Flux CO2 在线土壤动态气体含量检测仪

为什么要测量土壤气体通量？

       大气中的二氧化碳浓度一直在稳步上升，从1959年的大约315 ppm（百万分之一）到现在的大气平均值大约为385 ppm（Keeling 等，2009）。目前的预测是，到2100年，浓度将继续上升至500-1000 ppm（IPCC，2007）。

       土壤呼吸在生态系统和全球范围内的碳循环调节中起着至关重要的作用。每年大约有 120拍克(Pg)或120 x 109 吨(t)的碳被陆地植物吸收，并通过生态系统呼吸作用释放到大气中。研究表明，土壤呼吸每年释放到大气中的碳达到77 Pg。这比化石燃料燃烧等人为来源（每年6 Pg）造成的碳排放还要多。因此，土壤呼吸的微小变化会严重改变大气CO₂浓度与土壤碳储存的平衡。我们还必须考虑到人类活动对土壤呼吸有很大影响。

      土壤中CO₂的产生受环境因素（土壤温度、土壤水分等）和生物因素（地上冠层大小和生长等）的影响。测量的挑战是提供一种精确的工具，该工具对环境条件的干扰最小，这些环境条件对土壤剖面内的CO₂生产和运输有影响。

      二十多年来，ECHO一直在开发系统，用于测量不同环境中的CO₂通量。Flux CO₂有一个特殊的机械手，可以降低对环境条件的干扰。腔室内的空气经过混合，以确保具有代表性的采样，而不会产生会影响CO₂从土壤表面演化的压力差。

在哪里测量土壤气体通量？

城市环境与农村地区

       量化城市地区在全球碳预算中的作用，主要集中在CO₂浓度的短期研究，记录跨城市或单个地点的空间模式。市区的CO₂的浓度高于农村地区，其被认为是人类活动的结果。然而，记录CO₂的实际通量及其在城市环境中的扩散特性对于评估对气候和生物圈的所有尺度的潜在影响至关重要。

特殊应用：

-土地

-煤炭行业

-火山

-森林

-沼泽

各种生态系统中的土壤通量

       土壤通量CO₂或CO₂移出土壤是土壤呼吸的主要功能。土壤呼吸反映了土壤维持土壤生命的能力，包括作物、土壤动物和微生物。它描述了微生物活动水平、土壤有机质 (SOM) 含量及其分解。测量还提供和指示土壤维持植物生长的能力。在缺乏额外投入的情况下，枯竭的SOM、减少的土壤聚集、有限的植物和微生物养分会导致作物产量减少。

分析与控制

长期多空间测量

     自动土壤气体测量系统可准确测量土壤中的CO₂交换，对于调查或长期测量非常有用。CO₂演化的每日和季节性变化模式是土壤水分、温度、碳资源和其他因素变化的结果。可以在一个位置进行数周或数月的长期测量。

      由于土壤的固有可变性，通常需要在多个位置进行测量才能获得可靠的平均土壤CO₂通量值。为了评估空间可变性以及时间测量，可以多路复用并可以测量多达四个腔室。模块化系统使研究人员能够根据他们的要求构建他们的定制系统。

传感器技术

土壤的湿度、温度、压力和其他辅助传感器都内置在每个腔室中，风雨严密的封闭空间系统包括：

1）CO₂，H20，T，p 红外传感器

2）辅助传感器接口（O₂ 、H₂S、CH₄ 、NH₃ 、VOC等

机载数据收集

气动回路将样气从腔室输送到控制单元。数据分析由用户友好的软件应用程序提供。用户可以快速绘制有意义的分析图来评估和管理测量。

锂电池动力单元

每个腔室系统都有内部电池供电。电池是可充电的。配备外部电池用于长期测量。电池可以通过连续操作轻松更换。

机械腔臂系统

专门设计的机械腔臂系统可降低恶劣环境条件的干扰，例如风、雪、降水、自然阳光土壤等。