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SoilBox-FMS便攜式土壤呼吸測(cè)量系統(tǒng)

SoilBox-FMS由氣體抽樣模塊,、氣體分析模塊（包括水汽分析儀,、CO2分析儀和O2分析儀）、數(shù)據(jù)采集器及Baseline模塊（雙通道氣路轉(zhuǎn)換器）等集成于便攜式箱內(nèi),，用于測(cè)量分析土壤呼吸,、土壤根系呼吸、濕地氣體通量測(cè)量,、垃圾填埋場(chǎng)氣體通量測(cè)量,、地質(zhì)碳排放,、土壤異氧微生物呼吸,、土壤動(dòng)物呼吸、動(dòng)物洞穴呼吸及生態(tài)系統(tǒng)凈光合與凈呼吸等,，可廣泛應(yīng)用于碳源碳匯研究,、生態(tài)修復(fù)研究、土壤活力監(jiān)測(cè),、氣候變化及動(dòng)植物生理生態(tài)研究等,。

主要技術(shù)特點(diǎn)如下：

1. 氣體抽樣模塊具Baseline裝置，可手動(dòng)或自動(dòng)定時(shí)切換測(cè)量大氣CO2含量（baseline）

和呼吸室內(nèi)CO2含量,，從而更加精確地測(cè)量監(jiān)測(cè)CO2等氣體通量,；

2. 氣體抽樣模塊包括隔膜泵、流量控制閥及氣流計(jì),，精確調(diào)控氣流速度,，從而通過封閉

式或開放式精確測(cè)量氣體通量；

3. 氣體分析模塊包括水汽分析模塊,、CO2和O2分析模塊,，內(nèi)置溫度和大氣壓傳感器，溫

度壓力自動(dòng)補(bǔ)償，高穩(wěn)定性,、高精確度,，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)0.1ppm的分辨率；可備選外置的

甲烷分析儀,；

4. 快速響應(yīng),，CO2分析響應(yīng)時(shí)間低于1秒，從而可以即時(shí)反映呼吸的瞬間變化,；

5. 超大觸摸屏實(shí)時(shí)顯示儀器各參數(shù),，可同時(shí)顯示氧氣、二氧化碳,、水汽壓,、大氣壓、相

對(duì)濕度,、模擬輸入信號(hào),、儲(chǔ)存大小、取樣情況,、日期時(shí)間序列等數(shù)據(jù)

6. 14通道數(shù)據(jù)采集器,，可接6個(gè)溫度傳感器、8個(gè)土壤水分傳感器,，具備數(shù)據(jù)在線存儲(chǔ)

功能,；

7. 可通過選配8通道氣路轉(zhuǎn)換器，從而實(shí)現(xiàn)多通道測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究（連接多個(gè)呼吸室）,，

可在野外小范圍內(nèi)（比如10平方米）實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量或土壤剖面不同深度抽樣測(cè)量,；

8. SoilBox-FMS實(shí)際上為雙通道測(cè)量（有一個(gè)Basline通道），通過選配透明呼吸室

和非透明呼吸室,，可測(cè)量監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)凈光合,、凈呼吸等；

9. 可測(cè)量呼吸商和Q10：土壤微生物呼吸商是反映環(huán)境因素,、管理措施變化和重金屬

污染對(duì)微生物活性影響的一個(gè)敏感指標(biāo),；Q10值（土壤呼吸溫度敏感性系數(shù)），即

溫度每變化10℃,，呼吸速率的相對(duì)變化,，是模擬全球變暖與生態(tài)系統(tǒng)碳釋放之間

反饋強(qiáng)度的重要參數(shù)；

10. 土壤動(dòng)物呼吸測(cè)量：土壤動(dòng)物參與土壤有機(jī)質(zhì)分解,、植物營(yíng)養(yǎng)礦化及養(yǎng)分循環(huán)等

作用,，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，土壤污染越來越嚴(yán)重,，從而土壤動(dòng)物也隨之受到影響

,，土壤動(dòng)物的呼吸強(qiáng)度可以作為環(huán)境脅迫,、土壤污染（比如農(nóng)藥污染）的一個(gè)重

要生物指標(biāo)，故深入開展這方面的研究工作對(duì)于農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)和土壤污染監(jiān)測(cè)具

有重要的參考價(jià)值,。

測(cè)量原理

封閉式或開放式測(cè)量,，土壤呼吸室中的氣體通過氣體抽樣模塊以預(yù)設(shè)的氣流速度（可調(diào)控）依次進(jìn)入水汽分析儀、CO2分析儀和O2分析儀,，然后進(jìn)入呼吸室（封閉式測(cè)量）或直接排出（開放式測(cè)量）,。測(cè)量數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)和分析軟件（或Excell）進(jìn)行分析處理。

