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SoilBox根際呼吸測量分析系統(tǒng)

SoilBox根際呼吸測量分析系統(tǒng)由主機系統(tǒng)和呼吸室組成，主機系統(tǒng)內(nèi)置高精度CO₂分析儀、O₂分析儀、水汽分析儀、氣體抽樣單元、數(shù)據(jù)采集器、Baseline單元等，呼吸室有原位呼吸測量室（in–situ chamber）和離體呼吸測量室（ex–situ chamber），原位呼吸室用于原位土壤呼吸測量和根際呼吸測量，離體呼吸室用于純根系呼吸測量和純土壤呼吸測量等，其理論模型為：

原位測量：Rrh = Rp–Rl

離體測量：Rt = Rs + Rr

其中Rrh為根際呼吸，Rp為有植物生長的土壤呼吸，Rl為同區(qū)裸地土壤呼吸；Rt為土壤總呼吸，Rs為將根系分離后的土壤呼吸，Rr為純根呼吸。   

功能特點：

ü   高精度、高穩(wěn)定性、高解析度*測量根際呼吸各組分

ü   配置靈活、多功能，既可在野外利用呼吸室技術(shù)（Chamber technique）原位開放式或封閉式測量土壤呼吸、根際呼吸或野外離體測量各組分等，又可在實驗室內(nèi)進行離體測量和控制實驗等

ü   可測量分析土壤呼吸、根際呼吸各組分及其相互關(guān)系和環(huán)境關(guān)系，測量參數(shù)包括原位單位面積土壤呼吸、根際呼吸等，及單位重量土壤總呼吸、純根系呼吸、根際微生物呼吸、土壤動物呼吸、各組分耗氧率和呼吸商等，包括其它環(huán)境參數(shù)如氣溫、土壤溫度、土壤水分等

ü   可選配氣路轉(zhuǎn)換器進行多通道測量

ü   根據(jù)經(jīng)費預(yù)算和研究目的可選配FMS和FGA兩種配置

技術(shù)參數(shù)：

1.         氧氣測量分析：燃料電池O₂分析儀，不受水汽、CO₂及其它氣體的影響，測量范圍1–100％，分辨率0.001%，低噪音高穩(wěn)定性，精確度0.1%，恒溫下漂移小于0.02%每小時；

2.         二氧化碳測量分析：雙波段非色散紅外技術(shù)，測量范圍0–5％，分辨率0.0001%（zui高可達0.1ppm），精確度1%，恒溫恒氧下漂移小于0.001%每小時，響應(yīng)時間小于1秒；

3.         水汽測量分析（FGA型不具備）：薄膜電容性傳感器（thin–film capacitive sensor），測量單位為相對濕度或露點溫度或水汽分壓，測量范圍0–100% RH，分辨率0.001% RH、0.01攝氏露點溫度，精確度1%，恒溫下漂移低于0.01%每小時

4.         氣流泵：陽極電鍍鋁，滾珠電動機（噪音低、穩(wěn)定），氣流10–2000ml/分鐘

5.         氣流控制：微電子熱反饋系統(tǒng)（真正的科學(xué)研究已不再用轉(zhuǎn)子流量計，因為玻璃管等易受周邊溫度氣壓影響，所以用轉(zhuǎn)子流量計的論文不能在刊物上發(fā)表），氣流控制通過精密反饋環(huán)系統(tǒng)實際連接氣流泵和流量計（微電腦控制），同時提供高精度針閥

6.         氣流精度2%，分辨率0.1ml/min

7.         大氣壓測量范圍標準設(shè)置為0–125kPa，用戶可根據(jù)需要設(shè)置成75–125kPa或90–110kPa，精確度為1%，分辨率1Pa

8.         數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：14個模擬通道（FMS型），數(shù)據(jù)采集記錄間隔0.5秒–1小時，SD卡共可記錄儲存達32GB，用電腦在幾秒鐘內(nèi)將數(shù)據(jù)下載

9.         熱敏電阻探頭用于測量土壤溫度值（備選）和空氣溫度：測量范圍-5–60℃，分辨率0.001℃，精確度0.2℃，BNC連接，探頭直徑2.5mm

10.     AZS–2土壤水分傳感器：測量范圍0–100%，精度2%，分辨率0.1%

11.     Soilbox土壤呼吸室：標準配置為鋁合金銀白色，內(nèi)徑500px，高500px，低溫室效應(yīng)，可選配溫濕度與太陽輻射（或PAR）監(jiān)測單元

12.     供電：12–15 VDC，可選便攜式充電電池、交流電，40Ah蓄電池野外可連續(xù)工作5小時以上

13.     可選配高級防水防塵抗震蕩野外筆記本電腦（帶GPS），用于野外系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)瀏覽下載和分析等，N450 1.66GHz，8.4"陽光下可讀LCD顯示屏，觸摸屏，2GB RAM，80GB SSD

14.     軟件可在線顯示和分析數(shù)據(jù)

15.     主機大?。?/span>48×37×450px；重量：7 kg

上圖：Naoki Makita（2009）等利用離體封閉式測量法，將不同直徑細根在封閉式呼吸室內(nèi)對根系直徑與呼吸強度的關(guān)系進行測量研究。左圖為從細根（小于2mm）到粗根的呼吸強度，植物根系呼吸主要發(fā)生在細根；右圖為櫟樹細根直徑與呼吸強度的關(guān)系（Tree Physiology，2009）

產(chǎn)地：美國