Передмова

АСЕТехнологія моніторингу дихання грунту була розроблена британською компанією ADC відповідно до закону про дихальні камери. Моніторинг дихання грунту ACE (скорочено ACE) складається з автоматичного відкриття / закриття дихальної камери, вбудованого CO₂Роторна рука аналізатора та блок управління складаються з повного компактного інструменту моніторингу в полі, є закритий вимірювальний пристрій та відкритий вимірювальний пристрій, включаючи закритий прозорий, закритий непрозорий, відкритий прозорий, відкритий непрозорий та інші всі методи вимірювання дихальної кімнати. Технологія, яка може стати повністю автоматичною для безперервного моніторингу дихання грунту та температури грунту, вологи грунту та PAR, водонепроникність до пилу, автоматичне зберігання даних на карту пам'яті, акумулятор 12V 40Ah може безпере

АСЕЦе єдиний високоінтегрований інструмент у світі, який може бути розміщений на довгостроковій основі для моніторингу дихання грунту.

Дослідники використали відкриті прозорі (ліворуч) та відкриті непрозорі (праворуч) дихальні камери для вимірювань.

Сфера застосування

уДослідження глобального вуглецевого платіжного балансу, яке забезпечує точні джерела даних для торгівлі вуглецю

уДослідження впливу викидів парникових газів на зміну клімату в поєднанні з даними про зміну клімату

уОб'єднання з даними, пов'язаними з вихором, для розумного пояснення змін потоку

уДослідження факторів впливу на дихання грунту та механізмів регулювання

уВплив різних культур або видів сільськогосподарства або інсектицидів на дихання грунту

уМікробіологічна екологія

уДослідження відновлення забруднення грунту

уДослідження стану дихання грунту на свалищі

Принцип роботи

АСЕВикористовується два режими вимірювання: закритий і відкритий. Обидва режими використовують різний принцип роботи.

1Принцип замкнутого вимірювання: перед початком вимірювання дихальний капітал автоматично закривається, утворюючи закриту дихальну камеру. Роботична рука безпосередньо поруч з дихальною камерою з високою точністю CO₂Інфрачервоний аналізатор газів (IRGA). Газ в дихальній камері аналізується кожні 10 секунд і після завершення вимірювань за допомогою аналізних даних автоматично розраховується поверхневий поток грунту (дихання грунту).

2Принцип відкритого вимірювання: перед початком вимірювання дихальний капітал автоматично закривається, під час вимірювання дихальна камера з'єднується з навколишнім газом, верхня частина має пристрій для звільнення тиску, щоб підтримувати стабільний внутрішній і зовнішній тиск повітря. Вимірювання CO в насосному і виводному газі після досягнення стабільного стану при певній швидкості потоку₂Відмінність концентрації Δc автоматично розраховує значення потоку.

Функціональні особливості

lВисоко інтегрована, повністю автоматизована, комплексна система моніторингу дихання грунту з автоматичним відкриттям / закриттям дихання, CO₂Інтеграція аналізаторів, збірників даних та операційних систем дозволяє легко переноситися без додаткової конфігурації зовнішнього обладнання, наприклад, комп'ютера, і без складних процесів встановлення, наприклад, з'єднання труб

ЛВбудована операційна система мікрокомп'ютера з п'ятьма клавішками, великий 240 × 64-бітний ЖК-екран для налаштування операцій, перегляду даних та діагностики

lДоступні як закриті, так і відкриті. Рекомендується вибрати закриті вимірювання в умовах слабкого дихання грунту, таких як засушливі зони.

lРозмір дихальної кімнати до 415 см²З прозорими і непрозорими дихальними камерами, перша підходить для вимірювання вуглецевого потоку в низьких травяних або травних спільнотах або для вимірювання вуглецевого потоку в грунті з великою кількістю фотосинтетичних морських водоростей (наприклад, блакитних водоростей), мохових покритних рослин (як для фотосинтезу, так і для дихання)

ЛВисока точність, висока чутливість CO₂Аналізатор з роздільною здатністю 1 ppm

ЛПідключення 6 датчиків температури грунту та 4 датчиків вологості грунту для моніторингу вологості та температури грунту різних профілів

ЛВиберіть сонячну енергію, батареї та 220 В змінного струму.

ЛМожна придбати кілька ACE для моніторингу з декількома прозорими і декількома непрозорими дихальними камерами для моніторингу та аналізу загального фотосинтезу, чистого фотосинтезу, загального дихання, чистого дихання та їх взаємозв'язків та динамічних змін дня та ночі в грунтових та наземних фотосинтезичних організмів (наприклад, біокорпи, мох, низька рослинність тощо).

Технічні показники

ЛІнфрачервоний аналізатор газу: вбудований в дихальну камеру грунту, короткі дихательні шляхи, швидкий час реагування

ЛКО₂Диапазон вимірювань: стандартний діапазон 0-896 ppm (великий обсяг і діапазон можна налаштувати) Розвільна здатність: 1 ppm

lПАР: 0-3000 мкмоль м^-2s^-1Кремнієві батареї

lТермопозитивний зонд температури грунту: діапазон вимірювань: -20-50 ° C, до 6 зондів температури грунту

ЛВологість грунту зонд SM300: діапазон вимірювання 0-100 vol%; точність 3% (після калібрування грунту); Діапазон вимірювання: 55 мм х 70 мм; До 4 зондів вологості грунту

