[发明专利]一种可拆卸式测定灌丛生态系统呼吸速率的装置

说明书

技术领域

本发明涉及生态系统监测领域，具体涉及一种可拆卸式测定灌丛生态系统呼吸速率的装置。

背景技术

随着工业的发展和人类活动的增加，大气中CO₂浓度呈现不断上升的趋势。化工温室气体的排放、汽车尾气的排放、森林火灾温室气体的排放及热电厂等大量温室气体的排放导致近些年来大气温度升高、极端天气频发、气候趋向于干旱及两极冰雪融化，海平面上升等生态环境问题。减少大气温室气体的主要途径有切断污染源(关闭污染严重的工业及热电厂)、开发清洁能源(充分利用太阳能、风能等)。还有最为关键的一种途径就是植物通过光合作用吸收大气中CO₂而释放O₂。

从全球碳平衡的角度发现，人类通过化石燃料的燃烧和土地利用变化等途径向大气中排放7.0Pg C/a，残留在大气中的碳3.4Pg C/a，而被海洋生态系统吸收的碳3.4Pg C/a，那么1.63.4Pg C/a不知去向，所以碳失汇成为全球碳循环研究的核心问题。从目前的研究来看，碳失汇最有可能存在于陆地生态系统中，但其存在的位置和强度存在很大的不确定性。

目前，国内外学者对陆地生态系统碳收支的研究主要集中在低纬度低海拔地区，对高纬度高海拔地区的研究相对较少，且研究对象主要为森林、草地、湿地及农田。但森林和草地每年所吸收固定的碳仍少于消失的碳量，且农田被认为是一个重要的碳“源”。鉴于此，众多研究者将研究对象转为长期忽视的荒漠生态系统。灌丛是干旱、半干旱地区的主要的植被类型，因此准确监测灌丛生态系统呼吸对研究全球碳失汇问题意义重大。

在目前研究中，还没有发现一种测定生态系统的呼吸的装置。当前测定气体浓度数值测量法的主要方法有碱液吸收法、静态箱法、动态箱法、气象色谱方法、微气象测量法和红外二氧化碳检测法等。现有测定土壤呼吸较为理想的方法是傅里叶变换红外光谱法，如美国基因公司生产的LI-8100和LI-6400装置，但该装置在荒漠地区携带不方便、价格昂贵、耗电快不易充电、光程短、土壤呼吸室面积小导致测定精度低，且不能同时测定土壤层、枯落物层及灌丛层的呼吸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可拆卸式测定灌丛生态系统呼吸速率的装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可拆卸式测定灌丛生态系统呼吸速率的装置，包括底座、测定箱、CO₂气体测定仪、换气扇和电池，所述CO₂气体测定仪和换气扇均与所述电池相连；所述底座呈上下两端敞口的筒状结构，所述测定箱呈下端敞口、上端通过一可打开的盖板进行封装的筒状结构；

所述底座套在灌丛上且其下端插接在土壤中，其上端与所述测定箱的敞口端相适配且密封可拆卸连接；

所述换气扇、CO₂气体测定仪和电池均安装在所述测定箱的内侧壁上。

本发明的有益效果是：本发明通过将底座和测定箱可拆卸连接，可根据需要制造多个底座，通过整体移动测定箱，保持底座位置不变，可实现多样点间重复测定；通过设置CO₂气体测定仪和换气扇，实现了灌丛生态系统中土壤层、枯落物层、灌丛层呼吸作用的测定，减少了边缘效应和土壤空间异质性，可更为精确的测定灌丛生态系统呼吸CO₂的浓度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述测定箱包括四个侧板，四个所述侧板依次顺序密封可拆卸连接成一上下两端敞口的方筒状结构，该方筒状结构的下端与所述底座上端密封可拆卸相连；所述盖板铰接在其中一个所述侧板的上端；

所述换气扇、所述CO₂气体测定仪和所述电池均安装在所述侧板的内侧壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将四个侧板之间密封可拆卸连接，在野外可以随时拆装，便于携带运输。

进一步，四个所述侧板依次通过磁条和密封条密封可拆卸连接成一上下两端敞口的方筒状结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将四个侧板依次通过磁条相连接，可方便拆卸和安装。

进一步，还包括液压伸缩缓冲支撑杆；四个所述侧板分别为前侧板、左侧板、后侧板和右侧板，所述盖板铰接在所述后侧板的上端；所述液压伸缩缓冲支撑杆的一端转动连接在所述左侧板或右侧板的内侧壁上，其另一端转动连接在所述盖板的内侧面上。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置液压缓冲支撑杆，方便打开或关闭盖板时，有一定的支撑缓冲作用。