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SoilBox-FMS便攜式土壤呼吸測量系統(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)，用于測量分析土壤呼吸,、土壤根系呼吸,、濕地氣體通量測量、垃圾填埋場氣體通量測量,、地質(zhì)碳排放,、土壤異氧微生物呼吸、土壤動物呼吸,、動物洞穴呼吸及生態(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,、氣候變化及動植物生理生態(tài)研究等。

主要技術(shù)特點如下：

1. 氣體抽樣模塊具Baseline裝置,，可手動或自動定時切換測量大氣CO2含量（baseline）

和呼吸室內(nèi)CO2含量,，從而更加精確地測量監(jiān)測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,，精確調(diào)控氣流速度,，從而通過封閉

式或開放式精確測量氣體通量；

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

度壓力自動補償,，高穩(wěn)定性,、高精確度，可實現(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)時間低于1秒,，從而可以即時反映呼吸的瞬間變化,；

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

對濕度,、模擬輸入信號、儲存大小,、取樣情況、日期時間序列等數(shù)據(jù)

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

功能,；

7. 可通過選配8通道氣路轉(zhuǎn)換器,，從而實現(xiàn)多通道測量實驗研究（連接多個呼吸室），

可在野外小范圍內(nèi)（比如10平方米）實現(xiàn)多點測量或土壤剖面不同深度抽樣測量,；

8. SoilBox-FMS實際上為雙通道測量（有一個Basline通道）,，通過選配透明呼吸室

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

9. 可測量呼吸商和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

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

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

反饋強度的重要參數(shù),；

10. 土壤動物呼吸測量：土壤動物參與土壤有機質(zhì)分解,、植物營養(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,，從而土壤動物也隨之受到影響

，土壤動物的呼吸強度可以作為環(huán)境脅迫,、土壤污染（比如農(nóng)藥污染）的一個重

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

有重要的參考價值。

測量原理

封閉式或開放式測量,，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（封閉式測量）或直接排出（開放式測量）,。測量數(shù)據(jù)通過計算機和分析軟件（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,，無色散雙波長紅外氣體分析儀,；水汽分析儀，鉑電極電容

傳感器

2. 測量范圍：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. 信號漂移：溫度恒定的情況下O2: <0.02%每小時；CO2: <0.001%每小

時,；H2O: < 0.01%RH每小時

6. CH4分析器（外置備選,，用于濕地等測量）：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. 信號輸入：八個標(biāo)準(zhǔn)電壓雙極模擬輸入,，四個溫度輸入

8. 模擬輸出：8個自定義

9. 數(shù)字控制輸出：8TTL邏輯信號

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

11. 內(nèi)置存儲器：SD存儲卡,，可達(dá)32GB

12. 存儲時間間隔：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)實際連

接氣流泵和流量計（微電腦控制），同時提供高精度針閥,；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，可實時顯示儀器各參數(shù),，可同時顯示氧氣,、二氧化碳、

水汽壓,、大氣壓,、相對濕度、模擬輸入信號,、儲存大小,、取樣情況、

日期時間序列等數(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個氣路通道（包括一個

Baseline通道）自動切換或手動切換均支持,；可多臺組合成16通道或

24通道,；反應(yīng)時間<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）用于測量土壤溫度值和空氣溫度：測量范圍

-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）,，測量范圍0～1田間持水量，精度3%,，分辨

率0.1%

26. 可選配**級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