一种模拟原状土柱N2O消纳过程氮气采集的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种模拟原状土柱N2O消纳过程氮气采集的方法及装置，步骤：A、采集原状水稻土柱；B、制作原状土柱培养装置；C、组合内层可密封的塑料杯和土柱装置；D、预培养：将塑料杯土柱置于恒温室；E、检验气密性；F、密闭塑料杯与原状土柱培养装置通气底座氦气体置换；G、将原状土柱塑料杯组合装置、注射器等置于厌氧罩置换气体；H、内层密闭塑料杯土柱组合装置通气底座外源输入气体；I、采集塑料杯内气体和通气底座气体。装置包括外层厌氧罩、原状土柱与塑料杯组合装置，内层密闭塑料杯土柱组合装置套于可密封的外层厌氧罩内。准确收集土壤反硝化微生物产生的N2和N2O、通气底座剩余的N2O。确保后续气象色谱仪精确测定氮气浓度及排放量。

A Method and Device for Nitrogen Acquisition in Simulating N2O Absorption Process of undisturbed Soil Column

【技术实现步骤摘要】
一种模拟原状土柱N2O消纳过程氮气采集的方法及装置
本专利技术属于原状土柱的培养和氮气排放的
，更具体涉及一种模拟原状土柱N2O消纳过程氮气的采集方法，同时还涉及一种模拟原状土柱N2O消纳过程氮气采集的双密闭厌氧装置，它适用模拟原状土柱N2O消纳过程nosz基因编码的氧化亚氮还原酶微生物群落。
技术介绍
氧化亚氮(N2O)是仅次于二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的管制温室气体，其百年尺度单分子增温潜势约为CO2的298倍(IPCC，2007)，稻田土壤不仅是N2O的源也是N2O的汇(Minami，1997)。自然条件下，稻田土壤氮循环中反硝化作用十分强烈，在长期淹水厌氧环境下极易发生N2O还原为N2的反应，造成氮肥的损失、N2O的消耗及氮气的排放，对于减少大气中N2O的浓度具有十分重要的意义(Cai，1997；Zheng，2000；Hansen，2014)。分子氮，约占大气的78％(张志军等，2018)，在如此高的氮气背景浓度下准确定量N2排放通量一直是个难题。N2的产生是在严格的厌氧条件下，由nosz基因编码的氧化亚氮还原酶催化的结果(Xin，etal，2017)。本实验通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟原状土柱N2O消纳过程氮气的采集方法，其步骤是：A、采集原状水稻土柱：用PVC管采集120个0‑14cm原状水稻土柱，标注土层上下方向后用保鲜膜包裹，带回实验室做后续处理；B、制作小型原状土柱培养装置：1)获得包裹的0‑5cm和5‑10cm原状小型土柱各120个；2)制作相同数量的通气底座：PVC板240个，采用PVC管120个，PVC管底部用未打孔的PVC板覆盖并用704硅胶密封边缘，上部用均匀打孔的PVC板覆盖密封边缘，后再覆盖一层透气不透水的硅胶片并密封边缘，通气底座PVC管壁上钻孔，用于连接三通阀外源添加气体和气体采集等操作；3)将通气底座分别覆盖0‑5cm和5‑10cm原...

【技术特征摘要】
1.一种模拟原状土柱N2O消纳过程氮气的采集方法，其步骤是：A、采集原状水稻土柱：用PVC管采集120个0-14cm原状水稻土柱，标注土层上下方向后用保鲜膜包裹，带回实验室做后续处理；B、制作小型原状土柱培养装置：1)获得包裹的0-5cm和5-10cm原状小型土柱各120个；2)制作相同数量的通气底座：PVC板240个，采用PVC管120个，PVC管底部用未打孔的PVC板覆盖并用704硅胶密封边缘，上部用均匀打孔的PVC板覆盖密封边缘，后再覆盖一层透气不透水的硅胶片并密封边缘，通气底座PVC管壁上钻孔，用于连接三通阀外源添加气体和气体采集等操作；3)将通气底座分别覆盖0-5cm和5-10cm原状小型土柱底部，密封边缘；C、组合内层可密封的塑料杯和土柱装置，通过浸水测试组合装置气密性：内层塑料杯土柱装置组合后，盖上杯盖，用注射器反复抽空塑料杯和通气底座内的空气，直到整个密闭空间成负压，分别将每套内层密闭塑料杯土柱的组合装置置于水桶中，塑料杯土柱组合装置内外形成压强差，观察各个接口吸水向装置内，装置接口未吸水向装置内，取出装置，擦干外壁和接口处的水珠，打开装置上下三通阀通气；然后用704硅胶再次密封该接口，等胶凝固后重复浸水测试其气密性，每套装置气密；D、预培养：将制备的塑料杯土柱组合装置置于25℃恒温室，向培养盆内加去离子水，土表维持1cm深自由水层不变，预培养10d；E、检验气密性：厌氧罩的三通阀与真空泵的三通阀连接，接通电源，对4～6套外层厌氧罩抽真空；F、密闭塑料杯与原状土柱培养装置通气底座氦气体置换：用注射器分别与内层塑料杯和原状土柱培养装置通气底座连接，抽真空充氦气反复3～8次置换气体，直到密闭塑料杯土柱组合装置各个空间内充满氦气，每套原状土柱塑料杯组合装置操作相同；G、将原状土柱塑料杯组合装置、针头、注射器，已抽过真空的铝箔气体采样袋，置于厌氧罩内，拉动封条密封，厌氧罩内部的控制是将手伸入厌氧罩的手套内实现操作，将厌氧罩内外的三通阀通路打开与真空泵连接，对厌氧罩抽真空，再接通连氮气罐的三通阀，向厌氧罩充入70％真空袋体积的氦气，使厌氧罩微胀停止充气，如此对外层厌氧罩与内层密闭塑料杯土柱组合装置之间氦气体置换三次，最后再用注射器对内层塑料杯与原状土柱培养装置通气底座空间内抽真空充氦气一次；H、内层密闭塑料杯土柱组合装置通气底座外源输入气体N2O：处理设置两组，实验组充10mL浓度为10000μmol/moL的N2O，对照组不充N2O气体，实验组前期的处理如下：配置10000μmol/moLN2O气体：双手伸入厌氧罩的手套内操作，将厌氧罩内部的三通阀连接1号500mL的气体采样袋，将硅胶管外端的三通阀连接N2O气瓶，开启N2O气瓶2-3秒，除尽气瓶上气管的空气后，由外向内逐个打开厌氧罩的三通阀，再打开气体采样袋的通路，充入20mL99.99％的N2O；厌氧罩的内三通阀连接5L的铝箔气体采样袋，接通外界的氮气罐通路，充入氦气，用注射器取10mLN2O用氦气稀释100倍到10000μmol/moL的2号1L气体采样袋，混匀，用10mL注射器从每个内层密闭塑料杯土柱组合装置通气底座内抽取10mL氦气出来打到厌氧罩空间内，然后用注射器从装有10000μmol/moL的N2O气袋内抽10mL气体N2O外源注入每个内层密闭塑料杯土柱组合装置通气底座，从第一个充N2O气体的内层密闭塑料杯土柱组合装置开始计时培养，其他培养瓶同样操作，对照组不充N2O，共密闭培养...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，郭俊丽，魏文学，王玲，
申请(专利权)人：中国科学院亚热带农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：湖南,43