本實(shí)用新型涉及生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種可拆卸式測(cè)定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的裝置。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)的發(fā)展和人類(lèi)活動(dòng)的增加，大氣中CO₂濃度呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)?；厥覛怏w的排放、汽車(chē)尾氣的排放、森林火災(zāi)溫室氣體的排放及熱電廠(chǎng)等大量溫室氣體的排放導(dǎo)致近些年來(lái)大氣溫度升高、極端天氣頻發(fā)、氣候趨向于干旱及兩極冰雪融化，海平面上升等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。減少大氣溫室氣體的主要途徑有切斷污染源(關(guān)閉污染嚴(yán)重的工業(yè)及熱電廠(chǎng))、開(kāi)發(fā)清潔能源(充分利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等)。還有最為關(guān)鍵的一種途徑就是植物通過(guò)光合作用吸收大氣中CO₂而釋放O₂。

從全球碳平衡的角度發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)通過(guò)化石燃料的燃燒和土地利用變化等途徑向大氣中排放7.0Pg C/a，殘留在大氣中的碳3.4Pg C/a，而被海洋生態(tài)系統(tǒng)吸收的碳3.4Pg C/a，那么1.63.4Pg C/a不知去向，所以碳失匯成為全球碳循環(huán)研究的核心問(wèn)題。從目前的研究來(lái)看，碳失匯最有可能存在于陸地生態(tài)系統(tǒng)中，但其存在的位置和強(qiáng)度存在很大的不確定性。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支的研究主要集中在低緯度低海拔地區(qū)，對(duì)高緯度高海拔地區(qū)的研究相對(duì)較少，且研究對(duì)象主要為森林、草地、濕地及農(nóng)田。但森林和草地每年所吸收固定的碳仍少于消失的碳量，且農(nóng)田被認(rèn)為是一個(gè)重要的碳“源”。鑒于此，眾多研究者將研究對(duì)象轉(zhuǎn)為長(zhǎng)期忽視的荒漠生態(tài)系統(tǒng)。灌叢是干旱、半干旱地區(qū)的主要的植被類(lèi)型，因此準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸對(duì)研究全球碳失匯問(wèn)題意義重大。

在目前研究中，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一種測(cè)定生態(tài)系統(tǒng)的呼吸的裝置。當(dāng)前測(cè)定氣體濃度數(shù)值測(cè)量法的主要方法有堿液吸收法、靜態(tài)箱法、動(dòng)態(tài)箱法、氣象色譜方法、微氣象測(cè)量法和紅外二氧化碳檢測(cè)法等?，F(xiàn)有測(cè)定土壤呼吸較為理想的方法是傅里葉變換紅外光譜法，如美國(guó)基因公司生產(chǎn)的LI-8100和LI-6400裝置，但該裝置在荒漠地區(qū)攜帶不方便、價(jià)格昂貴、耗電快不易充電、光程短、土壤呼吸室面積小導(dǎo)致測(cè)定精度低，且不能同時(shí)測(cè)定土壤層、枯落物層及灌叢層的呼吸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可拆卸式測(cè)定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的裝置。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種可拆卸式測(cè)定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的裝置，包括底座、測(cè)定箱、CO₂氣體測(cè)定儀、換氣扇和電池，所述CO₂氣體測(cè)定儀和換氣扇均與所述電池相連；所述底座呈上下兩端敞口的筒狀結(jié)構(gòu)，所述測(cè)定箱呈下端敞口、上端通過(guò)一可打開(kāi)的蓋板進(jìn)行封裝的筒狀結(jié)構(gòu)；

所述底座套在灌叢上且其下端插接在土壤中，其上端與所述測(cè)定箱的敞口端相適配且密封可拆卸連接；

所述換氣扇、CO₂氣體測(cè)定儀和電池均安裝在所述測(cè)定箱的內(nèi)側(cè)壁上。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過(guò)將底座和測(cè)定箱可拆卸連接，可根據(jù)需要制造多個(gè)底座，通過(guò)整體移動(dòng)測(cè)定箱，保持底座位置不變，可實(shí)現(xiàn)多樣點(diǎn)間重復(fù)測(cè)定；通過(guò)設(shè)置CO₂氣體測(cè)定儀和換氣扇，實(shí)現(xiàn)了灌叢生態(tài)系統(tǒng)中土壤層、枯落物層、灌叢層呼吸作用的測(cè)定，減少了邊緣效應(yīng)和土壤空間異質(zhì)性，可更為精確的測(cè)定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸CO₂的濃度。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述測(cè)定箱包括四個(gè)側(cè)板，四個(gè)所述側(cè)板依次順序密封可拆卸連接成一上下兩端敞口的方筒狀結(jié)構(gòu)，該方筒狀結(jié)構(gòu)的下端與所述底座上端密封可拆卸相連；所述蓋板鉸接在其中一個(gè)所述側(cè)板的上端；