ЛЗунд вологості грунту Theta: діапазон вимірювань 0-1,0 м³м^-3Точність ± 1% (після спеціальної калібрування) розміру зонду; Довжина зонду 60 мм, загальна довжина 207 мм; до 4 зондів для вологості грунту

ЛКонтроль потоку в дихальній камері: 200-5000 мл/хв (137-3425 мкмоль сек)^-1Точність: ± 3% швидкості потоку

ЛТип дихальної камери: відкритий прозорий, відкритий непрозорий, закритий прозорий, закритий непрозорий

ЛОперація інструменту: незалежний хост, не потрібен ПК / PDA

lЗапис даних: 2G мобільна карта пам'яті (SD), що може зберігати понад 8 мільйонів наборів даних

lПостачення енергії: зовнішня батарея, сонячні панелі або вітрове джерело живлення, батарея 12 В, 40 Ах, що забезпечує постійне живлення до 28 днів, внутрішня батарея 1,0 Ах тільки в мережі

ЛЗавантаження даних: читати SD-карту або використовувати підключення USB

ЛЕлектронні частини з'єднання: міцний, водонепроникний 3pin розеток (голова)

ЛПрограма: дружній інтерфейс, керування за допомогою 5 клавіш

ЛГазове з'єднання: 3 мм з'єднання газового шляху

lДисплей: 240 × 64-бітний ЖК-екран

ЛРозміри: 82 × 33 × 13 см

ЛОб'єм герметичної камери: 2,6 л

lОб'єм відкритої кімнати: 1,0 л

ЛДіаметр грунтового дихального покриття: 23 см

ЛВага: 9,0 кг

На вищому малюнку зліва - заховані сталеві кільця, праворуч - фізична карта датчика вологості та рівня грунту з'єднання ACE

Вибір дихальної кімнати

Різниця між закритим і відкритим

Різниця між прозорістю та непрозоростю

Екран роботи та результати

Приклади застосування

Qiran et al. (2010) використовували ACE в Циньлінгу для вивчення впливу мікробів грунту та органічних кислот на дихання грунту. Дослідження показали, що швидкість дихання грунту дуже значно позитивно пов'язана з грунтовими бактеріями, релексоном, оксаїновою кислотою та цитроновою кислотою.

Місце походження

Великобританії

Технічний варіант

1)Багатотоковий моніторинг з декількома ACE, додатково до схеми моніторингу мережі з хостом ACE MASTER

2)Додатковий модуль вимірювання кисню грунту

3)Високоспектральне зображення для оцінки дихання мікробів грунту

4)Додатково для вивчення впливу вологості грунту та зміни температури на дихання

5)Додатковий ECODRONE ® Платформа безпілотника використовує датчики високоспектрального та інфрачервоного теплового зображення для дослідження ландшафту часу та простору

Частина довідок

1.K. Krištof, T. Šima*, L. Nozdrovický і P. Findura (2014). Вплив інтенсивності обробки грунту на викиди вуглекислого газу, вивільнені з грунту в атмосферу» Agronomy Research 12(1), 115–120.

2.Xinyu Jiang, Lixiang Cao, Renduo Zhang (2014). Зміни лабільних і незгорних вуглецевих басейнів під додаванням азоту в міському газоновому грунті. Журнал грунтів і осадків, березень 2014 року, том 14, номер 3, с. 515-524.

3.Cannone, N., Augusti, A., Malfasi, F., Pallozzi, E., Calfapietra, C., Brugnoli, E. (2016). Взаємодія біотичних і абіотичних факторів в декількох просторових масштабах впливає на змінність CO₂потоки в полярних середовищах» Polar Biology September 2016, Volume 39, Issue 9, pp 1581–1596.

4.Liu, Yi, et al. (2016). грунту CO₂Викиди та драйвери в рисово-пшеничних полях ротації, що підлягають різним довгимТерміни практики оплодження. Чиста – грунт, повітря, вода (2016). DOI: 10.1002/clen.201400478 ( http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/clen.201400478/abstract ).

5.Xubo Zhang, Minggang Xu, Jian Liu, Nan Sun, Boren Wang, Lianhai Wu (2016). Викиди парникових газів та запаси вуглецю та азоту в грунті від 20-річної оплодненої пшениці Система міжпосіву кукурудзи: модельний підхід» Журнал екологічного менеджменту, том 167, сторінки 105-114, ISSN 0301-4797, http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.11.014. ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479715303686 ).

6.Altikat S., H. Kucukerdem K., Altikat A. (2018). Вплив колісного руху та застосування гнію на фермах на грунт CO₂викидів та вмісту кисню в грунті” Теза, представлена з “Iğгір Університет сільськогосподарський факультет кафедра біосистемної інженерії”.

7.Cannone, N. Ponti, S., Christiansen, H.H., Christensen, T.R., Pirk, N., Guglielmin, M. (2018).Вплив сезонної динаміки активного шару та фенології рослин на CO₂Потоки наземної атмосфери в багатокутній тундрі у Високій Арктиці, Свальбард» CATENA, Vol 174 (March 2019) 142-153. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816218305009 .

8.Uri, V., Kukumägi, M. Aosaar, J.,Varik, M., Becker, H., Auna, K., Krasnova, A.,Morozova, G.,Ostonen, I., Mander, U., Lõhmus, K.,Rosenvald,K., Kriiska, K., Soosaarb, K., (2018). Вуглецевий баланс шестирічної шотландської сосни (Pinus sylvestris L.) Управління лісовою екологією 2019. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.11.012