一种热带森林土壤呼吸速率测定装置的制作方法

    技术2025-06-01  26


    本技术属于土壤监测,具体涉及一种热带森林土壤呼吸速率测定装置。


    背景技术:

    1、土壤呼吸分为自养呼吸和异养呼吸,自养呼吸是指根系呼吸和根系上的自养微生物呼吸,异养呼吸是指土壤微生物、动物呼吸。土壤呼吸是生态系统中重要的组成部分,对碳循环影响重大。目前,现有技术进行土壤呼吸测定时,通常使用美国li-cor公司生产的li-8100土壤碳通量自动测量系统,其主要由土壤环、气室、测量主机组成,由于该土壤环要求埋设深度较浅,埋设后容易松动、移位,只能重新埋设,尤其是对于热带森林来说,其土壤环境复杂,如样地倾斜时,更容易松动移位。而且该土壤环只能用于测定总呼吸速率,无法测定异养呼吸。为此,研发一种能够解决上述问题的热带森林土壤呼吸速率测定装置是非常必要的。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的在于提供一种热带森林土壤呼吸速率测定装置。

    2、本实用新型的目的是这样实现的,包括内土壤管、外土壤环、内气室、外气室以及二氧化碳测量装置,所述外土壤环设于内土壤管上端之外,且内土壤管、外土壤环的轴线重合,内土壤管、外土壤环上端处于同一水平位置,所述内土壤管上部两侧分别设有限位插缝,限位插缝相对的外土壤环内壁设有限位卡槽,限位卡槽内设有通孔,连接板后端固设有弧形压片,前端固设有螺杆,连接板穿过限位插缝,连接板前端嵌入限位卡槽中,且螺杆穿过限位卡槽内的通孔,螺杆上设有螺母,弧形压片贴于内土壤管内壁,连接板分别与内土壤管、外土壤环相垂直,所述内土壤管的管体纵向设有两个相互对称的开口,开口覆盖有阻根透水层,所述内气室固设于外气室内,且内气室底部与内土壤管上端连接,使内气室与内土壤管连通,且内气室内部与外界隔离,外气室与外土壤环上端连接,使外气室与外土壤环连通,且外气室内部与外界隔离,外气室与内气室不连通,所述内气室内顶部中心通过悬挂架设置有第一电动风扇,第一电动风扇与内气室顶部之间有间距,第一电动风扇向上吹风,所述外气室顶部设有两个相对称的第二电动风扇,第二电动风扇分布在内气室两侧,两个第二电动风扇吹风方向相反,所述内气室、外气室顶部均设有气口,气口分别通过气管与二氧化碳测量装置连接。

    3、二氧化碳测量装置为本领域技术人员熟知的二氧化碳检测设备,通常配备有气泵、二氧化碳检测探头等设备,如li-cor生产的li-8100二氧化碳测定系统,利用二氧化碳检测探头对气体中的二氧化碳进行检测;气口可分为进气口与出气口,气体检测完后送回气室。

    4、优选地,所述内气室、外气室均为圆柱状,且内气室、外气室轴线重合。

    5、优选地,所述内气室与内土壤管之间通过内外螺纹结构可拆卸连接,外气室与外土壤环之间通过内外螺纹结构可拆卸连接;通过内外螺纹结构,旋拧气室,实现气室安装或拆卸,拆装方便。

    6、优选地,所述内气室与内土壤管之间,外气室与外土壤环之间均设有密封垫圈,密封垫圈可以是硅胶或橡胶密封圈,用于增强密封性能。

    7、优选地,所述内气室、外气室顶部齐平。

    8、优选地,所述内气室、外气室顶部之上均设有电源盒,内气室的电源盒与第一电动风扇电连接,外气室的电源盒与第二电动风扇电连接;电源盒内装有蓄电池并安装有电源开关,蓄电池为电动风扇供电,通过电源开关打开或关闭电动风扇,蓄电池、电源开关、电动风扇之间的连接关系均为本领域公知技术;其中电源盒、电源开关可以是本领域技术人员熟知的能够防雨水的防水盒、防水开关。

    9、优选地,所述弧形压片与内土壤管之间、限位卡槽内均设有密封圈,如硅胶密封圈,用于增强弧形压片与内土壤管之间、限位卡槽内的密封性能。

    10、本实用新型的有益效果:本实用新型通过内土壤管、外土壤环相组合的结构,配合内气室、外气室,实现同时测定异养呼吸与总呼吸速率;由于内土壤管埋设较深,而内土壤管、外土壤环连接组合在一起,大大增强外土壤环埋设稳固性,有效避免土壤环松动、移位,特别适合在样地倾斜的热带森林使用;内土壤管、外土壤环采用可拆卸的连接结构,方便更换组合不同规格土壤管、土壤环,安装容易、操作简便;本实用新型的电动风扇采用特殊排布结构,不但能快速混匀待测气体,还能避免扰动土壤。



