[发明专利]一种测定室内培养土壤温室气体排放的方法

说明书

本发明涉及一种测定室内培养土壤温室气体排放的方法，本发明方法利用换气培养采气一体化装置进行，所述的换气培养采气一体化装置包括换气装置以及与换气装置连接的培养采气装置；测定方法包括土壤开放式培养、换气、密闭培养、气体采集，该方法消除了前期土壤产生的气体对密闭培养气体排放的影响，实现常压下密闭培养，同时克服采样造成负压对目标气体产生的吸收问题，并且一次可以完成多个培养瓶的培养与气体采集，初始培养浓度一致，工作效率高。

技术领域

本发明涉及一种测定室内培养土壤温室气体排放的方法，属于温室气体监测研究技术领域。

背景技术

大气中温室气体浓度的增加是全球气候变暖的主要促动因素，二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)是大气中3种最重要的温室气体，他们对全球变暖的贡献率占了近80％，且其大气浓度分别以0.5％、0.8％和0.3％的年均速率增长。在所有温室气体排放源中，土壤是最重要的排放源，据估计，大气中每年有5％-20％的CO₂、15％-30％的CH₄和80％-90％的N₂O来源于土壤。因此，国内外学者对不同生态系统土壤的3种主要温室气体排放开展了相关观测与研究。

目前主要利用箱法和微气象法在野外进行原位观测，研究温室气体排放的日变化、季节和年际变化规律，并估算全年排放量。由于野外环境的复杂性、不可预知性和实验条件的局限性，还需要通过结合条件可控的室内土壤培养实验，对环境控制因子或特定情景模式下温室气体的排放开展研究。室内土壤培养实验是定量和深入了解气体排放机理和影响因素的最有力手段，亦是对野外观测试验的有效补充。目前研究中多采用室内土壤间歇式密闭培养取气法，该方法是将一定量的土壤样品按照试验要求调节后装入培养瓶中，置于一定环境下进行敞口培养，定期通过重量法补充蒸发损失的水分，经过短时间密闭培养，采集密闭前和密闭后培养瓶内气体，利用气相色谱法测定气体含量，样品采集后再进行开放式培养直至下次采集气体样品。为便于批量室内培养，实验中多采用体积较小的玻璃瓶作为培养瓶，如250ml的三角瓶或100ml无菌血清瓶，如果按照上述方法进行操作，可能会出现干扰培养土壤气体排放的问题，从而影响实验结果的准确性。影响原因主要有以下几点：1)由于培养瓶口较小，土壤培养释放的气体不宜散出，造成气体浓度增加而影响培养期间气体的排放。2)密闭培养过程中，土壤释放的气体会导致培养装置内气体压力高于大气压，无法保持土壤-底层大气交界面的自然浓度梯度，得出的结果难以描述土壤的实际气体释放。3)用玻璃瓶进行培养，若采样量过大，会造成培养瓶内负压而出现土壤样品吸收气体的现象。4)密闭前和密闭后均采集气样进行分析，工作量大，分析成本较高。5)实验中多用细针头插入硅胶塞内取气，容易造成针头堵塞及长期使用硅胶塞漏气。

目前还没有一种培养更真实有效、更贴近于实际的测定室内培养土壤温室气体排放的方法相关文献的公开。因此，有必要建立一种科学的、适于室内培养土壤温室气体排放的测定方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种测定室内培养土壤温室气体排放的方法，该方法消除了前期土壤产生的气体对密闭培养气体排放的影响，实现常压下密闭培养，同时克服采样造成负压对目标气体产生的吸收问题，并且一次可以完成多个培养瓶的培养与气体采集，保证初始培养浓度一致，提高温室气体测定工作效率。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种测定室内培养土壤温室气体排放的方法，该方法利用换气培养采气一体化装置进行，所述的换气培养采气一体化装置包括换气装置以及与换气装置连接的培养采气装置；

所述的培养采气装置，包括上端开口的培养瓶，上端开口处设置有密封塞，密封塞上设置进气孔和采气孔，进气孔内固定有进气管，进气管一端插入培养瓶内，另一端连接有进气二通阀，进气二通阀的上端口连接平衡管，采气孔内固定采气管，采气管一端插入培养瓶内，另一端连接有采气二通阀，采气二通阀的上端口连接采气针管；