專利名稱：一種土壤基礎(chǔ)呼吸測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及土壤基礎(chǔ)呼吸測定技術(shù)，具體地說是一種土壤基礎(chǔ)呼吸測定裝置。
背景技術(shù)：
土壤基礎(chǔ)呼吸方面的研究一直是土壤生物化學(xué)、農(nóng)田小氣候?qū)W、土壤微生物學(xué)和土壤環(huán)境生物學(xué)研究的重點(文獻(xiàn)1Pekka Vanhala，Seasonalvariation in the soil respiration rate in coniferous forest soils，Soil Biology&biochemistry，34(2002)1375-1379)。近年來，由于全球CO2濃度升高，全球變暖的趨勢越來越明顯，氣候異常年發(fā)生的頻率越來越快，有關(guān)全球變化的研究越來越受到人們的重視(文獻(xiàn)2Lindsey E.Rustad，Thomas G.Huntington，&Richard D.Boone，Controls on soil respirationImplications forclimate change，Biogeochemistry，48(2000)；1-6)。其中土壤呼吸強度是受多種因素控制的(文獻(xiàn)7Reinke J.J.，Adriano D.C.and Mcleod K.W，Effects of litter alteration on carbon dioxide from a South Carolina pine forestfloor，Soil Sci.Soc.Am.J，1981，45；620～623)，如何準(zhǔn)確地測定土壤基礎(chǔ)呼吸強度成為人們普遍關(guān)注和探索的重點。目前，有關(guān)土壤基礎(chǔ)呼吸強度的測定裝置如下1.由靜態(tài)箱法研究產(chǎn)生的包括避光型和透明型靜態(tài)箱兩種，是在不同的土地利用條件下，利用箱體收集土壤或植物排放的CO2，用注射器采集氣體樣，帶回實驗室利用氣象色譜分析氣樣中的CO2濃度，據(jù)此推算土壤基礎(chǔ)呼吸強度(文獻(xiàn)9Pajari B.，Soil respiration in a poor upland site of Scotspine stand subjected to elevated temperatures and atmospheric carbonconcentration，Plant and Soil，1995，168-169，STBZ II(10)563-570)。這是目前應(yīng)用較廣的方法，其優(yōu)點是結(jié)果穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，但使用過程中需要大量的人力、物力投入，經(jīng)費不充足的地方很難利用。另外，目前國內(nèi)具有氣象色譜分析儀的單位也不是很多，尤其是一些基層單位，既無經(jīng)費購置，也無能力維護(hù)和保養(yǎng)。同時，氣象色譜的使用和維護(hù)也十分復(fù)雜，也正是由于昂貴的費用和精密的儀器反而限制了該方法的應(yīng)用(文獻(xiàn)8P.J.Hanson，N.T.Edwards，C.T.Garten&J.A.Anderws，Separating root andsoil microbial contributions to soil respirationA review of method andobservations，Biogeochemistry，48(2000)；115-146)。
