本发明专利技术涉及一种模拟湿地生态系统温室气体的监测装置，包括箱体和箱盖，箱体内部设置湿地土壤基质层、湿地植物层和湿地水体层，箱盖上连接抽气装置；湿地土壤基质层、湿地植物层和湿地水体层用于模拟被监测湿地生态系统环境。本发明专利技术的有益效果：结构简单，重量轻，移动便捷，可设置多个平行试验或是多次重复试验，以提高实验结果的准确性；可随意取下密封结构，使模拟湿地生态系统与外界进行物质和能量流动，以维持湿地生态系统持续进行，也可以配置密封结构，使整套装置形成密封性系统，为其准确测量作准备；整个装置设计巧妙、密封性好，能够准确测定相应湿地生态系统的温室气体排放，精确度高，操作简便，便于统一标准化实施监测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生态环境模拟监测装置，特别是关于一种模拟湿地生态系统温室气体的监测装置及其使用方法。
技术介绍
湿地是处于水域和陆地交错区域独特的生态系统。湿地是指天然的或人工的、永久或暂时的沼泽地、泥炭地及水域地带，带有静止或流动的淡水、半咸水及咸水水体，包含低潮时水深不超过6米的海域。常见的自然湿地有：沼泽地、泥炭地、浅水湖泊、河滩、海岸滩涂和盐沼等，人工湿地包括稻田、虾田、蟹田等。湿地类型多，面积大、分布广。据统计，全世界共有湿地8.558×108ha，占陆地总面积的6.4％。湿地对全球变化的贡献主要表现在以下几个方面：1.湿地生态系统是CO2的“源”与“汇”据估计，储藏在不同类型湿地内的碳约占地球陆地碳总量的15％，因而，湿地在全球碳循环过程中有着极其重要的意义。据Franzen估计，世界上泥炭干物质总量为240×109～280×109t，如果按碳含量50％～55％计算，储藏在泥炭中碳的总量将是120×109～154×109t。湿地生态系统由于地表经常性积水，土壤通气性差，地温低且变幅小，造成好气性细菌数量的降低，而嫌气性细菌较多。植物残体分解缓慢，形成有机物质的不断积累。泥炭是沼泽湿地的产物，是生态系统中有机质积累速率较强类型之一，是CO2的“汇”。湿地经过排水后，改变了土壤的物理性状，地温升高，通气性得到改善，提高了植物残体的分解速率，而在湿地生态系统有机残体的分解过程中产生大量的CO2气体，向大气中排放，此时，湿地生态系统又表现为CO2的“源”。2.湿地生态系统是甲烷(CH4)的重要“源”甲烷，CH4，俗名沼气，产生于厌氧微生物活动。在厌氧条件下，甲烷菌分解土壤中的有机质，产生甲烷，同时，在好气土壤或土层中，甲烷又被氧化菌所氧化。由于甲烷是在厌氧条件下产生的，所以产生甲烷的土壤环境主要是各种类型的沼泽、较浅的水体及水稻田。据估计全球湿地每年约释放150Tg(1Tg＝1000000t)甲烷，约占每年大气总甲烷来源的25％。在湿地和稻田中，甲烷产生和再氧化受温度、酸碱度、氧化还原电位和淹水深度的影响，并与植物生长密切相关。植物生长一方面是有机物质的来源；另一方面，植物通气组织是土壤中甲烷进入大气，以及大气中氧气进入土壤的主要通道。各种天然湿地的排放量约为2.2×1012g，约占总排放量的6％左右。甲烷产生与湿地类型、水分状况、温度、土壤理化特征等因素有关。3.湿地生态系统是氧化亚氮(N2O)的“源”氧化亚氮(N2O)是仅次于CO2和CH4的温室气体。大气中N2O的95％来源于生态系统氮循环中的硝化和反硝化过程。其中河流、河口和大陆架每年约有11×1012～17×1012g N2O排入大气，约占湿地生态系统N2O排放量的35％。对于湿地生态系统，由于碳输入相互作用、沉降和再悬浮过程，水和沉积物中微生物过程，温室气体如CH4和CO2及N2O的排放具有较大的时空变异性。对于湿地生态系统结构组成要素中，湿地植物，湿地水体和湿地基质等随环境条件的变化均导致温室气体排放量时空异质性。因此准确监测湿地生态系统中温室气体排放是进行准确评估湿地在全球气候变化中的作用的重要前提。目前我国已经开展了相关湿地的温室气体排放的研究，虽然近些年，一些先进仪器得到一定运用，但是价格昂贵，不利于广泛推广，因此较多研究仍采用静态箱法，但是静态箱法大多装置笨重，给监测带来极大的不便和难度，同时也降低了监测的准确度。对于湿地植物，大多分布在不同水位梯度的水体中，要进行温室气体监测，对科研和管理工作者都带来一定的工作困难。尤其监测浮水和沉水植物为主体的生态系统温室气体排放难度加大。对于以往关于温室气体排放监测的专利，主要集中对于静态箱法装置的轻便化改进，而对于设计不同水位梯度下湿地生态系统温室气体监测却相对空白，而此方面研究对于湿地生态系统在全球气候变化中的作用进行估算这部分也非常重要，因此对于一种监测模拟湿地生态系统温室气体排放的简易装置则在一定的程度上推进了对于湿地生态系统在全球气候变化中准确量化的进程。