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利用蒸滲儀研究降雨對土壤CO2排放的影響

瀏覽次數:2172 發布日期:2022-6-1  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負

參考文獻:

Soil carbon dioxide fluxes to atmosphere: The role of rainfall to control CO2  transport

Isabelle Delsarte , Gr ´ egory J.V. Cohen , Marian Momtbrun , Patrick H ¨ ohener , Olivier Atteia

Applied Geochemistry 127 (2021),https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2020.104854

 

文獻摘要:

為了觀察降雨前后土壤剖面CO2和地表通量的時間變化與CO2土壤氣體輸運之間的關系,在可控自然環境下進行了兩個不同時期的試驗。實驗在160厘米深度的蒸滲儀中注入純 CO2,并在其表面模擬強降雨事件2周。 在整個實驗過程中,連續監測土壤剖面CO2氣體濃度和地表通量。這些測量結果表明,通過通量室測量的通量與剖面濃度一致。結果表明,降雨入滲和土壤中CO2的沖刷導致了大氣中CO2通量的顯著下降。

 

文獻主要監測方案:

實驗是在回填土壤的蒸滲儀中進行的,土柱高1.6m。在底部安裝一個罐體,用于水回收。此外,使用一個鵝頸型系統控制水位和流出的水量。在回填過程中,在蒸滲儀中心設置6個氣體探頭,放置在不同深度(0.4、0.8、1.0、1.2、1.4 m和1.6 m深度)。


圖1 蒸滲儀傳感器布設圖

土壤剖面CO2濃度測量

使用定制的微型氣相色譜泵系統連續監測土壤剖面0.4、0.8、1.0、1.2和1.4 m的CO2氣體濃度。定量CO2的一般相對不確定度小于 5%。每次分析從土壤中收集70毫升的氣體樣品。

土壤表面CO2氣體通量

使用通量室在土壤表面進行氣體通量監測

采用呼吸室監測蒸滲儀表面的CO2氣體通量。泵送流量500mL/min,用CO2探頭(GMT222維薩拉)測量CO2濃度。測量通量的總不確定度約為10.25%。

CO2注入

​氣體注入用的是一瓶CO2 (99.7% )配備一個流量控制器,設定在0.3L / min。將氣體注入到蒸滲儀底部的罐體中,持續2周。

 

主要研究結果:

這篇文獻利用蒸滲儀實驗研究了降雨事件對土壤氣體通量的影響。在兩次試驗中,降雨和土壤濕度都對土壤CO2濃度和通量造成了重大影響。在持續和顯著的降雨期間,結果清楚地表明,降雨入滲和土壤中存在的CO2沖刷導致大氣中的CO2通量顯著減少。


Fig. 6. Times series for CO2 soil gas concentrations measured at 0.4 (blue dots) and 0.8m(orange dots) depth, in the centre of the lysimeter during the COinjection in February 2019 (A) and in October 2019 (B). The artificial and natural rainfall events are underlined by a grey and blue area, respectively。

 

Fig. 8. Times series of CO2  soil surface fluxes, in the center of the lysimeter during the CO2  injection in February 2019 (A) and in October 2019 (B). The artificial rainfall events are highlighted with a grey area.

由澳作公司自主研發的SoilScope控制型蒸滲系統可以實現文獻中監測方案。系統配置地下水連通模塊,自動控制水勢、水位。柱體高2米,面積1平方米,分六層埋設土壤水分傳感器和土壤溶液取樣裝置,底部有高精度稱重系統,分辨率為0.01kg,同步觀測蒸散量、滲漏量、土壤氧化還原、pH、水分、溫度、電導率等。底部和近地表各埋設一層增溫裝置,可以對土壤進行0.1-5度增溫控制。

 

SoilScope控制型蒸滲儀取原狀土

SoilScope蒸滲儀結合AZG-300 CO2 CH4 在線監測儀與iChamber 多功能自動箱,可在線、實時測量土壤CO2和CH4排放通量。CH4分辨率0.1ppm。

iChamber多功能自動箱由澳作公司自主研發、專利設計,升降可控,無邊框和立柱,對測量點降雨、風速等小氣候無影響,抗風12級。既可用于土壤溫室氣體通量測量,也可用作群落光合室。


AZG-300 CO2/CH4在線監測儀

配置iChamber-G土壤采氣矛埋設在土壤剖面不同深度,連續采集土壤氣體,實時測量土壤剖面CO2、CH4氣體濃度。土壤采氣矛由澳作公司自主研發、可以滿足用戶定制長度。


土壤剖面安裝iChamber-G土壤采氣矛

 

發布者:北京澳作生態儀器有限公司
聯系電話:010-82675321;15811022840
E-mail:market@aozuo.com.cn

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