2.室內(nèi)培養(yǎng)法研究產(chǎn)生的裝置，該方法是比較原始的一種方法，也是目前應(yīng)用比較多的方法之一。它是先采集土壤樣品，放入密閉容器中，然后在實驗室培養(yǎng)，在培養(yǎng)期間用NaOH吸收土壤釋放的CO2，然后利用稀酸滴定過量的NaOH，根據(jù)消耗的NaOH量求出培養(yǎng)期間土壤釋放CO2的強度。該方法雖簡單、易操作，不需要大型精密的儀器和昂貴的費用，但是不能反映土壤原始狀態(tài)下基礎(chǔ)呼吸強度，屬于室內(nèi)模擬的一種方法，因為在采用該方法時，要利用盛有NaOH的燒杯及土壤樣品均置于容器的底部，燒杯及土壤樣品的工作表面積均不足夠大，所以，測定結(jié)果就不穩(wěn)定，加之還有從燒杯到三角瓶的轉(zhuǎn)移過程，重復(fù)性不理想。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種重復(fù)性好、穩(wěn)定性優(yōu)的土壤基礎(chǔ)呼吸測定方法及其裝置，它能反映土壤原始狀態(tài)下基礎(chǔ)呼吸強度。
本實用新型的技術(shù)方案如下包括密封容器，其特征在于還包括吸收盤、托板、支桿，其中支桿穿過容器蓋在容器內(nèi)與托板安裝在一起，托板上放置吸收盤；所述吸收盤放位于密閉容器的中部或中部偏下位置，將土壤樣品置于密閉容器的底部；加設(shè)一系帶，其一端安裝在支桿上，另一端繞吸收盤側(cè)壁外圍與系帶或支桿相連接。
本實用新型原理是利用可密閉容器，將CO2吸收盤放在容器的中間，即有利于CO2的吸收，也使吸收盤的表面積足夠大，能夠保證將土壤樣品釋放出來的CO2全部吸收到吸收盤NaOH之中，土壤樣品放在容器的底部，CO2可以更好的釋放出來；另外，滴定過程直接在吸收盤內(nèi)進(jìn)行，避免了液體轉(zhuǎn)移帶來的損失，使實驗結(jié)果的重復(fù)性和穩(wěn)定性都得到提高。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型繼承了簡單、省時、費用小的優(yōu)點的同時，還具有如下優(yōu)點1.便于操作，重復(fù)性、穩(wěn)定性好。在測定土壤基礎(chǔ)呼吸時，核心的問題是把接受CO2的裝置放在密閉容器中何處的問題。在現(xiàn)有技術(shù)中是燒杯和土壤樣品均放在容器的底部，操作時先放燒杯，再放土壤樣品，一旦樣品顆粒落入燒杯中實驗就將前功盡棄，如先放土壤樣品后放燒杯，又不知給燒杯留多大的空間，實驗操作不便。本實用新型將CO2的吸收盤固定在密閉容器的中部或中部偏下位置，帶來的好處分別是1)可先放土壤樣品，再放吸收盤，操作起來十分方便。2)吸收盤面積可控，不占底面積數(shù)，可大到小于密封容器內(nèi)徑大小，又由于吸收盤的表面積足夠大，吸收CO2的能力比較強；另一方面，采用本實用新型采集的土壤樣品可盡量薄的布局于密封容器底部，其表面積可為密封容器底面積大小，有利土壤釋放CO2；所以使實驗結(jié)果的重復(fù)性更好，變異系數(shù)減少，實驗效果的穩(wěn)定性更好。3)減少了實驗的操作步驟，使實驗過程更簡捷。
2.測定數(shù)據(jù)可靠。采集的土壤樣品在測定過程中避免了現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)培養(yǎng)法的從燒杯到三角瓶的轉(zhuǎn)移過程，即增加了測定的穩(wěn)定性；又由于本實用新型可以在吸收盤中直接滴定，減少了液體轉(zhuǎn)移而對實驗產(chǎn)生的不良影響，避免了液體轉(zhuǎn)移過程帶來的損失，測定數(shù)據(jù)可靠。
3.適用范圍廣。利用該裝置測定土壤基礎(chǔ)呼吸強度，適合各種土壤，包括一些浸水土壤，并適用于開展大面積的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測研究。


圖1為本實用新型方法所用裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型方法所用裝置的另一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例如圖1所示，本實用新型主要包括密封容器、吸收盤、托板、支桿，其中支桿1穿過容器蓋4、通過螺帽2、膠墊3在容器7內(nèi)與托板6安裝在一起，托板6上放置吸收盤5；所述吸收盤放5位于密閉容器7的中部或中部偏下位置，將土壤樣品置于密閉容器的底部。