所述換氣扇、所述CO₂氣體測(cè)定儀和所述電池均安裝在所述側(cè)板的內(nèi)側(cè)壁上。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)將四個(gè)側(cè)板之間密封可拆卸連接，在野外可以隨時(shí)拆裝，便于攜帶運(yùn)輸。

進(jìn)一步，四個(gè)所述側(cè)板依次通過(guò)磁條和密封條密封可拆卸連接成一上下兩端敞口的方筒狀結(jié)構(gòu)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)將四個(gè)側(cè)板依次通過(guò)磁條相連接，可方便拆卸和安裝。

進(jìn)一步，還包括液壓伸縮緩沖支撐桿；四個(gè)所述側(cè)板分別為前側(cè)板、左側(cè)板、后側(cè)板和右側(cè)板，所述蓋板鉸接在所述后側(cè)板的上端；所述液壓伸縮緩沖支撐桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述左側(cè)板或右側(cè)板的內(nèi)側(cè)壁上，其另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述蓋板的內(nèi)側(cè)面上。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)設(shè)置液壓緩沖支撐桿，方便打開(kāi)或關(guān)閉蓋板時(shí)，有一定的支撐緩沖作用。

進(jìn)一步，所述左側(cè)板和所述右側(cè)板的內(nèi)側(cè)壁上均設(shè)有軸承，所述液壓伸縮緩沖支撐桿的一端與所述軸承的內(nèi)圈固定相連。

進(jìn)一步，四個(gè)所述側(cè)板中，相連的兩個(gè)側(cè)板的其中一個(gè)側(cè)板在連接處開(kāi)設(shè)有防滑凹槽，另一個(gè)側(cè)板在連接處設(shè)有防滑凸起，所述防滑凸起和所述防滑凹槽對(duì)應(yīng)布置且適配插接。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)設(shè)置防滑凹槽和防護(hù)凸起，避免側(cè)板之間通過(guò)磁吸力連接時(shí)容易發(fā)生滑動(dòng)的問(wèn)題。

進(jìn)一步，四個(gè)所述側(cè)板中，相連的兩個(gè)側(cè)板之間通過(guò)搭扣鎖接。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)將相連的兩個(gè)側(cè)板之間通過(guò)搭扣鎖接，使得測(cè)定箱的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。

進(jìn)一步，所述底座包括沿其軸向依次一體連接的固定筒和插接環(huán)；所述固定筒的下端插接在土壤中，其上端與所述插接環(huán)的下端面一體連接；

所述插接環(huán)的上端面沿其周向開(kāi)設(shè)有一圈插接槽；

四個(gè)所述側(cè)板的下端通過(guò)磁條和密封條密封連接在所述插接槽內(nèi)。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)設(shè)置固定筒和插接環(huán)，可使側(cè)板插接在插接槽內(nèi)，使得側(cè)板和底座的密封性更好，連接更穩(wěn)固。

進(jìn)一步，所述固定筒的厚度從上至下逐漸減小。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)將固定筒的厚度設(shè)置成從上至下逐漸減小，方便將底座砸進(jìn)土壤中。

進(jìn)一步，所述測(cè)定箱還包括提手，所述提手固定在所述側(cè)板的外壁上；所述側(cè)板和所述蓋板均采用有機(jī)玻璃材質(zhì)制成。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過(guò)設(shè)置提手，方便移動(dòng)測(cè)定箱。通過(guò)將側(cè)板和蓋板均采用有機(jī)玻璃材質(zhì)制成，方便觀(guān)察測(cè)定箱內(nèi)的情況。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型插接環(huán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型底座的固定筒和插接環(huán)連接結(jié)構(gòu)一部分的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型液壓伸縮緩沖支撐桿和側(cè)板的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的相連接的兩個(gè)側(cè)板之間連接結(jié)構(gòu)的爆炸示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的搭扣結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型裝置的使用狀態(tài)示意圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、底座；11、固定筒；12、插接環(huán)；121、插接槽；2、測(cè)定箱；21、前側(cè)板；22、左側(cè)板；23、后側(cè)板；24、右側(cè)板；25、蓋板；26、磁條；27、密封條；28、軸承；29、防滑凹槽；290、防滑凸起；3、CO₂氣體測(cè)定儀；4、換氣扇；5、電池；6、液壓伸縮緩沖支撐桿；61、連接栓；7、搭扣；71、卡鉤；72、鎖緊栓；8、提手；9、土壤。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

