专利名称：一种土壤呼吸自动测定气室的制作方法
技术领域：
本发明属于生态学研究领域，涉及一种土壤呼吸速率自动测量装置。
背景技术：
土壤呼吸是生态系统的一个关键过程，其与生态系统生产力、土壤肥力以及区域和全球的碳循环都密切相关。由于全球碳循环调控着气候变化，因此，土壤呼吸也与气候变化、碳交易及环境政策有关。全世界范围土壤呼吸仅次于海洋释放到大气的CO2通量，全球土壤碳库的碳贮量约为植被碳贮量的1. 5倍。土壤呼吸在生物圈和大气圈C交换中起着重要作用，对土壤碳库的库容及其动态变化进行研究，有助于探讨减少人为碳排放、增加土壤碳贮存、延长土壤碳的固定时间等问题。土壤呼吸作为土壤碳库的主要输出途径和大气(X)2 的重要来源，其在数量上的微小改变可能对大气(X)2含量的变化具有相当大的影响，其源、 汇及通量的精确测定受到格外重视，对于当前碳循环和全球气候变化研究具有十分重要意义。测定土壤呼吸的方法主要有两大类，一是间接测定方法，即通过测定其他相关指标如土壤中的三磷酸腺苷(ATP)含量来推算土壤呼吸速率，该方法需要建立所测指标与土壤间的定量关系，这种关系一般只适用于特定生态系统中，因此这类方法的应用具有较大的局限性；二是直接测定方法，包括静态气室法、动态气室法和微气象法三种。这些直接测定方法亦各有其优缺点，如，静态碱液吸收法操作简便，有利于多次重复，尤其适合空间异质性大的土壤呼吸测定，但测定的精度不理想。在植物冠层高度范围内，用微气象法测定 CO2不受生态系统类型的限制，适合测定大尺度内(X)2的排放，但该法要求土壤表面的异质性和地形条件要相对简单，其测定土壤(X)2排放的准确度很大程度上受到大气、土壤表面和仪器设备的影响。动态气室法适用于测定瞬时和整段时间(X)2的排放速率，但空气流通速率和气室内外的压力差对测定造成负面影响，设备比较昂贵，但一般认为能够比较准确测定 CO2的真实值。动态气室法中CO2浓度的测定技术包括气相色谱法和红外CO2分析仪法。相对来说，红外(X)2分析仪法所需要的响应时间短、仪器携带方便，测定结果更为精确，该方法目前被认为是较为理想的测定方法。但利用红外(X)2分析仪法达到原位、连续、自动测定土壤呼吸所需的土壤呼吸室和自动开启装置的要求很高，要求自动开启控制装置开闭顺畅， 呼吸室密封性能好。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种土壤呼吸自动测定气室，采用将自动开启控制装置、 测量室和底座集合进行设计，为红外(X)2分析仪提供气体源，进而实现土壤呼吸速率的计
笪弁。为了实现上述任务，本发明采取的技术解决方案是一种土壤呼吸自动测定气室，其特征在于，该土壤呼吸自动测定气室由自动开启装置控制气室按时开启和关闭，底座固定于土壤中，测量室和自动开启装置放置在底座上；所述的测量室包括上下两部分，均为中空的圆筒形壳体；上部分用螺栓连接于支臂上，壳体侧面设有与红外气体分析仪连通的通气嘴，顶部设有测量气室内温度的传感器探头；下部分连接于底座上，使用时插入土壤中；所述的自动开启装置包括一个小型直流电机、行程开关和支臂；所述的底座包括一个底板，底板上有螺丝孔、通气孔，可通过螺栓链接测量室下部分、小型直流电机和接线盒，通过螺栓将底板固定于土壤中。本发明的土壤呼吸自动测定室具备以下功能(1)为红外(X)2气体分析仪提供分析气体源，从而计算土壤呼吸速率；(2)测量室通过电机按时关闭和开启，可以方便提供连续和多次重复测定；(3)上部分测量室内安置铜管，可以充分混合土壤呼吸室内的气流与土壤表面的气体，使测定结果更为准确。