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种模拟湿地生态系统温室气体的监测装置及其使用方法，该装置结构简单，能够模拟湿地生态系统排放温室气体，并对其定量监测。为达到上述目的，本专利技术提供一种监测湿地生态系统温室气体的装置，包括箱体和箱盖，所述箱体的内部设置有湿地土壤基质层、湿地植物层和湿地水体层，所述箱盖上连接抽气装置；所述湿地土壤基质层、湿地植物层和湿地水体层用于模拟被监测湿地生态系统环境。进一步地，所述箱体的内部设置有小型风扇；所述箱盖内部设置有温度计。进一步地，所述为箱盖可拆卸的结构。进一步地，所述箱体与所述箱盖密封连接。进一步地，所述箱体与所述箱盖之间设置有密封结构。进一步地，所述密封结构为橡胶圈。进一步地，所述箱体与所述箱盖螺纹连接。进一步地，所述抽气装置包括连接装置和注射器，所述注射器通过连接装置与箱盖密封连接。进一步地，所述连接装置包括橡皮管，所述橡皮管与箱盖密封连接。本专利技术还提供一种模拟湿地生态系统温室气体的监测装置的使用方法，包括以下步骤：S1：采集被测湿地生态系统的土壤基质、湿地植物和湿地水体；S2：将采集到的土壤基质、湿地植物和湿地水体分别放置于湿地土壤基质层、湿地植物层和湿地水体层；S3：根据所选的湿地植物所需环境条件氧，模拟被测湿地生态系统的水位条件，打开箱盖培养湿地植物；S4：根据植物生长状况，需监测生态系统温室气体的排放时，将箱盖与箱体密封或螺纹连接，开启小型风扇，以使密封系统内部气体混合均匀，将注射器插入连接装置，抽取气体待测，记录箱体内部温度。本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术中提供的监测湿地生态系统温室气体的装置，结构简单，重量轻，移动便捷，亦可设置多个平行试验或是多次重复试验，以提高实验结果的准确性；2.本专利技术中湿地生态系统的箱体与箱盖之间的密封性强，可以随意取下密封结构，使模拟湿地生态系统与外界进行物质和能量流动，使湿地生态系统持续进行，同时也可以配置密封结构，使整套装置形成密封性系统，为其准确监测进行了准备；3.本专利技术将自然界中的湿地生态系统进行移植到本专利技术提供的监测装置中，并定植各个湿地植物，设计不同水位，进而模拟不同的湿地生态系统状态。整个系统密封后，将整个系统作为一个湿地生态系统进行温室气体定量监测。整个装置设计巧妙、密封性好，能够准确测定相应湿地生态系统的温室气体排放，精确度高，操作简便，便于统一标准化实施。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的监测湿地生态系统温室气体的装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例2提供的监测湿地生态系统温室气体的装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例3提供的监测湿地生态系统温室气体的装置的结构示意图。图中所示如下：100～三通阀；200～橡皮管；201～控制夹；300～注射器；400～橡胶圈；500～湿地水体层；600～湿地植物层；700～湿地土壤基质层；800～箱体；900～箱盖；901～小孔。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模拟湿地生态系统温室气体的监测装置，其特征在于：包括箱体和箱盖，所述箱体的内部设置有湿地土壤基质层、湿地植物层和湿地水体层，所述箱盖上连接抽气装置；所述湿地土壤基质层、湿地植物层和湿地水体层用于模拟被监测湿地生态系统环境。
【技术特征摘要】
1.一种模拟湿地生态系统温室气体的监测装置，其特征在于：包括箱体和箱盖，所述箱体的内部设置有湿地土壤基质层、湿地植物层和湿地水体层，所述箱盖上连接抽气装置；所述湿地土壤基质层、湿地植物层和湿地水体层用于模拟被监测湿地生态系统环境。2.根据权利要求1所述的模拟湿地生态系统温室气体的监测装置，其特征在于，所述箱体的内部设置有温度计；所述箱盖内部设置有小风扇。3.根据权利要求1所述的模拟湿地生态系统温室气体的监测装置，其特征在于，所述箱盖为可拆卸的结构。4.根据权利要求1所述的模拟湿地生态系统温室气体的监测装置，其特征在于，所述箱体与所述箱盖密封连接。5.根据权利要求1所述的模拟湿地生态系统温室气体的监测装置，其特征在于，所述箱体与箱盖之间设置有密封结构。6.根据权利要求5所述的模拟湿地生态系统温室气体的监测装置，其特征在于，所述密封结构为橡胶圈。7.根据权利要求1所述的模拟湿地生态系统温室气体的监测装置，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李红丽，于飞海，卜祥祺，刘琳，李琳，罗芳丽，董必成，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。