。系统安装采样探头-透气管的安装方法
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