便攜式土壤呼吸系統

一、概述

SRS2000T是一種新型的便攜式土壤呼吸系統，專門為測量土壤呼吸及其他野外氣體交換而設計的。這個帶電池的操作系統重僅為4.1千克，包括一個控制臺和一個1升的土壤呼吸室，一個高精度微型CO₂紅外氣體分析儀直接安裝在土壤呼吸室內。這樣就使CO₂從土壤中產生，到分析儀測量到CO₂發生變化的時間大大減少。

二、用途

廣泛應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由一個程序化操作的主機和一個土壤呼吸室組成，土壤呼吸室內有內置的CO₂紅外氣體分析儀 (IRGA)，用于土壤氣體交換的快速測量。測量時，把土壤呼吸室罩在預先埋設好的呼吸環上，呼吸室內CO2濃度通過CO2紅外氣體分析儀實時測量，通過測量一段時間內CO2的濃度變化差值，計算出土壤呼吸速率。該系統采用精確的“開放式系統”模式，測量室內氣壓較為恒定，避免了土壤呼吸可能受到的抑制。

四、特點

Ø 彩色觸摸屏設計，360度可見視域，數據輸入快；

Ø 自動調零，確保精確測量CO₂；

Ø 空間分布研究；

Ø 可測量水氣通量；

Ø 大容量SD卡數據存儲，輸出方便；

Ø 能耗低，野外工作長達16小時；

Ø 內嵌GPS定位模塊，實時測量樣點經緯度；

五、組成

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

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

多功能呼吸室：兩分式呼吸室，允許更多的陽光照在樣品上。

既可以測土壤的呼吸，還可以測小型植物的光合特性。

左圖：南極微藻氣體交換測量（劍橋大學）

土壤溫度探頭

六、技術參數

¨ 氣體交換 CO₂濃度： 0~3000ppm，分辨率為1ppm，紅外氣體分析儀，差分開路系統，自動調零，自動壓力和溫度補償；350ppm時重現差異為讀數的0.1%，溫度影響 <0.05%f.s.d / ℃

¨ H₂O蒸汽壓：0~75 mbar，分辨率0.1mbar，雙快速響應水蒸氣傳感器，重現差異為讀數的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：內置的CO₂供給系統，0~2000ppm

¨ H₂O控制：根據主機上的化學環境指示劑，可低于或高于環境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

¨ 預熱時間： 20℃時≤5分鐘

¨ 存儲：SD卡，最大可支持32G，對于呼吸數據可以說是無限存儲，也可用USB數據口導出數據；

¨ 電池 ：12V 7.5AH鉛酸電池，可持續工作16小時以上

¨ 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；

¨ 主機重量： 4.1Kg，

¨ 呼吸環：不銹鋼，高75mm，重325g

七、 應用案例：

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

本研究中發現使用殺真菌劑處理過的土壤呼吸速率會顯著下降，進而增加了種植的樹木幼苗的存活率。

八、產地:英國

九、參考文獻

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

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