一、概述

SRS2000T是一種新型的便攜式土壤呼吸系統(tǒng)，專門(mén)為測(cè)量土壤呼吸及其他野外氣體交換而設(shè)計(jì)的。這個(gè)帶電池的操作系統(tǒng)重僅為4.1千克，包括一個(gè)控制臺(tái)和一個(gè)1升的土壤呼吸室，一個(gè)高精度微型CO₂紅外氣體分析儀直接安裝在土壤呼吸室內(nèi)。這樣就使CO₂從土壤中產(chǎn)生，到分析儀測(cè)量到CO₂發(fā)生變化的時(shí)間大大減少。

二、用途

廣泛應(yīng)用于土壤呼吸或土壤碳通量研究，包括其空間分布的研究。也可應(yīng)用于較小的植物和草坪草等的光合作用研究。

三、原理

SRS2000T由一個(gè)程序化操作的主機(jī)和一個(gè)土壤呼吸室組成，土壤呼吸室內(nèi)有內(nèi)置的CO₂紅外氣體分析儀 (IRGA)，用于土壤氣體交換的快速測(cè)量。測(cè)量時(shí)，把土壤呼吸室罩在預(yù)先埋設(shè)好的呼吸環(huán)上，呼吸室內(nèi)CO2濃度通過(guò)CO2紅外氣體分析儀實(shí)時(shí)測(cè)量，通過(guò)測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)CO2的濃度變化差值，計(jì)算出土壤呼吸速率。該系統(tǒng)采用精確的“開(kāi)放式系統(tǒng)”模式，測(cè)量室內(nèi)氣壓較為恒定，避免了土壤呼吸可能受到的抑制。

四、特點(diǎn)

Ø 彩色觸摸屏設(shè)計(jì)，360度可見(jiàn)視域，數(shù)據(jù)輸入快；

Ø 自動(dòng)調(diào)零，確保精確測(cè)量CO₂；

Ø 空間分布研究；

Ø 可測(cè)量水氣通量；

Ø 大容量SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，輸出方便；

Ø 能耗低，野外工作長(zhǎng)達(dá)16小時(shí)；

Ø 內(nèi)嵌GPS定位模塊，實(shí)時(shí)測(cè)量樣點(diǎn)經(jīng)緯度；

五、組成

主機(jī)、呼吸室、土壤溫度探頭，空氣探桿，電池充電器，基本附件，化學(xué)藥品，使用手冊(cè)。

土壤呼吸室適配器：可提供6”/160mm（左）和4”/110mm（右上）兩種型號(hào)，與PVC管適配。

多功能呼吸室：兩分式呼吸室，允許更多的陽(yáng)光照在樣品上。

既可以測(cè)土壤的呼吸，還可以測(cè)小型植物的光合特性。

左圖：南極微藻氣體交換測(cè)量（劍橋大學(xué)）

土壤溫度探頭

六、技術(shù)參數(shù)

¨ 氣體交換 CO₂濃度： 0~3000ppm，分辨率為1ppm，紅外氣體分析儀，差分開(kāi)路系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)零，自動(dòng)壓力和溫度補(bǔ)償；350ppm時(shí)重現(xiàn)差異為讀數(shù)的0.1%，溫度影響 <0.05%f.s.d / ℃

¨ H₂O蒸汽壓：0~75 mbar，分辨率0.1mbar，雙快速響應(yīng)水蒸氣傳感器，重現(xiàn)差異為讀數(shù)的0.5%

¨ 呼吸室溫度：0~50℃，精度1.5%，精確熱電偶

¨ 土壤溫度：-5~50℃，精度1.5%，熱敏電阻

¨ PAR：0-3000 μmols m^-2 s^-1，硅光電池

¨ CO₂控制：內(nèi)置的CO₂供給系統(tǒng)，0~2000ppm

¨ H₂O控制：根據(jù)主機(jī)上的化學(xué)環(huán)境指示劑，可低于或高于環(huán)境H₂O濃度

¨ 呼吸室流量：68 ~ 340 umol m^-2 s^-1

¨ 彩色LCD觸摸屏，可顯示圖表

¨ 預(yù)熱時(shí)間： 20℃時(shí)≤5分鐘

¨ 存儲(chǔ)：SD卡，最大可支持32G，對(duì)于呼吸數(shù)據(jù)可以說(shuō)是無(wú)限存儲(chǔ)，也可用USB數(shù)據(jù)口導(dǎo)出數(shù)據(jù)；

¨ 電池 ：12V 7.5AH鉛酸電池，可持續(xù)工作16小時(shí)以上

¨ 電池充電：90~260V，50/60Hz輸入，13.8V輸出

¨ 操作溫度 ：5~45℃

¨ 呼吸室容積：1L

¨ 主機(jī)尺寸：230×110×170mm

¨ 呼吸室尺寸：聚丙烯塑料，130×70mm（圓形，直徑×高度）

重量：320g；

¨ 主機(jī)重量： 4.1Kg，

¨ 呼吸環(huán)：不銹鋼，高75mm，重325g

七、 應(yīng)用案例：

Liu Xubing et al. (2012) Experimental evidence for a phylogenetic Janzen–Connell effect in a subtropical forest, Ecology Letters, 15(2):111-118

本研究中發(fā)現(xiàn)使用殺真菌劑處理過(guò)的土壤呼吸速率會(huì)顯著下降，進(jìn)而增加了種植的樹(shù)木幼苗的存活率。

八、產(chǎn)地:英國(guó)

九、參考文獻(xiàn)

Ÿ Jongen M et al. (2013) Precipitation variability does not affect soil respiration and nitrogen dynamics in the understorey of a Mediterranean oak woodland, Plant and Soil, 10.1007/s11104-013-1728-7

Ÿ Liu Xubing et al. (2012) Experimental evidence for a phylogenetic Janzen–Connell effect in a subtropical forest, Ecology Letters, 15(2):111-118

Ÿ Feiziene D. et al. (2011) Long-Term Influence of Tillage and Fertilization on Net Carbon Dioxide Exchange Rate on Two Soils with Different Textures, Journal of Environmental Quality, 40(6): 1787-1796

Ÿ Feizienea D. et al. (2011) CO₂ fluxes and drivers as affected by soil type, tillage and fertilization, Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Soil & Plant Science, 61(8)

Ÿ Baltr?nas P. et al. (2011) Investigation and evaluation of carbon dioxide emissions from soil in Neris Regional Park, Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 19(2): 115-122

Ÿ Marcinkonis S. et al. (2009) Impacts of long-term intensive organic inputs on carbon index correlations in meadow ecosystems, EKOLOGIJA, 55: 93-98

Ÿ 阿斯嘎等. (2009) 庫(kù)布齊沙地土壤呼吸研究，國(guó)際保護(hù)生物學(xué)大會(huì)研討會(huì)論文集，2009，166-173

Ÿ 袁渭陽(yáng)等. (2009) 不同年齡巨桉林土壤呼吸及其與土壤溫度和細(xì)根生物量的關(guān)系，林業(yè)科學(xué)，2009，45(11)