一种土壤呼吸监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种土壤呼吸监测系统及方法。该系统包括监测装置和呈圆筒状的气室，气室的顶部和底部都开口，气室顶部的开口与底部的开口尺寸相同，气室顶部的开口处设有盖板，盖板上设有多个通气孔，气室内壁从上至下依次设有多个数据采集模块，数据采集模块包括二氧化碳传感器和气体流速传感器，气室顶部设有检测每个通气孔处气体流速的气体流速检测模块，监测装置包括微处理器和显示屏，微处理器分别与数据采集模块、气体流速检测模块和显示屏电连接。本发明专利技术采用带有通气孔的开放式动态气室进行监测，降低了土壤呼吸的抑制作用，提高土壤呼吸速度监测的精确度，同时能够在扩散的各个阶段实时计算出土壤呼吸速度。

A soil respiration monitoring system and method

【技术实现步骤摘要】
一种土壤呼吸监测系统及方法
本专利技术涉及土壤呼吸监测
，尤其涉及一种土壤呼吸监测系统及方法。
技术介绍
土壤是一个巨大的碳库，总储存量达到1394PgC，大约是大气中碳总量(750PgC)的两倍，是陆地生物碳总储量(560PgC)的3倍。土壤呼吸是土壤释放CO2的过程，占整个陆地生态系统呼吸的60％-90％，是大气CO2的主要贡献者之一，全球每年从土壤中释放出来的CO2为68PgC，仅次于全球植物总初级生产力(GPP：100-120PgCa-1)，略高于全球陆地生态系统净初级生产力(NPP：50-60PgCa-1)，远远高于每年因燃料燃烧而释放进入大气的CO2量(5.2PgC)，其微小的变化都可能引起大气CO2浓度较大的改变，是导致全球气候变化的关键生态过程，已经成为全球碳循环研究的核心问题。因此，准确地监测和计量土壤呼吸是研究全球碳循环和气候变化的关键环节。研究土壤呼吸监测已经有相当长的历史，最早可以追溯到19世纪初。200多年来国内外对土壤呼吸进行了大量研究，尤其是20世纪60年代国际生物学计划(IBP)开始以来对其研究掀起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤呼吸监测系统，其特征在于，包括监测装置和呈圆筒状的气室(1)，所述气室(1)的顶部和底部都开口，气室(1)顶部的开口与底部的开口尺寸相同，所述气室(1)顶部的开口处设有盖板(2)，所述盖板(2)上设有多个通气孔(3)，所述气室(1)内壁从上至下依次设有多个数据采集模块(4)，所述数据采集模块(4)包括二氧化碳传感器(5)和气体流速传感器(6)，所述气室(1)顶部设有检测每个通气孔(3)处气体流速的气体流速检测模块(6)，所述监测装置包括微处理器(8)和显示屏(9)，所述微处理器(8)分别与数据采集模块(4)、气体流速检测模块(7)和显示屏(9)电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种土壤呼吸监测系统，其特征在于，包括监测装置和呈圆筒状的气室(1)，所述气室(1)的顶部和底部都开口，气室(1)顶部的开口与底部的开口尺寸相同，所述气室(1)顶部的开口处设有盖板(2)，所述盖板(2)上设有多个通气孔(3)，所述气室(1)内壁从上至下依次设有多个数据采集模块(4)，所述数据采集模块(4)包括二氧化碳传感器(5)和气体流速传感器(6)，所述气室(1)顶部设有检测每个通气孔(3)处气体流速的气体流速检测模块(6)，所述监测装置包括微处理器(8)和显示屏(9)，所述微处理器(8)分别与数据采集模块(4)、气体流速检测模块(7)和显示屏(9)电连接。


2.根据权利要求1所述的一种土壤呼吸监测系统，其特征在于，所述监测装置还包括无线通信模块(10)，所述无线通信模块(10)与微处理器(8)电连接。


3.根据权利要求1所述的一种土壤呼吸监测系统，其特征在于，所述监测装置还包括GPS模块(11)，所述GPS模块(11)与微处理器(8)电连接。


4.一种土壤呼吸监测方法，用于权利要求1所述的一种土壤呼吸监测系统，其特征在于，包括以下步骤：
气室放置在待测土壤上，每个数据采集模块采集所在高度的二氧化碳浓度和气体垂直流速，并将其发送到微处理器，气体流速检测模块检测每个通气孔处气体流速，并将其发送到微处理器；
初始时，土壤气体还未能通过扩散作用到达气室顶端，并通过通气孔离开气室，气室内CO2气体始终存在如下守恒关系：



其中，C′0为地表大气CO2浓度，V为气室体积，F为土壤呼吸速率，T为监测时间，S为气室底部开口面积，Cv为气室内体积单元CO2浓度，为从气室中泄露的CO2质量；
气室内CO2的质量表示为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军国，崔武峰，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33