[实用新型]一种氢氧稳定同位素的水汽在线收集装置

说明书

本实用新型公开了一种氢氧稳定同位素的水汽在线收集装置，它包括：上壳体和下壳体，该上壳体的侧壁上开设进气孔，该上壳体的顶壁上开设出气孔，该上壳体的底部呈开口状，该下壳体的顶部呈开口状，在该下壳体的底壁面的外缘开设一植物叶片进入口，与该进入口对应的侧壁面上开设豁口，该豁口与该进入口连通，该上壳体下部经该下壳体的顶部插入该下壳体的腔室中，该上壳体的腔室与该下壳体的进入口连通，该上壳体与该下壳体密封插接。采用本实用新型的一种氢氧稳定同位素的水汽在线收集装置，可以快速、准确的在线收集植物叶片蒸腾的水汽，为后续水汽氢氧稳定同位素的直接测定提供便利。

技术领域

本实用新型涉及一种氢氧稳定同位素的水汽在线收集装置。

背景技术

由于氢和氧同位素的存在，自然界中的水分子有多种组成形式，丰度最高的三种为H₂¹⁶O，H₂¹⁸O和HD¹⁶O，它们已经被广泛的应用到全球大气、水文和生态等多种学科的研究工作中。由于后两种水分子数量远低于第一种，所以同位素常用相对标准样品的千分差δ值来表示：

其中，R是¹⁸O/¹⁶O或D/H的摩尔比率，R_VSMOW是目前国际通用的维也纳标准平均大洋水(Vienna Standard Mean Ocean Water,VSMOW)。

陆地蒸散发是全球水文循环和区域生态过程的重要组成部分，主要包括植物蒸腾和土壤蒸发。估算蒸散发中植物蒸腾和土壤蒸发的比率常用来区分生态系统具体的水文循环过程。传统方法对二者的直接观测是一个挑战，费时费力，而且难以在长时间尺度应用。土壤在蒸发过程中，同位素由于平衡和动力分馏作用，轻同位素优先汽化，所以蒸发出来的同位素偏负，要远低于土壤水同位素。而对于植物蒸腾，虽然蒸腾出来的水汽同位素在日内是变化的，但是在中午和长时间尺度是接近植物水源同位素的。这就导致土壤蒸发和植物蒸腾出来的水汽同位素有很大的差异。正是这种同位素信号的差异，使得同位素被广泛的应用到蒸散发的区分中。要计算蒸发和蒸腾在蒸散发中所占的比率，必须知道蒸散发(ET)、植物蒸腾(T)和土壤蒸发(E)中水汽同位素的组成(δ_ET、δ_T、δ_E)。由于三者不容易直接观测，所以很多模型被发展出来。比如，Craig-Gordon用来计算δ_E， Dongmann和Farquhar-Cernusak来计算δ_T。但是这些模型的精度严重依赖于输入参数。叶片生理参数，比如叶片传导率、叶片含水量和叶片水周转率等都不容易在野外测量。一般δ_ET由Keeling曲线估算，但是必须在短时间内获得足够大的水汽浓度变化，否则Keeing曲线有很大的不确定性。随着激光同位素测量技术的出现，叶片腔室被发展出来，它通过在线收集叶片蒸腾出来的水汽，然后将水汽传输到同位素分析仪中完成蒸腾水汽同位素的直接测定，但是目前叶片腔室仅适用于收集树木枝干上叶片蒸腾水汽。对于冠层较低的生态系统，比如草原生态系统，还没有系统的装置来完成水汽的在线收集。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种准确、高效的氢氧稳定同位素的水汽在线收集装置。

为了达成上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种氢氧稳定同位素的水汽在线收集装置，它包括：上壳体和下壳体，该上壳体的侧壁上开设进气孔，该上壳体的顶壁上开设出气孔，该上壳体的底部呈开口状，该下壳体的顶部呈开口状，在该下壳体的底壁面的外缘开设一植物叶片进入口，与该进入口对应的侧壁面上开设豁口，该豁口与该进入口连通，该上壳体下部经该下壳体的顶部插入该下壳体的腔室中，该上壳体的腔室与该下壳体的进入口连通，该上壳体与该下壳体密封插接。

所述上壳体和所述下壳体采用透明有机玻璃，该上壳体为下端开口、上端封闭的上圆形管体，该下壳体为一端开口、一端封闭的下圆形管体。