[发明专利]一种田间原位连续低丰度13CO2同位素标记装置及方法

权利要求书

1.一种田间原位连续低丰度¹³CO₂同位素标记装置，其特征在于，它包括标记箱（1）、风扇（2）、空调（3）、燃烧器（4）、CO₂测控器（5）、氧气瓶（7）、液化气瓶（8）、除湿机（9）、自动控制系统（10）和加湿器（11）；所述的标记箱（1）为底部开口式箱体，所述的标记箱（1）的侧壁设有一个通孔，所述的标记箱（1）为透明的箱体，燃烧器（4）的燃烧端穿过标记箱（1）的通孔伸入标记箱（1）内部，所述的燃烧器（4）的末端同时与液化气瓶（8）的出气口和氧气瓶（7）的出气口连通，所述的燃烧器（4）的燃烧端设置有电子打火器（6）；风扇（2）固定在标记箱（1）内顶部中间位置，空调（3）固定在标记箱（1）侧壁的上部，CO₂测控器（5）位于标记箱（1）内，除湿机（9）固定在标记箱（1）侧壁的下部，加湿器（11）放置在标记箱（1）内，自动控制系统（10）放置在标记箱（1）外部，所述的自动控制系统（10）控制信号输出端同时与风扇（2）的开/关控制信号输入端、空调（3）的控制信号输入端、CO₂测控器（5）的控制信号输入端、电子打火器（6）的控制信号输入端、除湿机（9）的控制信号输入端和加湿器（11）的控制信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种田间原位连续低丰度¹³CO₂同位素标记装置，其特征在于，所述的CO₂测控器（5）位于标记箱（1）内部中间位置。

3.根据权利要求1或2所述的一种田间原位连续低丰度¹³CO₂同位素标记装置，其特征在于，所述的空调（3）和除湿机（9）设置在标记箱（1）的同一侧壁上。

4.根据权利要求1所述的一种田间原位连续低丰度¹³CO₂同位素标记装置，其特征在于，所述的液化气瓶（8）输出的液化气中¹³C丰度比大气本底值低55%至65%。

5.根据权利要求4所述的一种田间原位连续低丰度¹³CO₂同位素标记装置，其特征在于，所述的液化气瓶（8）输出的液化气中¹³C丰度比大气本底值低60%。

6.采用权利要求1、2、4或5所述的一种田间原位连续低丰度¹³CO₂同位素标记装置实现一种田间原位连续低丰度¹³CO₂同位素标记方法，其特征在于，它的具体步骤为，

首先、将标记箱（1）放置在种植有待标记作物的土壤上，并且使得所述待标记作物位于标记箱（1）内，使加湿器（11）的加湿口与标记箱（1）内土壤接触，使自然光透过标记箱（1）照射待标记作物；

然后，在待标记作物的生长过程中：

根据待标记作物所需生长环境的参数，通过自动控制系统（10）控制空调（3）运行，使标记箱（1）内温度在20～25℃范围内；通过自动控制系统（10）控制加湿器（11）和除湿机（9），使标记箱内的湿度在50～60%范围内；

通过CO₂测控器（5）监测标记箱（1）内低丰度¹³CO₂浓度，当标记箱（1）内低丰度¹³CO₂浓度低于350ppm时，通过自动控制系统（10）控制电子打火器（6）使氧气瓶（7）输出的氧气与液化气瓶（8）输出的液化气燃烧获得低丰度¹³CO₂，同时控制风扇（2）运转，使标记箱（1）内低丰度¹³CO₂均匀分布；当标记箱（1）内低丰度¹³CO₂浓度高于450ppm时，使燃烧器（4）停止工作；使标记箱（1）内低丰度¹³CO₂浓度在大于350ppm或小于450ppm之间保持X小时，同时标记待标记作物的低丰度¹³CO₂同位素标记，完成X小时内的待标记作物的生长同位素标记，所述的X表示同位素的标记时间，X的范围为大于10。

7.根据权利要求6所述的一种田间原位连续低丰度¹³CO₂同位素标记方法，其特征在于，所述的X的范围为大于12或小于1000。