一、觀(guān)測應用

氮氧化物(NO_X = NO+NO₂)和亞硝酸(HONO)在大氣化學(xué)中發(fā)揮著(zhù)重要作用，因為它們參與了羥基自由基(OH)和臭氧(O₃)的形成。盡管HONO在白天迅速光解，根據科學(xué)家實(shí)地觀(guān)察表明，仍有大量未知的HONO持續釋放。實(shí)驗室研究表明，土壤的直接排放是白天HONO的一個(gè)重要來(lái)源。

 HONO土壤釋放的主要機制是(a)氨氧化細菌的直接釋放；(b)亞硝酸鹽離子的酸堿平衡；(c)吸附和解吸的動(dòng)態(tài)過(guò)程，以及(d)羥胺與水在土壤表面的反應。這些機制表明土壤釋放出大量HONO。

研究表明，施用氮肥增加了土壤HONO的排放。隨著(zhù)氮肥的過(guò)量施用，土壤NO排放的增加也會(huì )導致HONO排放的增加。目前，關(guān)于HONO從土壤中排放的研究很少。同時(shí)測量HONO和NO_X在土壤與大氣之間的交換通量，對于研究它們在大氣化學(xué)和氮循環(huán)中的作用具有重要意義。SoilGAS土壤活性氮氧化物通量觀(guān)測系統實(shí)時(shí)測量HONO、NOx排放通量，將有助于研究農田生態(tài)系統氮循環(huán)對臭氧、氣溶膠和氣候的影響。

二、系統組成

SoilGAS 土壤活性氮氧化物通量觀(guān)測系統由HONO NO監測儀和自動(dòng)升降自動(dòng)箱iChamber組成，實(shí)現在線(xiàn)、HONO通量和NOx通量同步觀(guān)測。

    iChamber 群落自動(dòng)箱是澳作公司擁有自主知識產(chǎn)權、自主研發(fā)、國內生產(chǎn)的產(chǎn)品，集六項設計于一體，無(wú)框架、無(wú)立柱設計，高度隨植物生長(cháng)可調、面積可達1平米、高度2米。即可用于土壤排放測量，也可用作生態(tài)系統凈碳氮交換量在線(xiàn)測量。

iChamber與痕量氣體分析儀組成的土壤活性氮氧化物通量觀(guān)測系統可以同時(shí)測量地表土壤排放的HONO/N₂O/NO/CH₄的通量觀(guān)測數據。如果需要測量NO₂，可以加入CAPS技術(shù)原理的NO2分析儀同步測量。

三、技術(shù)特點(diǎn)

土壤活性氮氧化物通量觀(guān)測系統實(shí)現了在線(xiàn)測量土壤粘性氣體的排放通量，技術(shù)特點(diǎn)如下：

1、iChamber自動(dòng)箱自動(dòng)升降、自動(dòng)關(guān)閉蓋子，降低對HONO NOx排放的擾動(dòng)

傳統的靜態(tài)箱長(cháng)時(shí)間覆蓋在土壤表面會(huì )導致箱內溫度的升高，導致箱內生態(tài)學(xué)特性的改變，會(huì )直接影響HONO通量和NO_X通量，經(jīng)過(guò)改良到了可以控制自動(dòng)開(kāi)合的動(dòng)態(tài)箱。

iChamber是一種新概念的全自動(dòng)的動(dòng)態(tài)箱，傳統的動(dòng)態(tài)箱盡管頂蓋或側面在不測量的時(shí)候可以開(kāi)啟，但是在測量樣方上仍然有側面或頂部的遮擋，擋風(fēng)，擋光，使測量樣方與自然環(huán)境有一定的差異。iChamber的推出，*消除了這樣的差異。

iChamber自動(dòng)箱采用柔軟帶骨架可以折疊可伸縮的外罩材料，放在測量樣地上，在定時(shí)測量時(shí)伸縮罩自動(dòng)上升，上升到預定高度（0.5米）再關(guān)閉蓋板，形成一個(gè)土壤表面的密閉空間，同時(shí)在循環(huán)泵的驅動(dòng)下，iChamber內部氣體被輸送到ARI分析儀，精確測量iChamber內部HONO，NO_X氣體濃度變化，根據樣地面積（0.1平米）計算HONO通量和NO_X通量。

2、多點(diǎn)/多物種HONO/N₂O/NO/CH₄和NO₂排放通量觀(guān)測試驗可以采用多點(diǎn)iChamber與一臺分析儀組合模式實(shí)現同步測量能力，氣路切換由ARI主機的操控軟件TDLWintel自動(dòng)控制，按時(shí)間順序自動(dòng)順序采集多個(gè)自動(dòng)箱內氣體樣本，送回主機檢測腔內實(shí)時(shí)測量采樣，同時(shí)控制自動(dòng)箱密封蓋的開(kāi)啟/關(guān)閉的動(dòng)作。

3、自動(dòng)箱子面積不同

   野外測量樣地的植物多樣性特點(diǎn)，如草本植物、木本植物、灌木植物等等，其本身的高度，枝冠的面積都不盡相同，因此需要自動(dòng)箱的尺寸有相應的適應性，iChamber具備三種規格以滿(mǎn)足多種類(lèi)植被樣地的測量需求。

四、技術(shù)指標

土壤活性氮氧化物通量觀(guān)測系統技術(shù)指標如下：