如圖1-圖7所示，本實(shí)施例的一種可拆卸式測(cè)定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的裝置，包括底座1、測(cè)定箱2、CO₂氣體測(cè)定儀3、換氣扇4和電池5，所述CO₂氣體測(cè)定儀3和換氣扇4均與所述電池5相連；所述底座1呈上下兩端敞口的筒狀結(jié)構(gòu)，所述測(cè)定箱2呈下端敞口、上端通過(guò)一可打開(kāi)的蓋板25進(jìn)行封裝的筒狀結(jié)構(gòu)；

所述底座1套在灌叢上且其下端插接在土壤9中，其上端與所述測(cè)定箱2的敞口端相適配且密封可拆卸連接；所述換氣扇4、CO₂氣體測(cè)定儀3和電池5均安裝在所述測(cè)定箱2的內(nèi)側(cè)壁上。

本實(shí)施例通過(guò)將底座和測(cè)定箱可拆卸連接，可根據(jù)需要制造多個(gè)底座，通過(guò)整體移動(dòng)測(cè)定箱，保持底座位置不變，可實(shí)現(xiàn)多樣點(diǎn)間重復(fù)測(cè)定；通過(guò)設(shè)置CO₂氣體測(cè)定儀和換氣扇，實(shí)現(xiàn)了灌叢生態(tài)系統(tǒng)中土壤層、枯落物層、灌叢層呼吸作用的測(cè)定，減少了邊緣效應(yīng)和土壤空間異質(zhì)性，可更為精確的測(cè)定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸CO₂的濃度。

如圖1所示，本實(shí)施例的所述測(cè)定箱2包括四個(gè)側(cè)板，四個(gè)所述側(cè)板依次順序密封可拆卸連接成一上下兩端敞口的方筒狀結(jié)構(gòu)，該方筒狀結(jié)構(gòu)的下端與所述底座1上端密封可拆卸相連；所述蓋板25鉸接在其中一個(gè)所述側(cè)板的上端；所述換氣扇4、所述CO₂氣體測(cè)定儀3和所述電池5均安裝在所述側(cè)板的內(nèi)側(cè)壁上。本實(shí)施例通過(guò)將四個(gè)側(cè)板之間密封可拆卸連接，在野外可以隨時(shí)拆裝，便于攜帶運(yùn)輸。

如圖5所示，本實(shí)施例的四個(gè)所述側(cè)板依次通過(guò)磁條26和密封條27連接成一上下兩端敞口的方筒狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)將四個(gè)側(cè)板依次通過(guò)磁條相連接，可方便拆卸和安裝。

優(yōu)選的，本實(shí)施例可在一個(gè)側(cè)板的內(nèi)側(cè)面靠近邊沿的位置固定一個(gè)磁條26，在另一個(gè)側(cè)板的邊沿上固定一個(gè)磁條26，再在磁條26上密封連接一個(gè)密封條27，然后再將一個(gè)側(cè)板抵接在另一個(gè)側(cè)板的邊沿上即可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)側(cè)板之間的密封磁性連接。

如圖1所示，本實(shí)施例的裝置還包括液壓伸縮緩沖支撐桿6；四個(gè)所述側(cè)板分別為前側(cè)板21、左側(cè)板22、后側(cè)板23和右側(cè)板24，所述蓋板25通過(guò)合頁(yè)鉸接在所述后側(cè)板23的上端；所述液壓伸縮緩沖支撐桿6的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述左側(cè)板22或右側(cè)板24的內(nèi)側(cè)壁上，其另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述蓋板25的內(nèi)側(cè)面上；打開(kāi)所述蓋板25時(shí)，所述液壓伸縮緩沖支撐桿6發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)并伸長(zhǎng)；關(guān)閉所述蓋板25時(shí)，所述液壓伸縮緩沖支撐桿6發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)并壓縮變短。通過(guò)設(shè)置液壓緩沖支撐桿，方便打開(kāi)或關(guān)閉蓋板時(shí)，有一定的支撐緩沖作用。

如圖1和圖4所示，本實(shí)施例的所述左側(cè)板22和所述右側(cè)板24的內(nèi)側(cè)壁上均設(shè)有軸承28，所述液壓伸縮緩沖支撐桿6的一端與所述軸承28的內(nèi)圈固定相連。

