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SoilBox根際呼吸測量分析系統(tǒng)

SoilBox根際呼吸測量分析系統(tǒng)由主機(jī)系統(tǒng)和呼吸室組成，主機(jī)系統(tǒng)內(nèi)置高精度CO₂分析儀,、O₂分析儀,、水汽分析儀、氣體抽樣單元,、數(shù)據(jù)采集器,、Baseline單元等，呼吸室有原位呼吸測量室（in–situ chamber）和離體呼吸測量室（ex–situ chamber）,，原位呼吸室用于原位土壤呼吸測量和根際呼吸測量,，離體呼吸室用于純根系呼吸測量和純土壤呼吸測量等，其理論模型為：

原位測量：Rrh = Rp–Rl

離體測量：Rt = Rs + Rr

其中Rrh為根際呼吸,，Rp為有植物生長的土壤呼吸,，Rl為同區(qū)裸地土壤呼吸；Rt為土壤總呼吸,，Rs為將根系分離后的土壤呼吸,，Rr為純根呼吸,。

功能特點(diǎn)：

ü 高精度、高穩(wěn)定性,、高解析度全方位測量根際呼吸各組分

ü 配置靈活,、多功能，既可在野外利用呼吸室技術(shù)（Chamber technique）原位開放式或封閉式測量土壤呼吸,、根際呼吸或野外離體測量各組分等,，又可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行離體測量和控制實(shí)驗(yàn)等

ü 可測量分析土壤呼吸、根際呼吸各組分及其相互關(guān)系和環(huán)境關(guān)系,，測量參數(shù)包括原位單位面積土壤呼吸,、根際呼吸等，及單位重量土壤總呼吸,、純根系呼吸,、根際微生物呼吸、土壤動物呼吸,、各組分耗氧率和呼吸商等，包括其它環(huán)境參數(shù)如氣溫,、土壤溫度,、土壤水分等

ü 可選配氣路轉(zhuǎn)換器進(jìn)行多通道測量

ü 根據(jù)經(jīng)費(fèi)預(yù)算和研究目的可選配FMS和FGA兩種配置

技術(shù)參數(shù)：

1. 氧氣測量分析：燃料電池O₂分析儀，不受水汽,、CO₂及其它氣體的影響,，測量范圍1–100％，分辨率0.001%,，低噪音高穩(wěn)定性,，精確度0.1%，恒溫下漂移小于0.02%每小時,；

2. 二氧化碳測量分析：雙波段非色散紅外技術(shù),，測量范圍0–5％，分辨率0.0001%（**可達(dá)0.1ppm）,，精確度1%,，恒溫恒氧下漂移小于0.001%每小時，響應(yīng)時間小于1秒,；

3. 水汽測量分析（FGA型不具備）：薄膜電容性傳感器（thin–film capacitive sensor）,，測量單位為相對濕度或露點(diǎn)溫度或水汽分壓,，測量范圍0–100% RH，分辨率0.001% RH,、0.01攝氏露點(diǎn)溫度,，精確度1%，恒溫下漂移低于0.01%每小時

4. 氣流泵：陽極電鍍鋁,，滾珠電動機(jī)（噪音低、穩(wěn)定）,，氣流10–2000ml/分鐘

5. 氣流控制：微電子熱反饋系統(tǒng)（真正的科學(xué)研究已不再用轉(zhuǎn)子流量計(jì),，因?yàn)椴ＡЧ艿纫资苤苓厹囟葰鈮河绊懀杂棉D(zhuǎn)子流量計(jì)的論文不能在國際刊物上發(fā)表）,，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）,，同時提供高精度針閥

6. 氣流精度2%，分辨率0.1ml/min

7. 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

8. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：14個模擬通道（FMS型）,，數(shù)據(jù)采集記錄間隔0.1秒–1小時,，共可記錄儲存8000個數(shù)據(jù)點(diǎn)（幾個小時），用電腦在幾秒鐘內(nèi)將數(shù)據(jù)下載

9. 熱敏電阻探頭用于測量土壤溫度值（備選）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

10. AZS–2土壤水分傳感器：測量范圍0–100%,，精度2%,，分辨率0.1%

11. Soilbox土壤呼吸室：標(biāo)準(zhǔn)配置為鋁合金銀白色,，內(nèi)徑500px,，高500px,，低溫室效應(yīng),，可選配溫濕度與太陽輻射（或PAR）監(jiān)測單元

12. 供電：12–15 VDC,，可選便攜式充電電池、交流電,，40Ah蓄電池野外可連續(xù)工作5小時以上

13. 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，N450 1.66GHz,，8.4”陽光下可讀LCD顯示屏,，觸摸屏，2GB RAM,，80GB SSD

14. 軟件可在線顯示和分析數(shù)據(jù)

15. 主機(jī)大?。?/span>48×37×450px,；重量：7 kg

上圖：Naoki Makita（2009）等利用離體封閉式測量法,，將不同直徑細(xì)根在封閉式呼吸室內(nèi)對根系直徑與呼吸強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行測量研究,。左圖為從細(xì)根（小于2mm）到粗根的呼吸強(qiáng)度,，植物根系呼吸主要發(fā)生在細(xì)根；右圖為櫟樹細(xì)根直徑與呼吸強(qiáng)度的關(guān)系（Tree Physiology,，2009）

產(chǎn)地：美國