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SoilBox根際呼吸測(cè)量分析系統(tǒng)

SoilBox根際呼吸測(cè)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(cè)量室（in–situ chamber）和離體呼吸測(cè)量室（ex–situ chamber），原位呼吸室用于原位土壤呼吸測(cè)量和根際呼吸測(cè)量，離體呼吸室用于純根系呼吸測(cè)量和純土壤呼吸測(cè)量等，其理論模型為：

原位測(cè)量：Rrh = Rp–Rl

離體測(cè)量：Rt = Rs + Rr

其中Rrh為根際呼吸，Rp為有植物生長(zhǎng)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(cè)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(cè)量土壤呼吸、根際呼吸或野外離體測(cè)量各組分等，又可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行離體測(cè)量和控制實(shí)驗(yàn)等

ü 可測(cè)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(cè)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(dòng)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(cè)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(cè)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(cè)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(shí)；

2. 二氧化碳測(cè)量分析：雙波段非色散紅外技術(shù)，測(cè)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(shí)，響應(yīng)時(shí)間小于1秒；

3. 水汽測(cè)量分析（FGA型不具備）：薄膜電容性傳感器（thin–film capacitive sensor），測(cè)量單位為相對(duì)濕度或露點(diǎn)溫度或水汽分壓，測(cè)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(shí)

4. 氣流泵：陽極電鍍鋁，滾珠電動(dòng)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(shí)提供高精度針閥

6. 氣流精度2%，分辨率0.1ml/min

7. 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

8. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：14個(gè)模擬通道（FMS型），數(shù)據(jù)采集記錄間隔0.1秒–1小時(shí)，共可記錄儲(chǔ)存8000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)（幾個(gè)小時(shí)），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(cè)量土壤溫度值（備選）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

10. AZS–2土壤水分傳感器：測(cè)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(cè)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(shí)以上

13. 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，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)大小：48×37×450px；重量：7 kg

上圖：Naoki Makita（2009）等利用離體封閉式測(cè)量法，將不同直徑細(xì)根在封閉式呼吸室內(nèi)對(duì)根系直徑與呼吸強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行測(cè)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