[发明专利]树干CO2通量测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种树干CO₂通量测量装置，它包括红外气体分析仪(5)和与红外气体分析仪(5)相连的气体通道以及用于放置红外气体分析仪(5)及其相连气体通道的升降架，其特征在于：所述的气体通道包括树干接触罩(2)、碳通量气室接触罩(4)和用于连接树干接触罩(2)、碳通量气室接触罩(4)的转向管(3)，所述的转向管(3)通过固定座(6)设置于升降架上，所述的升降架包括桌面(7)和位于桌面(7)下方边角的桌腿，所述的桌脚包括固定段(1)和位于固定段(1)内部的伸缩段(15)，所述的固定段(1)与伸缩段(15)之间通过锁紧装置(17)相连，所述的桌腿之间设有承载平台(20)，所述的承载平台(20)外周设有围栏(8)。

2.根据权利要求1所述的树干CO₂通量测量装置，其特征在于：所述的树干接触罩(2)为可伸缩式或者拼接式。

3.根据权利要求1或2所述的树干CO₂通量测量装置，其特征在于：所述的树干接触罩(2)前端设有弧形凹口(10)，所述的弧形凹口(10)处设有软质密封垫(9)。

4.根据权利要求2所述的树干CO₂通量测量装置，其特征在于：所述拼接式的树干接触罩(2)包括接触段和连接段，所述连接段的一端设有橡胶垫(11)。

5.根据权利要求1所述的树干CO₂通量测量装置，其特征在于：所述的树干接触罩(2)与转向管(3)之间、转向管(3)与碳通量气室接触罩(4)之间为可拆卸连接。

6.根据权利要求1或5所述的树干CO₂通量测量装置，其特征在于：所述的转向管(3)两端设有橡胶垫(11)。

7.根据权利要求6所述的树干CO₂通量测量装置，其特征在于：所述的转向管(3)通过固定带(13)和锁扣(12)固定在固定座(6)上。

8.根据权利要求1所述的树干CO₂通量测量装置，其特征在于：所述桌腿伸缩段(15)的前端设有缓冲垫(16)或尖端(18)。

9.根据权利要求1所述的树干CO₂通量测量装置，其特征在于：所述桌面(7)设有水平仪(19)。

10.一种采用如权利要求1所述的树干CO₂通量测量装置测定树干CO₂通量的方法，其特征在于：其操作步骤为：

(1)将树干接触罩(2)与碳通量气室接触罩(4)连接到转向管(3)的两端；

(2)用小刀在待测定树干区域四周凹凸不平的树皮整平，将气体通道的树干接触罩(2)的弧形凹口(10)紧贴树干，四周用泡沫胶进行密封；

(3)在气体通道下方贴近待测树木选择地势平坦的位置放置升降架，通过水平仪(19)调整桌腿伸缩段(15)的高度以调平升降架桌面(7)至水平状态，并根据测量需要调整到树干待测高度处；

(4)在气体通道与升降架之间放置转向管固定座(6)，通过固定带(13)和锁扣(12)将转向管(3)与固定座(6)固定，并且采用固定装置(14)将固定座(6)与升降架固定；

(5)将红外气体分析仪(5)放置于升降架的承载平台(20)上，将CO₂通量观测气室平放至碳通量气室接触罩(4)上，连接并调试设备；

(6)通过以下公式计算树干CO₂通量速率：

Fc=10(VIRGA+V′)P0(1-W01000)RS(T0+273.15)∂C′∂t]]>

式中：F_c为树干CO₂通量速率，μmol m^-2s^-1；V_IRGA为红外气体分析仪自身气路与气室体积，cm³；V’为树干CO₂通量测量装置的内部体积，cm³；P₀为初始大气压，kPa；W₀为初始水汽摩尔分数，mmol mol^-1；R为气体常数8.314Pa m³，K^-1mol^-1；S为树干被树干接触罩内缘所围的表面积，cm²；T₀为初始空气温度，℃；为初始水校正CO₂摩尔分数变化率，μmol mol^-1；

(7)装载树干CO₂通量测量气室后，对整个CO₂通量观测系统原有的气室体积校正参数进行修改，通过以下公式计算Chamer Offset参数，cm：

ChamberOffset＝V′/S_IRGA

针对LI-COR 8100的103长期观测气室，20cm Survey，其S_IRGA参数值为317.8cm²；针对LI-COR 8100的102长期观测气室，10cm Survey，其S_IRGA参数值为83.7cm²；利用计算机终端对树干CO₂通量测定进行参数预设和观测编程，完成自动化测定过程。