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ACE自动土壤呼吸监测系统

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ACE多通道土壤呼吸监测系统(ACE-Net
      ACE多通道土壤呼吸(CO2通量)全自动监测系统(ACE-Net)由中央控制单元(系统控制主机)及ACE单机组成,中央控制箱通过一根电缆与每个单机相联,以对每个单机供电、数据传输和遥控,一个中央控制箱最多可以与30个单机相联组成区域网络监测,从而实现对直径200米范围内土壤呼吸空间异质性的同步化监测分析研究。
系统特点:
1.      每个ACE单机由控制单元、高精度红外(IRGA)CO2分析仪及自动开启式呼吸室组成结构紧凑的完整的全自动土壤呼吸监测仪,响应时间短、功耗低,既可单机进行点测量监测,又可与中央控制箱连接组成多通道区域网络化同步监测;
2.      有闭合式和开放式两种模式供选择,每种模式又有透明或非透明呼吸室供选配;
3.      中央控制箱与ACE单机之间只用一根电缆(负责信号传输、供电和遥控设置等)相联,没有气路相联,具备响应时间短、功耗低可在野外长期监测等优点,避免了因气路相联导致的气路阻塞或被动物践踏、气体滞留(导致误差加大和响应时间拉长)、功耗大(在没有交流电的情况下不能在野外长时间监测)及水汽凝聚等问题;

4.      ACE单机及中央控制箱都具备LCD显示屏和功能操作键,通过显示屏操作(设置、数据浏览等),存储卡储存,无需连接电脑或PDA,从而实现真正的野外长时间自动监测;
5.  由于每个ACE单机都具备呼吸室、高精度分析仪,因而ACE-Net可以实现真正的同步化监测;
6.      监测直径可达200m,从而真正实现区域网络化监测,可用于:
a.       土壤呼吸的区域异质性分布格局研究
b.      不同土壤类型、不同植被类型或不同梯度的对比分析研究
c.       土壤呼吸、碳通量的时空分布格局研究
d.      选配透明呼吸室和非透明呼吸室同步测量,还可以研究分析土壤及地上植被(如生物结皮、草本植物)总光合、净光合、总呼吸、净呼吸及其相互关系和昼夜动态变化格局等,并评估生态系统的碳源碳汇功能
7.      每个ACE单机具备10个通道,可接6个温度传感器、4个土壤水分传感器,从而可同时监测土壤剖面温度和水分。
8.      CO2分析仪为基于Mini-IRGA技术的知名LCA系列产品的升级高精度CO2分析仪。
 
技术指标:
1.      红外气体分析仪:测量范围标准配置为 0-40.0 mmol m-3(相当于0-896ppm标准温度和大气压), 可选配0-2000ppm;分辨率为1ppm;红外气体分析仪紧邻土壤呼吸室,带有自动零校准装置
2.      PAR传感器:0-3000μmol m-2 s-1,硅光电池
3.      土壤温度传感器:可接多达6个土壤温度传感器,测量范围:-20~50℃,
4.      土壤水分探头: 可接多达4个土壤水分探头,SM300测定范围0~100vol%,精度3%(针对土壤进行标定后),测量土体范围:55mm x 70mm;或选配Theta土壤水分探头,测量范围0-1.0 m3.m-3,精度±1%(特殊标定后),探针60 mm长,探头总长207mm
5.      呼吸室流量控制:200-5000ml min-1 (137-3425 µmol sec-1),流速精度±3%。
6.      测量模式:开放式和闭合式两种模式可选,密封室体积2.6 L,开放室体积1.0 L
7.      呼吸室罩类型:透明罩和不透明罩可选,土壤呼吸罩直径:23 cm
8.      系统主机与单机通过一根双芯电缆相联,1台主机可连接多达30台单机,
9.      网络系统中所有单机可同时测量和传输数据;主机数据管理功能强大,可在主机上同时查看1台单机的所有参数数据、或同时查看某一时间多台单机的某一类参数数据、或查看一台单机所有时间的某一类参数数据等
10.  ACE-Net测量区域范围:直径可达200m,可同步化监测,在几分钟内同步完成所有单机(比如30个ACE单机)测量
11.  数据纪录:1G移动存储卡(CF),可存储4000000万组数据
12.  电源供应:外用电池、太阳能板或风力供应,12V、40Ah蓄电池最长可持续供电28天,ACE-Net单机内部蓄电池12V 1.0Ah
13.  RS232输出:可选择波特率,最大19200波特率
14.  240×64点阵 LCD屏幕,程序界面友好,通过5键控制
15.  主机具备图表显示功能,可以得到实时的曲线图,可视化土壤呼吸的变化趋势,便于更直观地进行监测
16.  单机尺寸:82×33×13cm,重量:9.0 kg;网络控制主机40x40x20cm,重量12kg
17.  防水防尘:IP66

开放式透明呼吸罩     
                
开放式非透明呼吸罩
 
近期参考文献:
(1). Ecosystem-scale biosphere–atmosphere interactions of a hemiboreal mixed forest stand at Järvselja, Estonia. Forest Ecology and Management. Noe S. M., Kimmel V., Hüve K., Copolovici L., Portillo-Estrada M., Püttsepp U., Jõgiste K., Niinemets U., Hörtnagl L. and Wohlfa G. 2011, 262(2): 71-81
(2). Effects of High Soil Water Content and Temperature on Soil Respiration. Soil Science. Lin, Zhongbing; Zhang, Renduo; Tang, Jia; Zhang, Jiaying. 2011, 176(3): 150-155
(3). The Influence of Soil Tillage Systems on Soil Respiration. Paula Ioana MORARU, Teodor RUSU, Mara Lucia SOPTEREAN. Bulletin UASVM Agriculture. 2011, 68(1): 421
(4). 耕作方式对土壤微生物和土壤肥力的影响 李升东,王法宏,司纪升,孔令安,刘建军,冯波,张宾. [J]生态环境学报.2009:18(5)
(5). 希拉穆仁围封草原土壤呼吸通量研究。高天明,张瑞强,梁占歧,刘铁军,郭建英,郝瑞。草业科学,2011,28(1):33-38
(6).土壤微生物和有机酸对土壤呼吸速率的影响。屈冉、李俊生、罗遵兰、吴晓莆、赵彩云、汤博,水土保持学报,2011,24(4):242-245
(7).沿海基干林带结构调控对林分冠层结构参数及林地土壤的影响。成向荣、虞木奎、张翠、王宗星、葛乐、吴统贵,生态学杂志,2011,30(3):516-520
(8) 模拟氮沉降对重庆缙云山马尾松林土壤呼吸和酶活性的季节性影响 曾清苹 何丙辉 李源 夏力文 杨龙龙 邓雪梅 李川,环境科学 2016
(9)连作对杨树人工林土壤呼吸及各组分的影响 程学刚 张彩虹等,中国水土保持科学 2017
(10)重庆缙云山两种林分土壤呼吸对模拟氮沉降的季节响应差异性 曾清苹 何丙辉 毛巧芝 等,生态学报 2016
产地:英国
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