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土壤碳通量：碳收支研究中一個(gè)重要的數(shù)據(jù)

空氣中CO₂的快速升高對(duì)未來(lái)的氣候會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，這個(gè)問(wèn)題逐漸成為了國(guó)際政治和經(jīng)濟(jì)研究的一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題。

土壤呼吸研究土壤產(chǎn)生的凈CO₂的量，土壤產(chǎn)生的氣體的量是土壤微生物活性的一個(gè)重要指標(biāo)，同時(shí)也是土壤健康的指標(biāo)。土壤的碳通量受到各種環(huán)境因子的干擾，如：有機(jī)物含量，土壤水份，土壤溫度。

自然屆土壤中生物體的呼吸是主要的碳源。理解土壤碳通量及其它與其他的元素流量間的關(guān)系，有利于我們研究全球氣候問(wèn)題。

為了方便研究者長(zhǎng)期在野外監(jiān)測(cè)土壤的碳通量，我們特開(kāi)發(fā)了ACE土壤碳通量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在監(jiān)測(cè)碳通量的同時(shí)，我們還可以對(duì)一些干擾碳通量的環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有利于研究者準(zhǔn)確的判斷土壤碳通量的數(shù)據(jù)。

一、ACE性能：

呼吸室內(nèi)置整合式CO₂分析器

每一個(gè)呼吸室都有一個(gè)內(nèi)置式高精度紅外氣體分析器，有效減少氣路呼吸室與氣路間的距離，避免由氣路引起的誤差，可以更快的反應(yīng)呼吸室內(nèi)的CO₂濃度變化。試驗(yàn)操作因此變的簡(jiǎn)單，野外使用就更方便。

野外長(zhǎng)期無(wú)人值守操作

ACE在設(shè)計(jì)上非常自動(dòng)化和人性化，呼吸室在測(cè)量周期中可以自動(dòng)開(kāi)合。研究者可以設(shè)定采樣時(shí)間間隔，測(cè)量時(shí)，自動(dòng)閉合呼吸室，不測(cè)量時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)呼吸室，把測(cè)量對(duì)土壤的擾動(dòng)降倒*低。呼吸室打開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整到低耗電狀態(tài)，確保野外長(zhǎng)期使用。獨(dú)特的手臂式設(shè)計(jì)，適合野外測(cè)量，確保呼吸室的密封，保證研究者拿到可靠的數(shù)據(jù)。

完善的系統(tǒng)

每個(gè)ACE工作站是一個(gè)完整的、整合式的土壤碳通量系統(tǒng)，包含一個(gè)鋁合金呼吸室、葉室手臂和控制單元，控制單元可以記錄和顯示數(shù)據(jù)。因此，每個(gè)工作站都可以獨(dú)立使用。

ACE工作站可以使用電池、太陽(yáng)能板和風(fēng)力作為電源，一個(gè)40Ah的鉛蓄電池，足夠使用約28天。

易安裝

ACE系統(tǒng)高度整合，沒(méi)有任何氣路連接管暴露在外，因此無(wú)需在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前進(jìn)行氣路連接?？刂茊卧梢粋€(gè)大的液晶屏和五個(gè)按鍵組成，方便單機(jī)操作，無(wú)需連接電腦。氣體交換的數(shù)據(jù)、碳通量的數(shù)據(jù)以及其他環(huán)境因子的傳感器數(shù)據(jù)可以通過(guò)ACE的控制單元記錄下來(lái)，保存到機(jī)器的閃存內(nèi)。

開(kāi)路和閉路模式

ACE測(cè)量可以開(kāi)路式測(cè)量，也可以閉路測(cè)量。測(cè)量時(shí)，呼吸室處于關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)入呼吸室的參比氣體的濃度差反應(yīng)了土壤呼吸情況。

濕度和溫度等數(shù)據(jù)PAR傳感器至于呼吸室內(nèi)

可接高達(dá)6個(gè)土壤溫度和4個(gè)土壤濕度傳感器

二、ACE 網(wǎng)絡(luò)化工作站（多點(diǎn)）

ACE系統(tǒng)僅適合單點(diǎn)測(cè)量，多個(gè)ACE系統(tǒng)可以組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化工作站，一個(gè)中央控制單元可以連接32個(gè)的ACE工作站，同時(shí)適合32個(gè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)，每個(gè)ACE系統(tǒng)離中央控制單元的距離可達(dá)到100m。我們內(nèi)置分析器在ACE呼吸室內(nèi)，所以，ACE系統(tǒng)與中央控制單元的連接，僅一根信號(hào)線，所以安裝非常簡(jiǎn)單，適合野外測(cè)量。不需要將遠(yuǎn)處的呼吸室內(nèi)的氣體泵到中央控制單元測(cè)量，避免了誤差。每個(gè)ACE系統(tǒng)與中央控制單元支持熱插拔。

三、ACE系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)

CO2:測(cè)量范圍： 0-600ppm (26.8mmols m-3)， 精度2ppm

測(cè)量模式：開(kāi)例或閉路

PAR測(cè)量范圍: 0 - 3000µmols m-2 sec-1 硅膜

土壤溫度：6熱點(diǎn)偶傳感器

土壤濕度： FDR土壤水分傳感器

呼吸室氣體流速r:100-500ml min-1

氣體流速精度: +/- 2% of f.s.d.

顯示單元: 240 x 64 點(diǎn) LCD顯示屏

操作: 五個(gè)按鍵操作.

數(shù)據(jù): 閃存存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

內(nèi)置電池: 12V standby 1.0Ah 電池

供電系統(tǒng): 外接鉛蓄電池，太陽(yáng)能板，風(fēng)力電源

RS232 輸出: 19200 baud.

電氣連接:3針接頭，防水，適合野外使用

尺寸: 82 x 33 x 13 cms

閉路葉室大小:2.7L

開(kāi)路葉室大小: 1.0L

呼吸室直徑: 23cm

重量: 7.0 kg

中央控制單元

結(jié)構(gòu): 鐵質(zhì)密封系統(tǒng)

連接: 32個(gè)ACE接口，兩個(gè)外接電源接口

尺寸: 30 x 30 x 15 cms

四、應(yīng)用

土壤呼吸、土壤單位體積微生物數(shù)量判斷、植物呼吸 、森林冠層CO₂剖面 、根系呼吸 、生長(zhǎng)室或溫室監(jiān)測(cè)、動(dòng)物及昆蟲(chóng)呼吸生理、微生物活動(dòng)與生物降解、生態(tài)生理學(xué)（碳平衡）、氣候變化、環(huán)境控制