本實(shí)施例的換氣扇4為兩個(gè)，分別安裝在左側(cè)板22和右側(cè)板24上。

如圖5所示，本實(shí)施例的四個(gè)所述側(cè)板中，相連的兩個(gè)側(cè)板的其中一個(gè)側(cè)板在連接處開(kāi)設(shè)有防滑凹槽29，另一個(gè)側(cè)板在連接處設(shè)有防滑凸起290，所述防滑凸起290和所述防滑凹槽29對(duì)應(yīng)布置且適配插接。通過(guò)設(shè)置防滑凹槽和防護(hù)凸起，避免側(cè)板之間通過(guò)磁吸力連接時(shí)容易發(fā)生滑動(dòng)的問(wèn)題。圖5中為了表明防滑凸起和防滑凹槽的相對(duì)位置，將防滑凹槽用虛線(xiàn)顯示出。

如圖1和圖6所示，本實(shí)施例的四個(gè)所述側(cè)板中，相連的兩個(gè)側(cè)板之間通過(guò)搭扣7鎖接。通過(guò)將相連的兩個(gè)側(cè)板之間通過(guò)搭扣鎖接，使得測(cè)定箱的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。

優(yōu)選的，可在左側(cè)板22的邊沿上設(shè)置一卡鉤71，在前側(cè)板21上固定一鎖緊栓72，卡鉤71轉(zhuǎn)動(dòng)連接在左側(cè)板22的邊沿上，鎖緊栓72轉(zhuǎn)動(dòng)連接在前側(cè)板21上，鎖緊栓72上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有一鎖緊環(huán)，將鎖緊環(huán)掛在卡鉤71上，然后向遠(yuǎn)離卡鉤的方向轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊栓，即可實(shí)現(xiàn)鎖緊環(huán)和卡鉤的卡接。

如圖3和圖7所示，本實(shí)施例的所述底座1包括沿其軸向依次一體連接的固定筒11和插接環(huán)12；所述固定筒11的下端插接在土壤9中，其上端與所述插接環(huán)12的下端面一體連接；通過(guò)設(shè)置固定筒和插接環(huán)，可使側(cè)板插接在插接槽內(nèi)，使得側(cè)板和底座的密封性更好，連接更穩(wěn)固。

如圖2、圖3和圖7所示，本實(shí)施例的所述插接環(huán)12的上端面沿其周向開(kāi)設(shè)有一圈插接槽121；四個(gè)所述側(cè)板的下端通過(guò)磁條26和密封條27密封連接在所述插接槽121內(nèi)。磁條設(shè)置在插接槽內(nèi)，密封條覆蓋在磁條上。

如圖3和圖7所示，本實(shí)施例的所述固定筒11的厚度從上至下逐漸減小。通過(guò)將固定筒的厚度設(shè)置成從上至下逐漸減小，方便將底座砸進(jìn)土壤中。本實(shí)施例的底座采用不銹鋼材質(zhì)制成。

如圖1所示，本實(shí)施例的所述測(cè)定箱2還包括提手8，所述提手8固定在所述側(cè)板的外壁上；四個(gè)所述側(cè)板和一個(gè)蓋板均采用有機(jī)玻璃材質(zhì)制成。通過(guò)設(shè)置提手，方便移動(dòng)測(cè)定箱。通過(guò)將側(cè)板和蓋板均采用有機(jī)玻璃材質(zhì)制成，方便觀(guān)察測(cè)定箱內(nèi)的情況。

本實(shí)施例的可拆卸式測(cè)定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率的裝置的使用過(guò)程為，在對(duì)多個(gè)灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸速率進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可先將多個(gè)底座套在灌叢上，需要測(cè)定某一個(gè)灌叢生態(tài)系統(tǒng)的呼吸速率時(shí)，就將測(cè)定箱罩設(shè)在一個(gè)底座上即可，保證灌叢冠幅小于測(cè)定箱內(nèi)徑3cm-5cm。在測(cè)定灌叢生態(tài)系統(tǒng)呼吸時(shí)，先打開(kāi)換氣扇，使得測(cè)定箱內(nèi)外空氣充分混合均勻后，記錄CO₂濃度測(cè)定儀測(cè)得的CO₂濃度，然后轉(zhuǎn)動(dòng)蓋板使得蓋板和測(cè)定箱側(cè)板上端通過(guò)磁條和密封條密封吸附住，保證絕對(duì)密封效果。經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間后，打開(kāi)蓋板再次記錄CO₂濃度測(cè)定儀測(cè)得的CO₂濃度，通過(guò)測(cè)定前后CO₂濃度差值與預(yù)設(shè)時(shí)間的比值表述灌叢生態(tài)系統(tǒng)(灌叢層、根系層、枯落物層和土壤層)的呼吸速率。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。