Prefaţa

ACETehnologia de monitorizare a respirației solului a fost dezvoltată de compania ADC din Marea Britanie în conformitate cu legislația camerelor respiratorii, monitorul respirației solului ACE (scurt numit ACE) constă din camere respiratorii deschise / închise automat, CO încorporat₂Brațul rotativ al analizatorului și unitatea de control constă dintr-un instrument de monitorizare în câmp complet și compact, cu ambele tipuri de măsurători închise și deschise, inclusiv toate tehnicile de măsurare a camerelor respiratorii, inclusiv transparente închise, opace închise, transparente deschise, opace deschise și altele, pot fi stabilite pentru a monitoriza în mod continuu respirația solului și temperatura solului, umiditatea solului și PAR, întregul aparat rezistent la praf, datele sunt stocate automat în cardul de memorie, bateria de 12V 40Ah poate fi monitorizată în câmp timp de aproape o lună.

ACEEste în prezent singurul instrument foarte integrat din lume care poate fi plasat pe termen lung în sălbatică pentru monitorizarea respirației solului.

Cercetătorii au folosit două camere respiratorii deschise, transparente (stânga) și deschise, opace (dreapta).

Domeniul de aplicare

üUn studiu global privind balanța de plată a emisiilor de carbon oferă o sursă exactă de date pentru tranzacționarea emisiilor de carbon

üStudiul impactului emisiilor de gaze cu efect de seră asupra schimbărilor climatice în combinație cu datele privind schimbările climatice

üInterpretarea rațională a schimbărilor în debit în combinație cu datele legate de vortex

üCercetarea factorilor de influență și a mecanismelor de reglare a respirației solului

üEfectele diferitelor culturi sau tipuri de culturi sau pesticide asupra respirației solului

üEcologie microbiologică

üStudii de recuperare a poluării solului

üStudii privind respirația solului în depozitele de deșeuri

Principiul de lucru

ACEExistă două moduri de măsurare: închise și deschise. Ambele modele folosesc principii de funcționare diferite.

1Principiul de măsurare închis: capul respirator anterior începutului de măsurare se închide automat, formând o cameră respiratorie închisă. Cu o CO de înaltă precizie în braţul mecanic imediat în apropierea camerei respiratorii₂Analizator de gaze în infraroșu (IRGA). Gazul din camera respiratorie este analizat la fiecare 10 secunde și fluxul de suprafață al solului (valoarea respirației solului) este calculat automat prin datele de analiză la sfârșitul măsurării.

2Principiul de măsurare deschis: capul respirator înainte de a începe măsurarea se închide automat, în timpul măsurării, camera respiratorie este conectată la gazele de mediu, dispozitivul de eliberare a presiunii este prevăzut în partea de sus pentru a menține presiunea aerului internă și externă stabilă. Măsurarea CO în gazele de pompare și de pompare după atingerea stării stabile la o anumită viteză de debit₂Diferența de concentrație Δc, valoarea debitului este calculată automat.

Caracteristici funcționale

lSistem de monitorizare a respirației solului foarte integrat, complet automatizat, cu deschidere / închidere automată a camerelor respiratorii, CO₂Analizatorul, colectorul de date și sistemul de operare sunt integrate împreună pentru mobilitate ușoară, fără configurarea suplimentară a echipamentelor externe, cum ar fi computerele, și fără procese complexe de instalare care consumă timp, cum ar fi conexiunile de conducte.

lSistem de operare încorporat cu 5 butoane pentru microcomputer, ecran LCD de 240 x 64 de biți pentru setarea operațiunilor, navigarea datelor și diagnosticarea

lExistă opțiuni închise și deschise, măsurarea închisă este recomandată în cazuri de respirație slabă a solului, cum ar fi zonele sece

lSuprafața camerei respiratorii până la 415 cm²Disponibile cu camere respiratorii transparente și non-transparente, prima fiind potrivită pentru măsurarea fluxurilor scăzute de carbon în comunitățile de iarbă sau de iarbă sau pentru măsurarea fluxurilor de carbon din sol (atât pentru fotosinteză, cât și pentru respirație) care conțin un număr mare de alge marine fotosintetice (cum ar fi algele albastre) și mușchi

lCO de înaltă precizie și sensibilitate₂Analizator cu rezoluție de 1 ppm

lSe pot conecta 6 senzori de temperatură a solului și 4 senzori de umiditate a solului pentru monitorizarea umidității și temperaturii solului în diferite profiluri

lMetoda de alimentare cu energie electrică poate fi aleasă dintre energia solară, baterii și curent alternativ 220V

lMai multe ACE pot fi achiziționate pentru monitorizarea în mai multe puncte, cu mai multe camere respiratorii transparente și mai multe camere respiratorii opace opționale pentru monitorizarea analizei fotosintezei totale, fotosintezei nete, respirației totale, respirației nete și a relațiilor lor și a schimbărilor dinamice diurne și nocturne.