    技术特征:

    1.一种热带森林土壤呼吸速率测定装置,包括内土壤管(1)、外土壤环(2)、内气室(3)、外气室(4)以及二氧化碳测量装置(5),其特征在于所述外土壤环(2)设于内土壤管(1)上端之外,且内土壤管(1)、外土壤环(2)的轴线重合,内土壤管(1)、外土壤环(2)上端处于同一水平位置,所述内土壤管(1)上部两侧分别设有限位插缝(6),限位插缝(6)相对的外土壤环(2)内壁设有限位卡槽(7),限位卡槽(7)内设有通孔,连接板(8)后端固设有弧形压片(9),前端固设有螺杆(10),连接板(8)穿过限位插缝(6),连接板(8)前端嵌入限位卡槽(7)中,且螺杆(10)穿过限位卡槽(7)内的通孔,螺杆(10)上设有螺母(11),弧形压片(9)贴于内土壤管(1)内壁,连接板(8)分别与内土壤管(1)、外土壤环(2)相垂直,所述内土壤管(1)的管体纵向设有两个相互对称的开口,开口覆盖有阻根透水层(12),所述内气室(3)固设于外气室(4)内,且内气室(3)底部与内土壤管(1)上端连接,使内气室(3)与内土壤管(1)连通,且内气室(3)内部与外界隔离,外气室(4)与外土壤环(2)上端连接,使外气室(4)与外土壤环(2)连通,且外气室(4)内部与外界隔离,外气室(4)与内气室(3)不连通,所述内气室(3)内顶部中心通过悬挂架设置有第一电动风扇(13),第一电动风扇(13)与内气室(3)顶部之间有间距,第一电动风扇(13)向上吹风,所述外气室(4)顶部设有两个相对称的第二电动风扇(14),第二电动风扇(14)分布在内气室(3)两侧,两个第二电动风扇(14)吹风方向相反,所述内气室(3)、外气室(4)顶部均设有气口(15),气口(15)分别通过气管(16)与二氧化碳测量装置(5)连接。

    2.根据权利要求1所述热带森林土壤呼吸速率测定装置,其特征在于所述内气室(3)、外气室(4)均为圆柱状,且内气室(3)、外气室(4)轴线重合。

    3.根据权利要求1或2所述热带森林土壤呼吸速率测定装置,其特征在于所述内气室(3)与内土壤管(1)之间通过内外螺纹结构可拆卸连接,外气室(4)与外土壤环(2)之间通过内外螺纹结构可拆卸连接。

    4.根据权利要求1或2所述热带森林土壤呼吸速率测定装置,其特征在于所述内气室(3)与内土壤管(1)之间,外气室(4)与外土壤环(2)之间均设有密封垫圈。

    5.根据权利要求1所述热带森林土壤呼吸速率测定装置,其特征在于所述内气室(3)、外气室(4)顶部齐平。

    6.根据权利要求1所述热带森林土壤呼吸速率测定装置,其特征在于所述内气室(3)、外气室(4)顶部之上均设有电源盒(17),内气室(3)的电源盒(17)与第一电动风扇(13)电连接,外气室(4)的电源盒(17)与第二电动风扇(14)电连接。

    7.根据权利要求1所述热带森林土壤呼吸速率测定装置,其特征在于所述弧形压片(9)与内土壤管(1)之间、限位卡槽(7)内均设有密封圈(18)。


    技术总结
    本技术公开了一种热带森林土壤呼吸速率测定装置,包括内土壤管、外土壤环、内气室、外气室以及二氧化碳测量装置。本技术通过内土壤管、外土壤环相组合的结构,配合内气室、外气室,实现同时测定异养呼吸与总呼吸速率;由于内土壤管埋设较深,而内土壤管、外土壤环连接组合在一起,大大增强外土壤环埋设稳固性,有效避免土壤环松动、移位,特别适合在样地倾斜的热带森林使用;内土壤管、外土壤环采用可拆卸的连接结构,方便更换组合不同规格土壤管、土壤环。

    技术研发人员:宿少锋,农寿千,林之盼,雷湘龄,贾珺婷,杜丽敏,郭霞
    受保护的技术使用者:海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院)
    技术研发日:20240229
    技术公布日:2024/10/24
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