[实用新型]一种集土壤培养与温室气体收集于一体的试验装置

说明书

本实用新型公开了一种集土壤培养与温室气体收集于一体的试验装置，包括培养腔体和盖体，所述培养腔体为上端开口、下端密封结构，培养腔体的下部设有第一气管，培养腔体的上部设有第二气管，第一气管与第二气管均与培养腔体连通，所述盖体用于实现培养腔体的打开与密闭；还包括隔板、温湿度传感器、雾化器以及微控制器，所述隔板水平设置于培养腔体内，隔板上设有若干通气孔，所述温湿度传感器设置在培养腔体内且位于隔板上方，所述雾化器设置于培养腔体外，雾化器的喷头伸入到培养腔体内，还包括三通阀和鼓风机。本实用新型采用上述结构，能够对土壤实现温湿度控制，使测量结果更准确，同时使收集的温室气体更接近于真实值。

技术领域

本实用新型属于土壤培养、温室气体采集领域，具体是一种集土壤培养与温室气体收集于一体的试验装置。

背景技术

土壤是二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体产生的重要源，土壤温室气体主要来自于微生物呼吸、植物根呼吸和土壤动物呼吸。土壤温室气体排放机制及其影响因素是研究全球碳氮循环的重要组成部分。已有研究表明，土壤微生物作用过程受土壤质地、温度、水分等多种因素的调控，从而影响温室气体排放。明确阐述土壤温室气体的排放规律及其影响因素是科学认识气候变化对陆地生态系统温室气体源/汇功能影响的关键，精确刻画土壤温室气体的产生过程和贡献对于土地的合理利用和生物多样性的保护具有重要的意义。因此，国内外学者、研究机构等利用土壤培养技术对不同生态系统土壤的温室气体排放过程进行研究，探讨土壤温室气体排放的时空变化规律，估算其排放量。

现有的土壤培养技术一般是在采用密闭培养，将土壤样品置于培养腔内，然后进行换气培养，在培养期内经过4个小时左右的密闭时间后进行气体采集，通常抽取十到几十毫升的气体，通过测量密闭前后的温室气体浓度变化，来测算出全天24小时的温室气体排放量。这样的土壤培养及采气方式，存在两方面的问题：一方面，现有的土壤培养装置由于是密闭状态，土壤培养过程中的温度、湿度并未实时监测和控制，由于水热条件的变化，导致微生物作用过程受到影响，此时测得的温室气体浓度有可能并非是自然条件下土壤所释放的温室气体所达到的浓度，从而可能导致测量的结果不准确；另一方面，由于土壤本身的层叠，导致土壤通气性差，底层土壤微生物生长环境不佳，释放的温室气体无法穿过上层土壤而进入到上方的采样区域，通过抽气装置收集到的气体并因此测出的温室气体浓度，并非是土壤真实释放的温室气体浓度，同时，单一侧的气体采集使得最终采集到的温室气体并不均匀，同样可能导致测量结果不准确。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种集土壤培养与温室气体收集于一体的试验装置，解决现有土壤培养中缺少对土壤温湿度的控制，导致测量结果不准确的问题，另外还解决土壤通气性差的问题。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

一种集土壤培养与温室气体收集于一体的试验装置，包括培养腔体和盖体，所述培养腔体为上端开口、下端密封结构，培养腔体的下部设有第一气管，培养腔体的上部设有第二气管，第一气管与第二气管均与培养腔体连通，所述盖体用于实现培养腔体的打开与密闭；

还包括隔板、温湿度传感器、雾化器以及微控制器，所述隔板水平设置于培养腔体内，第一气管与第二气管分别位于隔板的下方、上方，隔板上设有若干通气孔，所述温湿度传感器设置在培养腔体内且位于隔板上方，所述雾化器设置于培养腔体外，雾化器的喷头伸入到培养腔体内，所述微控制器的信号输入端与温湿度传感器的信号输出端连接，微控制器的控制信号输出端与雾化器的开关控制端连接；

还包括三通阀和鼓风机，所述三通阀包括A口、B口以及C口，A口与第一气管连通，B口与鼓风机的出风口连通，C口与抽气设备连通，所述鼓风机的开关控制端与微控制器的控制信号输出端连接。

进一步地，作为优选技术方案，所述培养腔体的上沿处设置有承接圆环，承接圆环上开设有环形槽，所述环形槽内填充有与环形槽的形状及大小相匹配的弹性密封圈。

进一步地，作为优选技术方案，所述弹性密封圈为硅橡胶密封圈。