具體操作如下1.將從野外采集的土壤樣品置于密閉容器7的底部；2.在密封容器7中間部位固定用于接受CO2的吸收盤5，用托板6將其置于密閉容器7的中央；3.吸收盤5中放入過量的NaOH，用于吸收土壤呼吸過程中釋放的CO2，常規(guī)培養(yǎng)完畢后(放入恒溫箱中，控制溫度為28℃，時間為24小時)，將吸收盤5取出，在吸收盤5中加入指示劑，放在攪拌器上，并利用標(biāo)定過的酸在吸收盤5中直接滴定過量的NaOH，根據(jù)NaOH實際消耗的量，求出在培養(yǎng)期間土壤釋放出的CO2量，再轉(zhuǎn)變成土壤基礎(chǔ)呼吸強度；利用原室內(nèi)培養(yǎng)法所用裝置和本實用新型改進(jìn)裝置測定不同時期土壤的基礎(chǔ)呼吸強度，結(jié)果列于表1，通過表1可以看出，利用改進(jìn)的裝置測定土壤基礎(chǔ)呼吸強度，其變異系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原室內(nèi)培養(yǎng)法所用裝置，說明實驗結(jié)果更穩(wěn)定和更可靠。
本實用新型吸收盤5這一關(guān)鍵裝置使室內(nèi)培養(yǎng)法測定CO2濃度變得更簡捷和更易操作；可以在吸收盤5中直接滴定，簡化了實驗步驟，使該方法更易于操作。
另外，本實用新型所述用于接受CO2的吸收盤5可以置于密閉容器7的偏低于中部位置；為了使吸收盤5穩(wěn)定置于托板6之上，本實施例可加設(shè)一系帶8，其一端安裝在支桿1上，另一端繞吸收盤側(cè)壁外圍與系帶8或支桿1相扣合，或利用作為系帶8的塑料帶系在支桿上將CO2的吸收盤5固定在托盤上，參見圖2。
比較例將從野外采集的土壤樣品置于密閉容器的底部，在小燒杯中加入過量的NaOH，也置于密閉容器的底部，用于吸收土壤呼吸過程中釋放的CO2，培養(yǎng)完畢后，取出小燒杯，將其內(nèi)部NaOH溶液移至三角瓶中，用蒸餾水沖洗小燒杯三次，并將沖洗液也移至三角瓶中，在三角瓶中加入指示劑，利用標(biāo)定過的酸滴定過量的NaOH，根據(jù)NaOH實際消耗的量，求出在培養(yǎng)期間土壤釋放出的CO2量，再轉(zhuǎn)變成土壤基礎(chǔ)呼吸強度。
表1利用不同方法測定土壤CO2呼吸強度結(jié)果對照表
權(quán)利要求1.一種土壤基礎(chǔ)呼吸測定裝置，包括密封容器，其特征在于還包括吸收盤、托板、支桿，其中支桿(1)穿過容器蓋(4)在容器(7)內(nèi)與托板(6)安裝在一起，托板(6)上放置吸收盤(5)；所述吸收盤放(5)位于密閉容器(7)的中部或中部偏下位置，將土壤樣品置于密閉容器的底部。
2.按照權(quán)利要求1所述土壤基礎(chǔ)呼吸測定方法所用裝置，其特征在于加設(shè)一系帶(8)，其一端安裝在支桿(1)上，另一端繞吸收盤側(cè)壁外圍與系帶(8)或支桿(1)相連接。
專利摘要本實用新型涉及土壤基礎(chǔ)呼吸測定技術(shù)，具體地說是一種土壤基礎(chǔ)呼吸測定裝置。它包括密封容器，還包括吸收盤、托板、支桿，其中支桿穿過容器蓋在容器內(nèi)與托板安裝在一起，托板上放置吸收盤；所述吸收盤放位于密閉容器的中部或中部偏下位置。采用本實用新型土壤基礎(chǔ)呼吸的測定結(jié)果重復(fù)性好、穩(wěn)定性優(yōu)。
文檔編號G01N31/16GK2605571SQ0321153
公開日2004年3月3日 申請日期2003年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月26日
發(fā)明者宇萬太, 張璐, 馬強, 殷秀巖 申請人:中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所