[实用新型]一种室内模拟干湿交替响应下测定土壤呼吸的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及测定土壤呼吸的实验装置技术领域，特别是涉及一种室内模拟干湿交替 响应下测定土壤呼吸的实验装置。

背景技术

大气二氧化碳浓度升高会直接导致大气吸收太阳的长波辐射的增加，引起全球性的气温 上升，使气候激烈波动。有关研究机构预计，大气二氧化碳浓度上升1倍使全球增温2～4℃， 极地增温尤盛。极地永冻冰层的快速融化，使海平面在100～200年的时间里上升5m，大大 减少陆地面积，威胁着人类与陆地生物的居住安全。因此，全球气候变暖是目前全球环境变 化研究中的一个热点问题。

土壤呼吸是陆地生态系统碳素循环的主要环节，已成为向大气释放CO₂最大的源，土壤 贮存的碳高达1.394×10¹⁸g，流通量每年达68±4×10¹⁵g，它的很小变化都会引起大气CO₂浓度 的很大改变。森林土壤碳是全球碳库的重要组成部分，也是人类活动影响大气CO₂浓度升高 的关键生态过程。

从上个世纪初开始，人们就一直关注着土壤呼吸，随之而来的是寻找某种合适的方法来 测定土壤呼吸的速率。

根据土壤培养处理方式的不同，将测定土壤呼吸的方法分为野外测定和室内培养测定。 野外测定就在野外土壤表面直接进行测量，多采用大型仪器；室内培养测定主要是按照一定 的取土方法将新鲜土样带回实验室进行培养，采用不同方法进行测定。

上述土壤呼吸的测定方法，又分为土壤呼吸直接测定法和间接测定法。土壤呼吸直接测 定方法分为三大类，分别是静态气室法、动态气室法和微气象法。

静态气室法是测定一定时间内，密闭气室内土壤呼吸产生的CO₂量，通过两种方法测定， 一种是用气相色谱分析仪、红外分析仪测定一定时间前后抽取出气体的CO₂浓度差，也称为 密闭气室法；另一种是用碱滴定法或碱称重法吸收并计算CO₂排放量，可称为静态碱液吸收 法。动态气室法，对气室内CO₂浓度进行连续测定，一种是在密闭气室中，用红外气体分析 仪直接测定，另一种是通过流通气体，用红外气体分析仪或者碱液测定CO₂随时间的变化。 微气象法，依据气象学原理测定地表气体排放通量。

除了要测定土壤呼吸，还要进行干湿交替的水分控制与土壤长时间培养，测定方法与盛 土装置之间需要组装起来。红外气体分析仪搭配测量容器上部空气浓度，但在土壤培养装置 中，CO₂气体质量分数较重，位于装置下部，但测定时如不进行晃动，气体不混匀，测定值 就会偏低，且仪器较昂贵。

若是便携式气体分析仪与LI6400便携式光合作用测定仪则需要考虑在气密性的装置中 形成回路。气相色谱分析仪测定抽取出来的气体，但是单个样本的测定价钱较昂贵，不适于 样本数量大的室内模拟实验。现有碱液吸收法多搭配在盛土装置内放置小烧杯，再对盛土容 器进行密封，但是其密封必须是可拆开并再次组装的，因为碱液吸收有一定的上限，一般在 一定时间内取出，进行滴定，滴定得出吸收的CO₂量，碱液也只能吸收一次然后进行滴定， 再放入新的碱液。或采用管道或吸收瓶进行碱液吸收法，若同一管道或吸收瓶测定，测定的 样本数量有限，材料准备时间长，测量时间也长，气密性不能保证，测量值可能不准确；若 给每个样本安装该管道或吸收瓶，恒温培养箱所需要的空间又很大。碱液称重法主要对天平 的称量范围和精读有要求，每次称量前也要对容器外部擦净，操作繁琐。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种室内模拟干湿交替响应下测 定土壤呼吸的实验装置。所述实验装置在室内模拟干湿交替响应下，能准确多次测定指定时 间内的土壤呼吸值。所述实验装置解决了现有技术中检测装置昂贵、占用空间大，组装不便 的问题。

本实用新型所述实验装置是通过以下技术方案来实现的：

一种室内模拟干湿交替响应下测定土壤呼吸的实验装置，包括设置于温度控制系统中、 用于盛放土壤样本的广口瓶，与所述广口瓶匹配的带孔橡胶塞，及设置于带孔橡胶塞的孔内 的玻璃管，且玻璃管的顶端和底端分别设置于带孔橡胶塞的两侧，玻璃管的顶端套设有乳胶 管，乳胶管的顶端采用止水夹封堵使广口瓶形成一个密封的空间；