技術(shù)指標(biāo)

1. 傳感器：O2分析儀,，燃料電池技術(shù),，使用壽命約2年，燃料電池可更換,；

CO2分析儀,，無色散雙波長(zhǎng)紅外氣體分析儀；水汽分析儀,，鉑電極電容

傳感器

2. 測(cè)量范圍：O2,，0 - 100%；大氣壓,，30-110 kPa,；CO2，0 –5%,；水汽

壓,，0-100% RH（無凝結(jié)），溫度0-100℃

3. 精度：O2：2-100%讀數(shù)的0.1%,；CO2：0-5%讀數(shù)的1%,；H2O：0-95% RH

讀數(shù)的1%，95-100%優(yōu)于2%,；溫度0.2℃

4. 分辨率：O2: 0.001%,；CO2: 0.0001%-0.01%,；H2O: 0.001%RH

5. 信號(hào)漂移：溫度恒定的情況下O2: <0.02%每小時(shí),；CO2: <0.001%每小

時(shí)；H2O: < 0.01%RH每小時(shí)

6. CH4分析器（外置備選,，用于濕地等測(cè)量）：雙波段非色散紅外技術(shù),，

量程0-10%，精度優(yōu)于1%,，分辨率1 ppm/0.0001%,，恒溫下漂移低于

0.002%，具LCD顯示屏和操作鍵,；

7. 信號(hào)輸入：八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓雙極模擬輸入,，四個(gè)溫度輸入

8. 模擬輸出：8個(gè)自定義

9. 數(shù)字控制輸出：8TTL邏輯信號(hào)

10. 數(shù)字輸出：RS-232轉(zhuǎn)USB，Sablebus快速接口

11. 內(nèi)置存儲(chǔ)器：SD存儲(chǔ)卡，可達(dá)32GB

12. 存儲(chǔ)時(shí)間間隔：0.1sec到1hr用戶自定義

13. 氣流流量：10-1500mL/min

14. 流量控制：微電子熱反饋系統(tǒng),，氣流控制通過精密反饋環(huán)系統(tǒng)實(shí)際連

接氣流泵和流量計(jì)（微電腦控制）,，同時(shí)提供高精度針閥；精度：讀

數(shù)的2%

15. 流量分辨率：0-99.9mL/min為0.1mL/min,；100mL/min 以上為1mL/min

16. 大氣壓測(cè)量范圍標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為0～125kPa,，用戶可根據(jù)需要設(shè)置成75～

125kPa或90～110kPa 精確度為1%，分辨率1Pa,，

17. 觸摸屏操作,，可實(shí)時(shí)顯示儀器各參數(shù)，可同時(shí)顯示氧氣,、二氧化碳,、

水汽壓、大氣壓,、相對(duì)濕度,、模擬輸入信號(hào)、儲(chǔ)存大小,、取樣情況,、

日期時(shí)間序列等數(shù)據(jù)。配備Windows版本軟件,，可在線顯示和分析數(shù)據(jù)

18. 工作溫度：3-50℃,，無冷凝

19. 供電：12-15 VDC，帶220V交流電適配器,；可選配鋰電池供電,，方便野

外操作。

20. 尺寸：35cm×30cm×15cm

21. 重量：4kg

22. RM-8氣路轉(zhuǎn)換器（多通道系統(tǒng),，可選）：8個(gè)氣路通道（包括一個(gè)

Baseline通道）自動(dòng)切換或手動(dòng)切換均支持,；可多臺(tái)組合成16通道或

24通道；反應(yīng)時(shí)間<50毫秒,；支持push或pull兩種氣流方向,；支持stop

?ow或?ow-through兩種氣路切換模式；具備2行顯示LCD顯示屏,；供電

12-15VDC,，配交流電適配器；工作溫度：5-45℃,，無冷凝,；重量3.6kg

；尺寸20.3cm×30.5cm×15.2cm,；

23. Soilbox土壤呼吸室：標(biāo)準(zhǔn)配置為鋁合金銀白色,，內(nèi)徑20cm,，高20cm，

低溫室效應(yīng)

24. 熱敏電阻傳感器（備選）用于測(cè)量土壤溫度值和空氣溫度：測(cè)量范圍

-5－60℃,，分辨率0.001℃,，**精確度0.2℃，BNC連接,，探頭直徑

2.5mm,；

25. 土壤水分傳感器（備選），測(cè)量范圍0～1田間持水量,，精度3%,，分辨

率0.1%

26. 可選配**級(jí)防水防塵抗震蕩野外筆記本電腦（帶GPS），用于野外系

統(tǒng)設(shè)置,、數(shù)據(jù)瀏覽下載和分析等

產(chǎn)地美國(guó)