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SS-GB04土壤剖面呼吸梯度觀測系統(tǒng)

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更新時間:2023-07-02

簡要描述:

SS-GB04土壤剖面呼吸梯度觀測系統(tǒng),可以分層測量土壤中CO2和O2的變化。土壤垂直梯度CO2監(jiān)測可以與廣泛使用的渦度相關(guān)監(jiān)測比較,從而定量研究分析生態(tài)系統(tǒng)的碳交換。另一方面,鑒于CO2具有一定的水溶性、土壤O2對土壤呼吸觀測的重要意義,土壤O2監(jiān)測對于土壤呼吸及土壤碳通量研究具有特別重要的意義,可以更加準(zhǔn)確、客觀、全面地反映土壤呼吸。

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應(yīng)用領(lǐng)域環(huán)保,農(nóng)業(yè)

土壤呼吸是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要碳源,據(jù)報道,歐洲通量項目EUROFLUX 18個森林類型的平均年土壤呼吸占其總初級生產(chǎn)力的49%Janssens et al., 2001),Law等(Law et al. 2001)研究發(fā)現(xiàn),土壤呼吸約占整個生態(tài)系統(tǒng)呼吸的四分之三。土壤碳庫細(xì)微的變化都將對大氣CO2濃度造成重大影響,因此研究土壤碳動態(tài)及其CO2排放對于預(yù)測大氣CO2濃度變化成為迫切的重要課題。有關(guān)土壤表層CO2通量(土壤總呼吸)研究很多,但這顯然并不足以闡釋土壤CO2生產(chǎn)過程,土壤剖面CO2垂直梯度研究越來越成為土壤呼吸乃至生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究的熱點。土壤不同層面(深度)CO2生產(chǎn)的持續(xù)監(jiān)測對于理解土壤CO2動態(tài)極為重要,可以闡明由土壤到大氣CO2通量隨季節(jié)、光照、溫度、濕度及土壤特性的變化特征。另外,土壤垂直梯度CO2監(jiān)測可以與廣泛使用的渦度相關(guān)監(jiān)測比較,從而定量研究分析生態(tài)系統(tǒng)的碳交換。另一方面,SS-GB04土壤剖面呼吸梯度觀測系統(tǒng)可以分層測量土壤中CO2和O2的變化。土壤垂直梯度CO2監(jiān)測可以與廣泛使用的渦度相關(guān)監(jiān)測比較,從而定量研究分析生態(tài)系統(tǒng)的碳交換。另一方面,鑒于CO2具有一定的水溶性、土壤O2對土壤呼吸觀測的重要意義,土壤O2監(jiān)測對于土壤呼吸及土壤碳通量研究具有特別重要的意義,可以更加準(zhǔn)確、客觀、全面地反映土壤呼吸。和碳排放(Simultaneous Carbon Dioxide and Oxygen Measurements to Improve Soil Efflux Estimates,Kyaw Tha Paw U et al. 2006,而呼吸商RQ可以提供土壤營養(yǎng)狀況及自養(yǎng)呼吸與異氧呼吸的生態(tài)信息,特別是對濕地土壤呼吸,O2CO2CH4排放的重要控制因素,因此濕地土壤O2測量監(jiān)測對研究濕地碳排放和碳循環(huán)至關(guān)重要。

根據(jù)菲克定律(Ficks first law),在(穩(wěn)態(tài)擴散的情況下)單位時間內(nèi)通過垂直于擴散方向的單位截面積的擴散物質(zhì)流量(稱為擴散通量Diffusion flux,用J表示)與該截面處的濃度梯度(Concentration gradient)成正比。土壤剖面CO2通量(μmol CO2 m?2 s?1)即根據(jù)該定律求出,具體計算公式為:

J= -D(dC/dx)

其中D CO2在土壤中的擴散系數(shù)(單位為m2/s,與土壤溫度、土壤體積含水量及土壤空隙度有關(guān)),C為深度為x(單位為m)的CO2濃度,dC/dx為濃度梯度,“–"號表示擴散方向為濃度梯度的反方向,即擴散由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴散。

SS-GB04土壤剖面呼吸梯度觀測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格:

CR300數(shù)據(jù)采集器

圖片

CPU

ARM Cortex M4,運行頻率144MHz

輸入通道

3個差分(6個單端)

內(nèi)存

30MB數(shù)據(jù)存儲,80MB CPU驅(qū)動程序,2MB操作系統(tǒng)

時鐘精度

±1/

USB Micro B接口

直接連到電腦,2.0全速,12Mpbs

RS232接口

連接RS232通訊設(shè)備或串口傳感器

電池端子對(-BAT+

連接12V電源輸入或用于UPS模式給蓄電池充電;

充電端子對(-CHG+

連接16-32V直流電源轉(zhuǎn)換器或12V24V太陽能板(10W

功耗@12VDC

1.5mA(睡眠),5mA1HZ掃描),23mA

模擬量精度

±(0.04% 讀數(shù) ±3 μV), 0° to 40°C

有效分辨率

23 nV (量程±34 mV, 差分反轉(zhuǎn)測量 50/60 Hz fN1)

工作溫度

工作溫度:-40℃to+70℃

外形尺寸

14.0 x 7.6 x 5.1 cm 5.5 x 3.0 x 2.0 英寸)

重量

242g

土壤CO2傳感器

環(huán)境溫度

-20℃至50℃/ -4 F至122°F

環(huán)境濕度

100%RH,非冷凝

工作電壓

5到24 V DC

CO2精度

1%或者讀數(shù)的1%

測量范圍

0至5000PPM,0至20000PPM,定制

響應(yīng)時間

<90秒(在空氣中)

重量

200g

輸出電壓

0-5V

尺寸

5.1 x 10.7 cm

水下深度

可以放置在淡水下3米深度

操作功率

<1瓦

外殼防護(hù)等級

IP67


SO-110土壤O2傳感器

特點

擴散型,可用于土壤

尺寸

3.5 cm長, 125目孔徑

量程

0-100% O2

重復(fù)性

< 0.1 %

重量

175克

反應(yīng)時間

60秒

氣體影響

CO2、CO、NO、NO2、H2S、H2、CH4無影響,NH3、HCI、C6H6(苯)<1%

輸入電源

12 V供電給加熱器,2.5 V用于激活熱敏電阻

電纜

5米箔屏蔽線

產(chǎn)地:美國













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