Предисловие

ACEТехнология мониторинга почвенного дыхания была разработана британской компанией ADC в соответствии с методом дыхательной камеры, ACE почвенный дыхательный монитор (ACE) состоит из автоматического открытия / закрытия дыхательной камеры, встроенного CO₂Вращающая рука анализатора и блок управления образуют полный и компактный прибор полевого мониторинга, с закрытым измерительным прибором и открытым измерительным прибором, включая все методы измерения дыхательной камеры, такие как закрытая прозрачность, закрытая непрозрачность, открытая прозрачность, открытая непрозрачность и т. Д., С фиксированной точкой полностью автоматический непрерывный мониторинг дыхания почвы и температуры почвы, влаги почвы и PAR, вся машина водонепроницаемая и пылезащитная, данные автоматически хранятся в карте хранения, аккумулятор 12V 40Ah может непрерывно контролироваться в полевых условиях в течение почти одного месяца.

ACEВ настоящее время это единственный в мире высокоинтегрированный прибор для мониторинга дыхания почвы, который может быть размещен в полевых условиях в течение длительного времени.

Исследователи на рисунке выше использовали открытые прозрачные (слева) и открытые непрозрачные (справа) дыхательные камеры для измерения соответственно.

область применения

üИсследование глобального углеродного баланса, обеспечивающее точный источник данных для торговли углеродом

üИсследование воздействия выбросов парниковых газов на изменение климата в сочетании с данными об изменении климата

üСочетание с данными, связанными с вихрем, для разумного объяснения изменения потока

üИзучение факторов воздействия и механизмов регулирования дыхания почвы

üВоздействие различных культур или типов сельскохозяйственных культур или пестицидов на дыхание почвы

üМикроэкология

üВосстановление почв

üИсследование состояния дыхания почвы на свалках

принцип работы

ACEИспользуются два режима измерения: закрытый и открытый. Обе модели используют разные принципы работы.

1:: Принцип закрытых измерений: Начните определять, что передний дыхательный капот автоматически закрывается, образуя закрытую дыхательную камеру. Рядом с дыхательной камерой находится манипулятор с высокой точностью CO.₂Инфракрасный газоанализатор (IRGA). Газы в дыхательной камере анализируются каждые 10s, а поверхностный поток почвы (значение дыхания почвы) автоматически рассчитывается с помощью аналитических данных после измерения.

2:: Принцип открытых измерений: автоматическое выключение дыхательного кожуха перед началом измерения, во время измерения, дыхательная камера подключена к газу окружающей среды, верхняя часть оснащена устройством для сброса давления, чтобы поддерживать внутреннюю и внешнюю стабильность давления. Измерение CO газов, накачиваемых и накачиваемых после достижения стабильного состояния при определенной скорости потока₂Разница в концентрации - дельта с, автоматически рассчитывается значение потока.

Функциональные характеристики

лВысоко интегрированная, полностью автоматизированная, интегрированная система мониторинга почвенного дыхания, автоматически открывающая / закрывающая дыхательную камеру, CO₂Анализаторы, сборщики данных и операционные системы интегрированы, легко переносятся, не требуют дополнительной конфигурации внешнего оборудования, такого как компьютер, и не требуют сложных и трудоемких процессов установки, таких как подключение трубопроводов

лВстроенная микро - пятиклавишная операционная система, большой 240 × 64 - точечный LCD - экран для настройки операций, просмотра данных и диагностики

лСуществуют закрытые и открытые варианты, и в случае слабого дыхания почвы, например в засушливых районах, рекомендуется использовать закрытые измерения

лДыхательная камера 415 см²На выбор имеются прозрачные и непрозрачные дыхательные камеры, которые подходят для измерения потока углерода в сообществах низкорослых трав или саженцев, или для измерения потока углерода в почве с большим количеством фотосинтетических водорослей (например, цианобактерий) и моховых лишайников (как фотосинтетических, так и дыхательных).

лВысокая точность, высокая чувствительность CO₂Анализатор с разрешением 1 ppm

лПодключение 6 датчиков температуры почвы и 4 датчиков влажности почвы для мониторинга влаги и температуры почвы в различных профилях

лСпособы питания могут быть выбраны из солнечной энергии, аккумуляторных батарей и переменного тока 220 В

лМожно приобрести несколько ACE для многоточечного мониторинга, можно выбрать несколько прозрачных и несколько непрозрачных дыхательных камер для мониторинга и анализа общей фотосинтеза почвы и наземных фотосинтетических организмов (таких как биокорка, мх, низкая растительность и т. Д.), чистая фотосинтез, общее дыхание, чистое дыхание и его взаимосвязь, а также динамические изменения днем и ночью

технические показатели

лИнфракрасный газоанализатор: встроен в почвенную дыхательную камеру, газовый путь очень короткий, время отклика быстрое

лКО₂:: Диапазон измерений: стандартный диапазон 0 - 896 ppm (можно настроить большое количество диапазонов и диапазонов) Разрешение: 1 ppm

лПАР: 0-3000 мкмоль м^-2с^-1кремниевый фотоэлемент

лЗонд теплового сопротивления температуры почвы: диапазон измерений: 20 - 50°C, может принимать до 6 зондов температуры почвы

лЗонд почвенной воды SM300: диапазон измерений 0 - 100vol%; Точность 3% (после калибровки почвы); Измерение диапазона грунта: 55 мм x 70 мм; Может принимать до 4 зондов почвенной влаги.

