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更新時(shí)間:2024-10-09 21:00:07
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SCG-BTC原位土壤CO2與根系動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)
土壤中植物細(xì)根占地球生態(tài)系統(tǒng)年凈初級(jí)生產(chǎn)力的33%(Gill and Jackson,,2000),盡管對(duì)菌根生產(chǎn)力還缺乏了解,,但可以肯定的是,,植物細(xì)根及菌根CO2的排放對(duì)碳平衡具有非常重要的意義。截至目前為止,,科學(xué)家對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)根及菌根碳庫(kù)動(dòng)態(tài)的機(jī)理過程還缺乏了解,。微根窗技術(shù)已成為研究植物根系乃至菌根動(dòng)態(tài)的有力工具,但很少有研究將植物根系及菌根動(dòng)態(tài)與生態(tài)系統(tǒng)通量如土壤碳通量結(jié)合觀測(cè)分析,。
美國(guó)加利福尼亞大學(xué)保護(hù)生物學(xué)研究中心RodrigoVargas教授(2008),,在圣哈辛托山保護(hù)區(qū)利用BTC–100微根窗根系觀測(cè)系統(tǒng)及土壤剖面CO2梯度觀測(cè)系統(tǒng),組成土壤呼吸與根系觀測(cè)站,,就土壤水分,、細(xì)根動(dòng)態(tài),、土壤呼吸進(jìn)行綜合觀測(cè)研究,結(jié)果表明,,利用BTC–100微根窗技術(shù)持續(xù)觀測(cè)細(xì)根動(dòng)態(tài)極為重要,,觀測(cè)到細(xì)根長(zhǎng)度變化每天每平方米達(dá)40cm,而菌根長(zhǎng)度變化每天每平方米超過100cm,。細(xì)根和菌根的動(dòng)態(tài)變化會(huì)影響到土壤呼吸的季節(jié)性變化和日變化,。土壤CO2的生產(chǎn)是根系及微生物的生物量的函數(shù),但土壤呼吸又依賴于土壤的擴(kuò)散包括溫度及土壤水分的影響,。綜合運(yùn)用BTC–100微根窗技術(shù)和土壤呼吸測(cè)量技術(shù)(包括剖面CO2觀測(cè)技術(shù)和呼吸室測(cè)量技術(shù))可以幫助我們?nèi)胬斫夂蜕钊虢馕鲋参锔蹬c菌根對(duì)碳循環(huán)的貢獻(xiàn)(Allen et al., 2007),。
上圖:細(xì)根長(zhǎng)度(上圖空心藍(lán)點(diǎn))、菌根長(zhǎng)度(上圖實(shí)心紅點(diǎn))及土壤呼吸動(dòng)態(tài)變化,;下圖:土壤溫度與土壤體積含水量的動(dòng)態(tài)變化(DOY為Day of year)
原位土壤CO2與根系動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)為Rodrigo Vargas教授安裝使用的全套系統(tǒng)配置組成,,包括BTC–100根系觀測(cè)系統(tǒng)、SCG–3土壤剖面CO2觀測(cè)系統(tǒng)及ACE全自動(dòng)土壤呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng),,可監(jiān)測(cè)記錄根系動(dòng)態(tài),、TRIME–PICO土壤剖面水分及溫度、土壤剖面CO2濃度,、土壤呼吸(CO2通量),,及空氣溫濕度、太陽(yáng)輻射,、降雨量等氣象參數(shù),。
技術(shù)參數(shù):
美國(guó)Bartz公司生產(chǎn)的BTC–100微根窗(Minirhizotron)根系生態(tài)觀測(cè)系統(tǒng),200余篇參考文獻(xiàn)和應(yīng)用案例
15–100倍放大倍數(shù),,可進(jìn)行細(xì)根(直徑小于2mm),、菌根動(dòng)態(tài)觀測(cè)
具定位手柄,精確定位,、長(zhǎng)期跟蹤觀測(cè)根系動(dòng)態(tài)生長(zhǎng),、周轉(zhuǎn)
成像面積適中以確保不變形,15×時(shí)成像面積18mm(寬度)×13.5mm(深度),,100×時(shí)則為3mm×2.1mm
SCG–3土壤剖面CO2原位監(jiān)測(cè):
16通道數(shù)據(jù)采集器(可選配32通道以監(jiān)測(cè)3層以上的CO2濃度,、土壤水分及土壤溫度等),可存儲(chǔ)220000組帶時(shí)間戳的數(shù)據(jù),,16比特分辨率,,±20mV up to ±2.5V 8范圍輸入,精確度0.03%,,測(cè)量間隔3秒至4小時(shí)可調(diào),,數(shù)據(jù)平均間隔3秒至4小時(shí)
專業(yè)數(shù)據(jù)下載分析軟件,可進(jìn)行數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)在線觀測(cè),、統(tǒng)計(jì)分析(如每小時(shí)平均,、每日平均、總計(jì),、zui小值,、zui大值、數(shù)據(jù)相關(guān)分析)與圖表展示及系統(tǒng)設(shè)置等
標(biāo)配3層原位CO2梯度監(jiān)測(cè),,非色散單束雙波長(zhǎng)紅外技術(shù)(NDIR),,CO2測(cè)量范圍0–5000ppm、0–7000ppm,、0–10000ppm,、0–20000 可選,精度±1.5%,,響應(yīng)時(shí)間30秒
TRIME–PICO32智能傳感器,,TDR測(cè)量技術(shù),測(cè)量范圍0–*體積含水量,,精確度±1%,;土壤溫度測(cè)量范圍:-20℃–50℃,測(cè)量精度:±0.2℃
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,,通過軟件終端瀏覽,、下載數(shù)據(jù),無(wú)需固定IP地址,,可隨時(shí)隨地上網(wǎng)瀏覽、下載,、分析數(shù)據(jù)
ACE全自動(dòng)土壤呼吸監(jiān)測(cè)儀,,有封閉式和開放式兩種模式供選擇,每種模式又有透明或非透明呼吸室供選配,,測(cè)量范圍為 40.0 mmols m–3(0–896ppm),,分辨率為1ppm,帶有自動(dòng)零校準(zhǔn)裝置
產(chǎn)地:美國(guó),、歐洲,,國(guó)內(nèi)集成
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)