Indicatorii tehnici

lAnalizator de gaze infraroșii: încorporat în camera respiratorie a solului, căi de aer scurte și timp de răspuns rapid

lCO₂Intervalul de măsurare: Intervalul standard 0-896ppm (poate fi personalizat pentru o gamă mare și o gamă largă) Rezoluție: 1ppm

lPAR: 0-3000 μmol m^-2S^-1Baterii de siliciu

lSonda de rezistență termică la temperatura solului: Gama de măsurare: -20-50 ° C, poate fi conectată până la 6 sonde de temperatură a solului

lSonda de umiditate a solului SM300: intervalul de măsurare 0-100 vol%; precizie de 3% (după calibrarea solului); Dimensiunea de măsurare a solului: 55mm x 70mm; Poate fi conectată până la 4 sonde de umiditate a solului

lSonda de umiditate a solului Theta: interval de măsurare 0-1,0 m³m.^-3Precizie ± 1% (după calibrare specială) dimensiunea sondei; Lungimea sondei este de 60 mm, lungimea totală 207 mm; pot fi conectate până la 4 sonde de umiditate a solului

lControlul fluxului în camera respiratorie: 200-5000 ml/min (137-3425 µmol sec)^-1Precizie: ± 3% din viteza fluxului

lTipuri de camere respiratorii: deschise transparente, deschise opace, închise transparente, închise opace

lFuncționarea instrumentului: gazdă independentă, fără PC/PDA

lCardul de memorie mobil 2G (SD), care stochează peste 8 milioane de seturi de date

lAlimentare electrică: baterie externă, panouri solare sau eoliene, baterie de 12v, 40Ah cu alimentare durabilă de până la 28 de zile, baterie internă de 1,0Ah numai pe rețea

lDescărcare de date: Citiți cardul SD sau utilizați conexiunea USB

lConexiune electronică: priză rezistentă la apă cu 3 pini (cap)

lProgramul: interfață prietenoasă, controlat prin 5 butoane

lConexiune pentru gaze: 3 mm

lAfișaj: ecran LCD de 240 x 64 de biți

lDimensiuni: 82 x 33 x 13cm

lVolumul camerei de etanșare: 2,6 l

lVolumul camerei deschise: 1,0 l

lDiametrul respiratorului solului: 23 cm

lGreutate: 9,0 kg

Figura de mai sus în stânga este inelul de oțel îngropat, în dreapta este graficul fizic al senzorului de umiditate și grad al solului conectat ACE

Alegerea camerei respiratorii

Diferența dintre deschisă și închisă

Diferența dintre transparență și opacitate

Funcționarea ecranului și rezultatele

Cazul de aplicare

Qiran et al. (2010) au folosit ACE în Qinling pentru a studia efectele microbilor solului și acizilor organici asupra respirației solului. Studiile au arătat că rata de respirație a solului a avut o corelație pozitivă semnificativă cu bacteriile solului, linomielitele, acidul oxalic și acidul citric.

Originea

Marea Britanie

Opțiuni tehnice

1)Monitorizare multipunctuală opțională cu mai multe ACE și soluții de monitorizare a rețelei cu gazda ACE MASTER

2)Modul opțional de măsurare a oxigenului în sol

3)Opțional cu imagistică spectrală înaltă pentru evaluarea respirației microbilor solului

4)Opțional cu imagini termice infraroșii pentru a studia impactul umidității solului și al schimbărilor de temperatură asupra respirației

5)Opțional cu ECODRONE ® Platforma dronelor utilizează senzori de imagini termice cu spectru înalt și infraroșu pentru cercetarea peisajului spațiu-timp

Parţiale referinţe

1.K. Krištof, T. Šima*, L. Nozdrovický și P. Findura (2014). Efectul intensității solului asupra emisiilor de dioxid de carbon eliberate din sol în atmosferă” Agronomy Research 12(1), 115–120.

2.Xinyu Jiang, Lixiang Cao, Renduo Zhang (2014). Schimbările bazinelor de carbon labile și recalcitrante sub adăugarea de azot într-un sol de gazon urban. Jurnalul solurilor și sedimentelor, martie 2014, volumul 14, numărul 3, pp. 515-524.

3.Cannone, N., Augusti, A., Malfasi, F., Pallozzi, E., Calfapietra, C., Brugnoli, E. (2016). Interacțiunea factorilor biotici și abiotici la mai multe scare spațiale afectează variabilitatea CO₂fluxuri în medii polare” Polar Biology Septembrie 2016, Volumul 39, Numărul 9, pp 1581–1596.

4.Liu, Yi, et al. (2016). Sol CO₂Emisiile și factorii în câmpurile de rotație orez-grâu supuse unor perioade lungi diferitePracticile de fertilizare pe termen. CLEAN – Soil, Air, Water (2016) (în engleză). 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). Emisiile de gaze cu efect de seră și stocurile de carbon și azot din solul unui grâu fertilizat de 20 de ani sistemul de intercultivare a porumbului: o abordare model” Jurnalul Managementului Mediului, Volumul 167, Paginile 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). Efectele traficului pe roți și aplicațiilor de gunoială în curte asupra solului CO₂emisie şi conţinutul de oxigen al solului” teză prezentată din „Iğdșir Universitatea Facultatea de Agricultură Departamentul de Inginerie Biosisteme”.

7.Cannone, N. Ponti, S., Christiansen, H.H., Christensen, T.R., Pirk, N., Guglielmin, M. (2018).Efectele dinamicii sezoniere a stratului activ și a fenologiei plantelor asupra CO₂Fluxurile atmosferei terestre la tundra poligonală în Arctica Înalta, Svalbard” CATENA, Vol 174 (martie 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). Bilanțul de carbon al unui pin scoțian de șase ani (Pinus sylvestris L.) Managementul ecologiei pădurilor 2019. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.11.012