整棵植株或群落的固碳能力因缺少大的測量室一直是測量難點,也是突破葉片級碳交換監(jiān)測的瓶頸,澳作自主研發(fā)、全國產(chǎn)化生產(chǎn)的iChamber多功能自動箱高度可達2米、面積可達1平米以上。
iChamber自動箱可放置在控制型土柱上(SoilScope),實現(xiàn)水勢梯度、熱通量梯度、降雨的調(diào)控,用于模擬不同季節(jié)、溫度、降水條件下的光合、呼吸、氣體排放觀測,讓監(jiān)測不受季節(jié)的影響。一臺溫室氣體分析儀可同步觀測多種溫室氣體,如CO
2、CH
4、N
2O、COS、CO、H
2O 同步觀測,減少了多臺分析儀間系統(tǒng)誤差,同時測量的CO
2和COS可提高NEE計算精度。
EcoChem實現(xiàn)了LIBS技術(shù)快速測量土壤碳庫,掃描、攝像一體化復(fù)合根系生長監(jiān)測系統(tǒng)AZR-300,可觀測根際生物量變化;土壤采氣矛iChamber-G分層監(jiān)測地下廓線溫室氣體排放量和碳庫變化的相關(guān)性;集根系監(jiān)測、土壤CO2、CH4 排放、土壤水溫鹽、pH、氧化還原等多參數(shù)一體化監(jiān)測的RhizoScope根系生態(tài)倉系統(tǒng),為地下生態(tài)學(xué)過程、土壤固碳研究提供了新的監(jiān)測工具。
一、新型植物群落自動箱-iChamber
iChamber 群落自動箱 澳作公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán),自主研發(fā)、國內(nèi)生產(chǎn)、集六項設(shè)計專利于一體,即可用于呼吸測量,也可用作群落光合室。
iChamber自動箱既可以是透明的,也可以是黑色的,可以直接測量凈群落生態(tài)系統(tǒng)碳交換量(NEE)、群落生態(tài)系統(tǒng)的呼吸量(ER)。
應(yīng)用:
- 固碳能力評價-生態(tài)系統(tǒng)碳源、匯評價、群落光合研究
- 遙感-獲取群落地面真值
- GPP、NEE 模型
自動箱設(shè)計對比(面積、高度):
iChamber 群落自動箱特點:
- 實現(xiàn)整棵植株或群落測量,升降可控
- 自動箱面積:面積0.08/0.3/1平米
- 自動箱高度0.5/0.8/2.0米
- 自動箱可折疊,透光/不透光可選
- 升降高度:隨植物生長可調(diào)節(jié)
S120 iChamber (面積1平米、高2米) 工作視頻
S35 iChamber (面積0.08平米、高0.5米)工作視頻
地下土壤氣體采氣矛iChamber-G,測量地下廓線CO2、CH4排放 ,有2種類型分別用于無積水土壤和濕地環(huán)境。
二、控制試驗土柱-SoilScope
澳作公司自主設(shè)計、國內(nèi)生產(chǎn)的SoilScope 控制型蒸滲系統(tǒng)改造了歐盟第三代蒸滲技術(shù),測量精度達到國際領(lǐng)先水平,首創(chuàng)2平米、4米高原狀土取土技術(shù)。雙套筒設(shè)計實現(xiàn)大田快速安裝。具備水通量和熱通量控制能力,可獲取氣候變化條件下的模型數(shù)據(jù),用于生態(tài)系統(tǒng)控制試驗。
應(yīng)用:
- 控制型SoilScope 用作蒸散量測量時,不用換土
- 稱重分辨率高,識別陰晴交替、結(jié)露時蒸散量,測量植物日耗水率
- 不同溫度、干濕條件下碳氮排放研究
- 地下水變化對土壤碳氮轉(zhuǎn)換過程的影響
SoilScope 試驗土柱高度可達7.5米,面積可達4平米。
微型生態(tài)倉Eco-Cell:
iChamber群落自動箱底部采用控制型土柱SoilScope ,調(diào)控iChamber內(nèi)的溫度、濕度、CO
2可實現(xiàn)生態(tài)倉功能,比國外造價高、占地大的Ecotron,更經(jīng)濟、更靈活。
三、土壤碳庫變化快檢-EcoChem
EcoChem激光光譜元素分析系統(tǒng)采用LIBS技術(shù),實現(xiàn)元素快檢。測量原理如下,土壤、根莖等固體樣品無需制備成溶液,激光束直接打到樣品表面,激發(fā)的等離子光譜含有樣品的元素種類和含量信息。無需試劑,也不產(chǎn)生廢液,是綠色生態(tài)地球化學(xué)測量方法。
檢測限可達ppm級 測量的元素可覆蓋元素周期表中的大部分元素,包括輕元素如C、N、O 等 及金屬元素 Fe、Cu、Mg ,可用于快速檢測土壤碳、氮。
EcoChem 采用全上位機操作,用戶無需手動調(diào)節(jié)激光和光譜儀,帶有2個看樣品窗口,可以無人值守運行。
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EcoChem測量原理 |
EcoChem 激光光譜元素分析儀 |
EcoChem特點:
- 全上位機操作,雙視野 用于定位和微區(qū)打樣
- 相對誤差<1%
- 激光波長:能量輸出0-100%可調(diào);266nm 1064nm 波長可選
- 譜寬:190-1040nm,光譜精度±0.05nm,門延遲0.5ns-1ms,分辨率0.5ns
- 30余種定量測量土壤植物標(biāo)樣光譜曲線
四、土壤固碳-根系生態(tài)倉RhizoScope
RhizoScope 用于土壤固碳研究,組成:
1、觀測根際生物量變化—采用掃描、攝像一體化復(fù)合根系A(chǔ)ZR-300
2、地下廓線CO2、CH4排放—iChamber-G+AZG-300
根系控制試驗—根系生態(tài)倉實現(xiàn)土壤熱通量控制、土壤水勢梯度控制,同步觀測土壤氧化還原、pH、水分、溫度、電導(dǎo)率
AZR-300復(fù)合根系生長監(jiān)測系統(tǒng)集成掃描、攝像兩種功能于一體。攝像分辨率10um,64倍圖像放大,
可觀測細(xì)根周轉(zhuǎn)、根毛、根菌、真菌、土壤動物活動。掃描視野 22.0cm×21.5cm,觀測根際生物量變化。紫外光源區(qū)分活根、死根。
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AZR-300系統(tǒng)掃描的根系圖像 |
AZR-300系統(tǒng)拍攝的根系及土壤孔隙 |
RhizoScope根系生態(tài)倉控制試驗功能:
- 土壤熱通量控制
- 水通量控制
- 柱體面積:1平方米,高度2m
- 同步長期定位觀測土壤氧化還原、pH和水分、溫度、電導(dǎo)率等環(huán)境因