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BaPS土壤氮循環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
  • BaPS土壤氮循環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

更新時(shí)間:2024-10-27 21:00:07

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土壤氮循環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

用于土壤中硝化和反硝化反應(yīng)總轉(zhuǎn)化率的測(cè)定

BaPS測(cè)試方法介紹

   在充氣的壓力體系中放進(jìn)土柱,土壤呼吸、硝化和反硝化這些微生物的活動(dòng)就會(huì)影響系統(tǒng)壓力的改變。頂部空間里的氣態(tài)CO2濃度和液相CO2濃度保持動(dòng)態(tài)平衡(ΔCO2aq/Δt)。

BaPS的系統(tǒng)組成

盛放土樣的鋁制壓力容器


氧化鋁是做測(cè)量容器的絕好材料,因?yàn)樗Y(jié)合牢固且質(zhì)量輕,這樣可以避免因?yàn)轶w積改變而造成的誤讀。這種材料具有良好的導(dǎo)熱性,可以使得系統(tǒng)內(nèi)能夠迅速得到期望的反應(yīng)溫度。鋁價(jià)格便宜且容易加工。尺寸:直徑220毫米,高100毫米。

為了保證土壤頂部空間和土樣體積的理想比例(大約1:2),盛放容器的土壤取樣環(huán)有小孔。這樣可以快速且可靠地檢測(cè)土壤中的氣體形成和轉(zhuǎn)化反應(yīng)。簡(jiǎn)易手通過(guò)快鎖和容器連接。通常盛放土樣的容器是高質(zhì)量的不銹鋼作成的,可以修改尺寸。

帶有RS232接口的傳感頭

    要獲取具有重復(fù)性好、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),就要用到高質(zhì)量的傳感器。氧氣傳感器是獲得高精確度的關(guān)鍵,這就要求在一個(gè)氧氣量比較大(大約20%體積)的情況下,氧氣減少(大約1%體積)也要能被檢測(cè)得出。

傳感頭包括下列傳感器:

1)氧氣傳感器(是一個(gè)ZrO2傳感器)

2)雙紅外線二氧化碳傳感器

3)檢測(cè)系統(tǒng)壓力的抗壓傳感器

4)精確度在±0.2K的2個(gè)溫度傳感器(頂部空間和土壤)

系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)RS232連續(xù)的接口來(lái)讀取檢測(cè)數(shù)據(jù)。這樣就可以不需要任何額外的軟件而系統(tǒng)和各種類型的計(jì)算機(jī)連接。

帶接口電纜的視窗軟件

    BaPS通過(guò)軟件來(lái)設(shè)置和操作,這些軟件可以進(jìn)行所有的計(jì)算并控制反應(yīng)。

zui主要的是可以獲取zui精確的數(shù)據(jù),而且界面友好。該軟件適用于WIN95、WIN98和WINNT,還提供了詳細(xì)的在線幫助,操作起來(lái)可以更直觀。記錄數(shù)據(jù)可以存放在表格和圖表中。操作過(guò)程的簡(jiǎn)單使得學(xué)生使用和培訓(xùn)工作極為簡(jiǎn)便。

通過(guò)輸入?yún)?shù)來(lái)設(shè)置有關(guān)的控制任務(wù)和配置。程序本身提供了默認(rèn)參數(shù)值,這些數(shù)據(jù)是可以改變的。BaPS操作簡(jiǎn)單,不需要任何軟件專業(yè)的背景,就是在進(jìn)行一些特殊的應(yīng)用和任務(wù)時(shí)也很容易修改參數(shù)。(該系統(tǒng)銷售時(shí)不包括電腦)

操作步驟

1、盛放土樣的容器可以放在實(shí)驗(yàn)室和取樣點(diǎn),但放在采樣點(diǎn)。運(yùn)送用的容器是用沒(méi)有傳感器的蓋子密封,傳感器仍然放在實(shí)驗(yàn)室。乘放土樣的容器放在在冷藏容器中儲(chǔ)存。這樣當(dāng)返回實(shí)驗(yàn)室時(shí)就可以很快進(jìn)行測(cè)試工作了。