лЗонд для измерения влажности почвы Theta: диапазон измерений 0 - 1,0 м³м.^-3· Точность ±1% (после специальной калибровки) размер зонда; Длина зонда 60 мм, общая длина зонда 207 мм; до 4 зондов почвенной влаги

лКонтроль расхода в дыхательной камере: 200 - 5000 мл / мин (137 - 3425 мкмоль sec)^-1), точность: ± 3% скорости потока

лТип дыхательной камеры: открытые прозрачные, открытые непрозрачные, закрытые прозрачные, закрытые непрозрачные четыре дыхательные камеры на выбор

лОперация с прибором: автономный хост, не требует PC / PDA

лЗапись данных: 2G Мобильная карта памяти (SD), которая может хранить более 8 миллионов наборов данных

лЭнергоснабжение: внешние батареи, солнечные панели или энергия ветра, 12v, 40Ah аккумуляторы до 28 дней устойчивого питания, только сетевая батарея 1.0Ah

лЗагрузка данных: чтение SD - карты или использование USB - соединения

лПодключение электронной части: прочный, водонепроницаемый 3pin разъем (головка)

lПрограмма: дружественный интерфейс, управляемый 5 клавишами

лГазовое соединение: 3 мм штуцер

лПоказать: 240×64 - точечный LCD - экран

лРазмер: 82 × 33 × 13 см

лОбъем герметичной камеры: 2,6 л

лОбъем открытой камеры: 1.0 L

лДиаметр кожуха почвы: 23 см

лВес: 9,0 кг

На рисунке выше слева - предварительно зарытый стальной круг, справа - физический рисунок датчика влажности почвы и почвенности, подключенного к ACE

Выбор дыхательной камеры.

Разница между закрытым и открытым

Разница между прозрачностью и непрозрачностью

Экран и результаты

Пример применения

Цюй Рань и другие (2010) использовали ACE в Циньлине для изучения влияния почвенных микроорганизмов и органических кислот на дыхание почвы. Исследования показали, что скорость дыхания почвы в значительной степени коррелирует с почвенными бактериями, актинобактериями, щавелевой кислотой и лимонной кислотой.

происхождение

Великобритания

Выбор технического решения

1)Возможность многоточечного мониторинга с несколькими ACE и сетевого мониторинга с хостом ACE MASTER

2)Дополнительный модуль измерения почвенного кислорода

3)Возможность получения гиперспектральных изображений для оценки дыхания почвенных микроорганизмов

4)Альтернативная инфракрасная тепловизионная съемка для изучения влаги почвы и влияния изменения температуры на дыхание

5)Дополнительно Ecodrone ® Платформа БПЛА оснащена гиперспектральными и инфракрасными тепловизионными датчиками для исследования пространственно - временной структуры

Отдельные ссылки

1.К. Криштоф, Т. Шима*, Л. Ноздровичский и П. Финдура (2014). Влияние интенсивности землепользования на выбросы углекислого газа, высвобождаемые из почвы в атмосферу» Agronomy Research 12(1), 115–120.

2.Xinyu Jiang, Lixiang Cao, Renduo Zhang (2014). Изменения лабильных и непреклонных углеродных бассейнов при добавлении азота в городской газоновой почве. Журнал почв и осадков, март 2014 года, том 14, номер 3, стр. 515-524.

3.Cannone, N., Augusti, A., Malfasi, F., Pallozzi, E., Calfapietra, C., Brugnoli, E. (2016). Взаимодействие биотических и абиотических факторов в нескольких пространственных масштабах влияет на изменчивость CO₂Полярная биология сентябрь 2016 года, том 39, номер 9, стр. 1581–1596.

4.Liu, Yi, et al. (2016). Почва CO₂Выбросы и драйверы в полях ротации риса-пшеницы, подвергающихся различным длинным воздействиямТермины практики оплодотворения. Чистый – почва, воздух, вода (2016). DOI: 10.1002/clen.201400478 ( http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/clen.201400478/abstract ).

5.Xubo Zhang, Minggang Xu, Jian Liu, Nan Sun, Boren Wang, Lianhai Wu (2016). Выбросы парниковых газов и запасы углерода и азота в почве от 20-летней удобренной пшеницы corn intercropping system: A model approach» Journal of Environmental Management, том 167, страницы 105-114, ISSN 0301-4797, http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.11.014. ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479715303686 ).

6.Altikat S., H. Kucukerdem K., Altikat A. (2018). Влияние колесного движения и применения навоза на фермах на почву CO₂выбросы и содержание кислорода в почве» диссертация, представленная из «Iğdир Сельскохозяйственный факультет университета кафедра биосистемной инженерии".

7.Cannone, N. Ponti, S., Christiansen, H.H., Christensen, T.R., Pirk, N., Guglielmin, M. (2018).Влияние сезонной динамики активного слоя и фенологии растений на CO₂потоки наземной атмосферы в многоугольной тундре в Высокой Арктике, Свальбард» CATENA, Vol 174 (March 2019) 142-153. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816218305009 .

8.Uri, V., Kukumägi, M. Aosaar, J.,Varik, M., Becker, H., Auna, K., Krasnova, A.,Morozova, G.,Ostonen, I., Mander, U., Lõhmus, K.,Rosenvald,K., Kriiska, K., Soosaarb, K., (2018). Углеродный баланс шестилетней шотландской сосны (Pinus sylvestris L.) Управление лесной экологией 2019. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.11.012