一种便携式土壤呼吸速率测量装置的制作方法

本实用新型属于土壤测量技术领域，具体涉及一种便携式土壤呼吸速率测量装置。

背景技术：

近年来，人类活动导致的碳循环紊乱导致大气中的CO2含量日趋升高，全球气候变暖问题受到广泛关注。土壤是陆地生态中最大的碳库，土壤中碳贮量的增加将有助于缓和人类活动导致的大气CO2含量升高，而土壤CO2的释放将会加剧CO2含量升高的趋势。气候变化背景下，土壤呼吸的温度敏感性，特别是土壤中稳定碳库的温度敏感性以及长期温度升高条件下土壤呼吸的温度敏感性，底物有效性，微生物群落结构及矿化作用等方面的研究工作是目前土壤学、生态学、环境学等领域研究的热点。

而在现有的测定土壤呼吸速率的方法存在着诸多不足，目前，在国内的测定土壤呼吸的实验当中，大多数依旧采用最原始的方法，即在野外只进行单纯的采样，实验室再进一步处理检测，分析得出数据。此方法沿袭至今，出现了诸多的不足，例如，耗费时间，耗费体力，耗费财力。在如今的研究当中，测量数据的准确性越来越受关注，而传统的测定方法已经不能满足现有的要求，例如，常规方法在野外进行采样后的样品保存这一阶段，对数据的分析影响很大，从而可能影响数据的准精度，导致数据准确性得不到保证。随着科学技术的发展，科学家们逐渐认识到野外原位获取样品或收集数据的重要性，因此，小型便携式科研装备产业逐渐得到重视和发展，这种需求日趋明显。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的缺点，旨在提供一种便携式土壤呼吸速率测量装置，该装置具有体积小、重量轻、精度高的特点。

为了解决上述提出的技术问题，本实用新型具体通过以下技术方案实现：

一种便携式土壤呼吸速率测量装置，包括空气泵、碱石灰柱、空气过滤器、恒温器、缓冲瓶和土壤培养管，所述的空气泵、碱石灰柱、空气过滤器、缓冲瓶和土壤培养管通过导管依次连接，所述的缓冲瓶和土壤培养管放置在恒温器中，所述的土壤培养管顶部通过导管与缓冲瓶连通，所述的土壤培养管底部通过导管连接碱液吸收瓶，所述的空气过滤器与缓冲瓶连通的导管上设置有调节总阀，所述的恒温器一侧连接有温度控制器。

所述的缓冲瓶的瓶口设置有致密胶塞，所述的连通缓冲瓶与调节总阀之间导管为金属材质。

所述的土壤培养管为两端开口的圆柱形培养管，在土壤培养管的两端分别设置有致密胶塞，所述的土壤培养管顶部的导管上设置有调节阀。

所述的碱石灰柱中填充有碱石灰，所述的碱石灰为氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾的混合物。

所述的碱液吸收瓶内设置有碱液，在碱液吸收瓶的底部放置有玻璃珠。

本实用新型的有益效果为：

1)体积小、重量轻、成本低、操作简单；相对常规的测定仪器，体积和重量都很小，而大型仪器成本高，维护繁杂；

2)测定数据精度高、受干扰性小；便于保证数据的准确性，第一时间对样品进行测定，采用抗干扰措施可提高数据的精度；

3)测定范围多方位选择；常规的实验土壤样品量往往较小(<50g)从而导致测定误差大、代表性差等问题，而本实用新型的样品量可根据实际要求相应调整。

附图说明

图1是本实用新型便携式土壤呼吸速率测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1测量装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例6测量装置的结构示意图；

图中：1、空气泵，2、碱石灰柱，3、空气过滤器、4、调节总阀，5、恒温器，6、缓冲瓶，7、土壤培养管，8、碱液吸收瓶，9、温度控制器，10、CO2检测器，11、流量计。

具体实施方式

下面将结合本实用新型具体的实施例，对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实用新型提供了一种便携式土壤呼吸速率测量装置，如图1所示，由依次通过管道连接干区内的空气泵1、碱石灰柱2、空气过滤器3以及湿区内的流量调节总阀44、恒温培养系统和碱液吸收瓶8组成；恒温培养系统包括温度控制器9、缓冲瓶6、恒温器5和置于恒温器5内的土壤培养管7；土壤培养管7为两端开口的圆柱形培养管，在土壤培养管7的两端分别设置有致密胶塞，内部光滑，密闭不透水；缓冲瓶6连接在流量调节总阀44与土壤培养管7之间；缓冲瓶6通过分流管与多个土壤培养管7的上端连通；分流管上设置有流量调节阀；每个土壤培养管7的上端分别与碱液吸收瓶8底部的玻璃珠接触。土壤培养管7通过的无CO2空气由碱石灰柱2过滤空气产生，碱石灰柱2中填充有碱石灰，碱石灰的主要成分是氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾的混合物。缓冲瓶6塞有带导管的致密胶塞，置于恒温器5中，通过致密胶塞，缓冲瓶6和外界只有热交换。

为了使气流温度与恒温器5水浴箱中的水温保持一致，流量调节总阀44与缓冲瓶6之间连接的导管置于恒温培养箱液面以下，流量调节总阀44为针式微量调节阀，公称通径为DN3～DN25。

优选的，连接各个装置的所述连接管道为硅胶管。空气过滤器3内设置有滤膜，所述滤膜孔径范围为0.02～0.2mm。

实施例2

如图2所示，本实用新型的另一技术方案，动态连续大样本测定土壤呼吸速率的装置包括空气泵1、碱石灰柱2、空气过滤器3、调节总阀4、恒温器5、缓冲瓶6、土壤培养管7、CO2检测器10和流量计11。

其中空气泵1、碱石灰柱2、空气过滤器3和流量调节总阀44通过管道依次连接，缓冲瓶6的瓶口设置有致密胶塞且通过金属材质导管与流量调节总阀44连接，土壤培养管7为4根竖直设置的两端开口的圆柱形培养管，土壤培养管7上端塞有致密胶塞且通过分流导管与缓冲瓶6连接，分流导管上设置有流量调节分阀，土壤培养管7下端塞有致密胶塞且分别与CO2检测器10连接，所述CO2检测器10与流量计11连接，缓冲瓶6、金属材质导管和土壤培养管7均置于恒温器5内，恒温器5包括恒温水浴箱和用于调节恒温水浴箱温度的温度控制器9。

实施例3

本实用新型的另一技术方案如图3所示，动态连续大样本测定土壤呼吸同位素组成的装置包括空气泵1、碱石灰柱2、空气过滤器3、流量调节总阀44、恒温器5、缓冲瓶6、土壤培养管7和装有碱液的碱液吸收瓶8；空气泵1、碱石灰柱2、空气过滤器3和流量调节总阀44通过管道依次连接，缓冲瓶6的瓶口塞有致密胶塞且通过金属导管与流量调节总阀44连接，土壤培养管7为4根竖直设置的两端开口的圆柱形培养管，土壤培养管7上端塞有致密胶塞且通过分流管与缓冲瓶6连接，分流管上设置有流量调节分阀，土壤培养管7下端塞有致密胶塞且分别与碱液吸收瓶8一一对应连接，缓冲瓶6、金属导管和土壤培养管7均置于恒温器5内，恒温器5包括恒温水浴箱和用于调节恒温水浴箱温度的温度控制器9。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。