2、在實(shí)驗(yàn)中,將容器運(yùn)輸中用的蓋子換成帶有傳感器的蓋子。

3、打開軟件

4、讀取配置參數(shù),也可以根據(jù)需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

5、因?yàn)槭窃诰€進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算,所以應(yīng)該在測(cè)試之前先測(cè)量容器頂部。

6、程序會(huì)確認(rèn)是否進(jìn)行了足夠的熱平衡調(diào)節(jié)。然后程序就開始測(cè)試

7、在測(cè)試過(guò)程中,傳感器讀取和分析的數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)圖表表示出來(lái)??梢詫?duì)系統(tǒng)進(jìn)行*的控制。

8、測(cè)試工作會(huì)按照設(shè)置自動(dòng)結(jié)束,也可以人工停止

9、為了提高精確度,應(yīng)該在測(cè)試工作結(jié)束時(shí)用重量法測(cè)試土壤中的含水量,這樣,測(cè)量結(jié)果可以和土壤的干重相關(guān)。

10.借助幫助菜單的作用:自動(dòng)計(jì)算出硝化率率、反硝化率和土壤呼吸率

11.處理結(jié)果可以以ASCII文件輸出。另外可以打印包含所有信息、表格的檢測(cè)報(bào)告。

測(cè)量時(shí)間

測(cè)量時(shí)間和土壤類型以及溫度和濕度的這樣的參數(shù)有關(guān)。通常在5-10小時(shí)之間。

BaPS系統(tǒng)性能指標(biāo)

測(cè)量原理:在密封、充氣、有壓力的恒溫系統(tǒng)中放置著通氣良好的土樣,通過(guò)記錄系統(tǒng)中O2,CO2,氣壓、溫度等參數(shù),即時(shí)得到硝化率、反硝化率和土壤呼吸率

測(cè)量參數(shù):CO2 , O2,氣壓、溫度,軟件計(jì)算出硝化率、反硝化率和土壤呼吸率

測(cè)量范圍: CO2 : 0…3Vol%,  精度:+/- 2%

           O2 15..21Vol%, 精度:+/- 1%

            氣壓:800….1200hPa,  精度:+/-  0.1%

            溫度:-30….70c,  精度: 0.1c at 0c

DC50-K10冷卻水浴: 水浴zui大容積 3L

工作溫度: -10c –150c

精度:+/- 0.01K

20c冷卻能力:240W

加熱能力:230v: 2kW; 115v:  1.2kW

DL30-VL26/B 開放式冷卻水浴:  水浴zui大容積:14---26L

水浴尺寸:(寬x長(zhǎng)x深)30x35x20cm

工作溫度范圍:-10c –150c

精度:+/- 0.01K

20c冷卻能力:240W

加熱能力:230v: 2kW; 115v: 1.2kW

氣密測(cè)量室   100ml, 40.5高, 60mm直徑

或:100ml, 51.0mm高, 53mm直徑

或:250ml, 50mm高, 84mm直徑

取樣組件:  BaPS 100-SC-3 取樣組件 (7個(gè) 容積100ml, 高51mm, 53mmx50mm 環(huán)刀)

        或:BaPS 100-SC-3 取樣組件 (7個(gè) 容積100ml, 高40.5mm, 60mmx56mm 環(huán)刀)

        或:BaPS 250 C-3 取樣組件 (3個(gè) 容積250ml, 高50mm, 84mmx80mm 環(huán)刀)

索引

參考文獻(xiàn)

[BOL 1997]土壤生物學(xué)和生物化學(xué)1067-1077

[DAV1992]美國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)  球果森林土壤中硝酸鹽的內(nèi)循環(huán)。

[ING1999] 定量測(cè)定土壤中硝化反應(yīng)、反硝化反應(yīng)和N2O源的新方法

[MOS1993]

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