图1是本发明的结构俯视示意2本发明的结构侧面示意图以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
具体实施例方式参见图1，本发明的土壤呼吸自动测定气室，由自动开启控制装置、测量室和底座组成，底座固定于土壤中，测量室和自动开启装置放置在底座上；测量室为一个中空的壳体，分为上部分壳体(7)和下部分壳体(1 ；上部分壳体 (7)的内部装有带孔铜管(11)，上部分壳体(7)的侧面设有与红外气体分析仪连通的通气管(12)，上部分壳体(7)的顶部有安装温度探头(14)，并设有与自动控制装置的支臂(2) 链接的螺栓(6)；下部分壳体(1 通过螺栓C3)链接于底座(1 上，在下部分壳体(13)链接底座的上方通过螺栓C3)安装塑料胶圈G)，使上部分壳体(7)和下部分壳体(1 关闭时密封；底座包括一个方形底板(1 ，方形底板(1 的上钻有螺孔C3)，固定螺孔(8)和通气孔(5)；自动开启控制装置由通过安装在底座(15)上的小型直流电机(9)和行程开关 (10)以及支臂(2)组成；上部分壳体(7)和下部分壳体(1 均由直径200mm壁厚Imm的不锈钢制成，通气管(1 用于和红外(X)2分析仪连接，形成闭合回路；自动开启控制装置的小型直流电机(9)和温度探头(14)的电源由接线盒⑴提供；在使用时测量室需要1个，也可多个。测量前将整套土壤呼吸自动测定室提前安装于土壤中，通过将螺栓将底座固定于土壤中，将通气管接入红外(X)2分析仪、电机接上直流电源即可通过程序控制进行测定。
权利要求
1.一种土壤呼吸自动测定气室，其特征在于，该土壤呼吸自动测定气室由底座和测量室组成，底座固定于土壤中，测量室放置在底座上；所述的土壤呼吸自动测定气室为一个中空的壳体，分为上部分壳体(7)和下部分壳体 (13)；上部分壳体(7)的内部有铜管(11)，上部分壳体(7)的侧面设有与红外气体分析仪连通的通气管(12)，上部分壳体(7)的顶部有安装温度探头(14)，并设有与自动控制装置的支臂( 链接的螺栓(6)；下部分壳体(1 通过螺栓C3)链接于底座(1 上；所述的自动开启控制装置由通过安装在底座(15)上的小型直流电机(9)和行程开关 (10)以及支臂(2)组成。
2.如权利要求1所述的土壤呼吸自动测定气室，其特征在于，所述的上部分壳体(7)和下部分壳体(1 均采用不锈钢制成。
3.如权利要求1所述的土壤呼吸自动测定气室，其特征在于，所述的电机为小型直流电机(9)。
4.如权利要求1所述的自动开启控制装置的小型直流电机(9)和温度探头(14)的电源由接线盒⑴提供。
全文摘要
本发明公开了一种土壤呼吸自动测定气室，该发明属于生态学研究领域。该土壤呼吸自动测定气室由自动开启装置、底座、测量室等组成。由安置在底座上的小型直流电机驱动实现测量时的定时开启和关闭。测定室包括一个中空的壳体，壳体分上下两部分，上部分壳体的顶部中央可安装温度探头用于测定气室内温度，壳体内的顶部两侧设有与红外气体分析仪连通的通气嘴，上部分壳体内部装有带孔铜管；下部分壳体埋入土壤中，在上下壳体闭合时通过塑料胶圈实现密闭；本发明的土壤呼吸自动测定气室能够为红外气体分析仪提供分析气体源，从而计算土壤呼吸速率；可以快速提供多点测量。
文档编号G01N21/17GK102288545SQ20111012149
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者施生锦, 韩光鲁, 高峻, 黄彬香 申请人:中国林业科学研究院林业研究所