土壤呼吸(soil respiration)是指土壤中的植物根系、食碎屑動物、真菌和細菌等進行新陳代謝活動,吸收氧氣,消耗有機物,產(chǎn)生二氧化碳的過程。包括三個生物學(xué)過程(即土壤微生物呼吸、根系呼吸、土壤動物呼吸)和一個非生物學(xué)過程,即含碳礦物質(zhì)的化學(xué)氧化作用。
SoilLab多通道實驗室土壤呼吸測量系統(tǒng)用于實驗室內(nèi)測量土壤呼吸,系統(tǒng)由氣流發(fā)生控制裝置、土壤呼吸室、多通道氣路轉(zhuǎn)換器、氣體分析儀及數(shù)據(jù)采集器和軟件(用于系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集、分析)組成,其中氣體分析儀有H2O、CO2、CH4及O2分析儀可供選擇,標準配置為CO2和H2O分析儀。
SoilLab多通道實驗室土壤呼吸測量系統(tǒng)的特點
? SoilLab實驗室內(nèi)測量土壤呼吸,可廣泛應(yīng)用于土壤微生物調(diào)查,土壤活力檢測,土壤碳排放測量分析,各種土壤處理措施對土壤的影響分析,土壤生態(tài)修復(fù)研究檢測與評估,土壤污染檢測研究,氣候變化對土壤碳通量的影響研究等。
? 運用根去除法、壕溝斷根法等測量方法,該儀器還可測量根系呼吸,從而可以更精確地研究土壤碳循環(huán)過程與機制,更定量地評價植物和土壤的碳平衡及能量平衡。
? 土壤微生物呼吸商,是基礎(chǔ)呼吸與微生物生物量-C 間的比率,它將微生物生物量的大小與微生物的生物活性和功能有機地起來,是反映環(huán)境因素、管理措施變化和重金屬污染對微生物活性影響的一個敏感指標。該儀器軟件數(shù)據(jù)處理功能強大,可以得出呼吸商值。
? 溫度是土壤呼吸重要的影響因子,運用該儀器,通過控制實驗條件,還可以得到Q10值(土壤呼吸溫度敏感性系數(shù)),即溫度每變化10℃,呼吸速率的相對變化。Q10值是模擬變暖與生態(tài)系統(tǒng)碳釋放之間反饋強度的重要參數(shù)。
? 甲烷是主要的溫室氣體之一,80%以上的甲烷是通過微生物的活動產(chǎn)生的,同時,一部分甲烷在進入大氣前被微生物吸收利用,因此,研究土壤中甲烷產(chǎn)生菌和甲烷氧化菌的活動規(guī)律和生態(tài)學(xué)特征,有利于揭示微生物介導(dǎo)的甲烷循環(huán)過程,并探索減排的措施。該儀器可選甲烷CH4分析器,可以測量土壤甲烷的變化情況,研究土壤甲烷相關(guān)微生物的活動情況。
? 蚯蚓、線蟲、螞蟻、某些昆蟲幼蟲等土壤動物生活在土壤中,是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分,它們參與土壤有機質(zhì)分解、植物營養(yǎng)礦化及養(yǎng)分循環(huán)等作用。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,土壤污染越來越嚴重,從而土壤動物也隨之受到影響,土壤動物的呼吸強度可以作為環(huán)境脅迫、土壤污染(比如農(nóng)藥污染)的一個重要生物指標,故深入開展這方面的研究工作對于農(nóng)業(yè)環(huán)境保護和土壤污染監(jiān)測具有重要的參考價值。SoilLab可以精準測量土壤動物呼吸,為廣大學(xué)者提供了方便。
SoilLab的組成:
u CA-10 二氧化碳分析儀: 測量范圍0-5%或0-15%兩級選擇,精度優(yōu)于0.001%或1ppm,流量5-2000ml/分鐘,噪音小于2ppm,24小時漂移低于0.002%
u RH-300 水汽分析儀:測量范圍0.2%-100%,分辨率0.001%,同時還可測量露點溫度
u MA-10 甲烷分析儀(可選):測量范圍0-10%,分辨率1ppm
u RM-8-Bev 8通道氣路轉(zhuǎn)換器(多路器)
u RM-4-Bev-Stop 4通道氣路轉(zhuǎn)換器(可選)
u MFS-2氣流發(fā)生控制器(10-2000ml/min)
u MFS-5氣流發(fā)生控制器(可選,25-5000ml/min)
u Expedata軟件:用于進行系統(tǒng)設(shè)置與控制,數(shù)據(jù)的采集、分析
u UI-2 數(shù)據(jù)采集器:8通道,16位A/D轉(zhuǎn)換
u RC-V呼吸室:鋼化玻璃材料,容積500ml
u TR-ACC-M5 配件包:管路、接頭等各種備件
SoilLab的主要特點:
u 模塊式,可根據(jù)研究需要和實驗設(shè)計自由組合、擴展
u 測量參數(shù)包括土壤呼吸(CO2通量)、甲烷通量或土壤碳通量(備選)、土壤溫度等
u 開放/閉合式測量可選
u 多通道氣路控制,4通道、8通道、16通道可選,可進行多路氣體自動采樣分析
u 單路CO2測量、雙路CO2/水汽分析測量、多路CO2/CH4/H2O測量分析系統(tǒng)可選;土壤動物呼吸可選配O2分析模塊
u 雙波長非色散紅外技術(shù),測量精度高,響應(yīng)時間短,自動壓力和溫度補償
u CO2測量分辨率高達0.1ppm
u 可外接4個溫度傳感器以測量空氣溫度和土壤溫度
u 氣體分析模塊液晶顯示,可獨立設(shè)置和數(shù)據(jù)顯示
u 供電系統(tǒng)可選220AC/12V DC,以適合實驗室和野外工作條件
SoilLab的技術(shù)指標:
1. 氣體測量分析模塊16bit分辨率,4通道模擬輸出,采樣頻率10Hz
2. LCD顯示屏,可獨立設(shè)置并實時顯示測量
3. 溫度氣壓補償,精確度1%
4. 二氧化碳分析測量:測量范圍0-15%,響應(yīng)時間小于1秒,分辨率可達0.1ppm
5. 水氣測量:測量范圍0.2%-100%(相對濕度)、分辨率0.001%(相對濕度)
6. 甲烷測量:測量范圍0-10%,響應(yīng)時間小于1秒,分辨率1ppm
7. 氣體抽樣:熱橋式氣流計,分辨率1ml/min,精確度2%
8. 數(shù)據(jù)采集分析,12通道,16bit分辨率;4個溫度輸入,分辨率0.001攝氏度
9. 標準配置為8通道采樣轉(zhuǎn)換控制,另有4通道、16通道備選
10.工作溫度:0~45C,電源:12VDC
產(chǎn)地:美國