[发明专利]一种模拟野外土壤剖面温室气体排放的测定装置

说明书

本发明公开了一种模拟野外土壤剖面温室气体排放的测定装置，包括外圆柱筒以及用于装载野外土样的内圆柱筒，所述外圆柱筒的底部固定连接有底座盘，且底座盘的顶部固定安装有内圆柱筒，所述内圆柱筒的直径比外圆柱筒的直径小，且内圆柱筒位于外圆柱筒内，所述外圆柱筒的内壁从上至下分别固定安装有四个气室隔板，所述气室隔板将外圆柱筒的内腔均匀分隔成四个密闭气室。该模拟野外土壤剖面温室气体排放的测定装置，整体结构简单，造价低廉，取材、制作和操作方便，能够更好地模拟模拟野外土壤剖面温室气体排放对全球气候变暖的响应，为更好地预测全球变化对未来土壤生态系统温室气体排放的影响提供了准确的数据。

技术领域

本发明涉及野外土壤温室气体排放测定技术领域，具体为一种模拟野外土壤剖面温室气体排放的测定装置。

背景技术

自工业革命以来，大量化石燃料的燃烧和土地利用变化等造成大气中温室气体(CO₂、N₂O和CH₄等)浓度持续上升，引起气候变暖等全球变化，产生了严重后果，乃至威胁到人类生存。全球变化是二十一世纪人类面临的最严峻挑战之一，应对全球变化已成为包括中国在内的一些国家的重要安全战略。全球变化将对人类生存以及生态系统结构和功能的可持续性产生严重的影响。与此同时，自然生态系统尤其是森林生态系统的功能在气候变暖背景下将会产生强烈的变化并反馈于气候变化。森林生态系统中土壤是一个巨大的碳库，其每年向大气释放的碳量相当于化石燃料排放量的8-10倍，在整个土壤剖面中，深层土壤碳储量是表层1.24倍，因此增强深层土壤的固碳能力，降低碳排放，是减缓大气CO₂浓度增加的重要途径，也是实现“碳中和”战略目标的重要路径。然而，调控深层土壤温室气体排放的因子如何响应气候变暖还不得而知，且传统上对于深层土壤的研究，采用了与表层土壤类似的研究方法，这改变了深层土壤的微环境，影响了所得到研究结果的准确性和可靠性。因此，我们设计了模拟野外土壤剖面温室气体排放的室内试验装置来研究气候变暖条件下影响深层土壤温室气体排放的调控因素的变化规律。近年来，在全球各地展开了大量关于模拟气候变化对森林生态系统影响的野外控制试验以及室内培养试验，专家学者们试图通过室内外模拟的方式来提前预测气候变化对土壤温室气体排放的影响，从而帮助人类对未来的气候变化做好应对措施。传统的室内研究方法是将取回来的土壤按土层分别装入培养装置，往往忽略了原位土壤整体上不同土层之间水分气体等交换过程的问题，并且改变了深层土壤的微环境(例如通气性)，得到的结果不能反映野外真实情况。为此需要设计一种模拟野外土壤剖面温室气体排放的测定装置，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟野外土壤剖面温室气体排放的测定装置，为开展模拟气候变暖对土壤温室气体排放影响的研究提供便利，进而为预测全球气候变暖对土壤生态系统的影响提供理论基础，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模拟野外土壤剖面温室气体排放的测定装置，包括外圆柱筒以及用于装载野外土样的内圆柱筒，所述外圆柱筒的底部固定连接有底座盘，且底座盘的顶部固定安装有内圆柱筒，所述内圆柱筒的直径比外圆柱筒的直径小，且内圆柱筒位于外圆柱筒内，所述外圆柱筒的内壁从上至下分别固定安装有四个气室隔板，且气室隔板密封贴于内圆柱筒的外壁，所述气室隔板将外圆柱筒的内腔均匀分隔成四个密闭气室，所述内圆柱筒的表面开设有与密闭气室相通的气孔。

优选的，所述外圆柱筒上开设有穿透孔a，且穿透孔a内密封连接有气体管，所述气体管的一端伸至密闭气室内，且气体管的另一端伸至外圆柱筒外，每个密闭气室内的气体管数量均为两个，其中一个气体管作为进气口，另一个气体管作为出气口。

优选的，所述外圆柱筒上还开设有穿透孔b，且穿透孔b内密封插入有液体管，所述液体管的另一端插至内圆柱筒中，且液体管的另一端伸至外圆柱筒外。

优选的，所述气体管和液体管的外管口处均密封连接有密封橡胶塞，且气体管和液体管的外端均过盈配合连接有密封管帽，所述密封管帽将密封橡胶塞包裹。