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碳氮水耦合過(guò)程監測系統

簡(jiǎn)要描述：生態(tài)系統碳、氮、水循環(huán)過(guò)程研究已經(jīng)從單個(gè)的、獨立過(guò)程研究轉向碳氮水耦合循環(huán)過(guò)程機理的探索。

  • 產(chǎn)品型號：LysiCosm
  • 廠(chǎng)商性質(zhì)：生產(chǎn)廠(chǎng)家
  • 更新時(shí)間：2024-10-15
  • 訪(fǎng)  問(wèn)  量：1308

產(chǎn)品分類(lèi)

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詳細介紹

    一、應用

    生態(tài)系統碳、氮、水循環(huán)過(guò)程研究已經(jīng)從單個(gè)的、獨立過(guò)程研究轉向碳氮水耦合循環(huán)過(guò)程機理的探索。

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    LysiCosm碳氮水耦合過(guò)程監測系統基于國際上生態(tài)系統控制實(shí)驗系統的設計、使用經(jīng)驗，結合國內的應用需求，及澳作公司十多年控制型蒸滲系統的設計、施工和運行經(jīng)驗，研制了可同步觀(guān)測碳、氮、水耦合過(guò)程的LysiCosm系統，助力生態(tài)系統碳氮水循環(huán)研究，及全球氣候變化下生態(tài)系統響應過(guò)程和機理研究。

    二、系統組成

    系統由痕量溫室氣體分析儀/痕量氣體同位素分析儀、iChamber多功能自動(dòng)箱、SoilScope控制型土柱等組成，實(shí)現地上溫室氣體排放、地下土壤水文過(guò)程同步觀(guān)測。

    三、系統功能

    1、澳作研發(fā)設計的產(chǎn)品iChamber多功能自動(dòng)箱能維護測量點(diǎn)的小氣候與大田一致。在測量時(shí)升起、結束后落下，減少對測量點(diǎn)的降水、光照、風(fēng)等影響。

    常規的自動(dòng)箱測量面積小，往往數據不具代表性，iChamber測量面積大，可覆蓋土柱表面，使土壤表面排放通量與土壤剖面水文參數具備可比性，實(shí)現同步觀(guān)測。

    尺寸：0.1-2平米，可定制

    高度：0.5-2米，可定制

 

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    2、該系統可同步觀(guān)測多種氣體通量，部分氣體分子組合如下（可根據科研需要，提供近百種氣體組合）

 

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    3、該系統還可同步觀(guān)測多種氣體同位素通量，部分氣體同位素組合如下：

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    4、該系統采用的Aerodyne閉路氣體分析儀檢測限可達ppt級，自動(dòng)全量程校準和零點(diǎn)校準，滿(mǎn)足痕量氣體如N2O等的測量精度要求。

    5、技術(shù)活性鈍化裝置可顯著(zhù)提高粘性氣體分子如NH3、HONO等的響應時(shí)間，實(shí)現粘性氣體和非粘性氣體的同步觀(guān)測，如N2O、CO2、NH3、O3、CO、H2O同步觀(guān)測。

    6、慣性顆粒物分離裝置，能有效減少顆粒物附著(zhù)，確保兩次采樣不會(huì )交叉污染。

    7、LysiCosm控制型土柱具備邊界層控制能力，確保柱體內的水分、水勢梯度與大田一致。

    柱體布設在大田的設計，確保柱體溫度與大田一致。

    LysiCosm即可用于原位觀(guān)測，也可做控制實(shí)驗，其數據可擴展到大田尺度。

 

 image.png

    四、技術(shù)指標

    該系統測量氣體分子的量程，1s、100s測量時(shí)長(cháng)下的精度如下：

    常見(jiàn)痕量溫室氣體：

參數 N2O CH4 CO2 NH3 H2O COS NO NO2 HONO
精度1s 0.03ppb 0.1ppb 100ppb 40ppt 10ppm 0.005ppb 0.15ppb 0.03ppb 0.21ppb
精度100s 0.01ppb 0.25ppb 25ppb 10ppt 5ppm 0.002ppb 0.15ppb 0.01ppb 75ppt
測量范圍 0-10ppm 0-10ppm 0-5000ppm 0-10ppm 0-5000ppm 0-5000ppm 0-5000ppm 0-5000ppm 0-5000ppm
響應時(shí)間 1-10Hz可選

    含C氣體同位素：

參數 δ13CH4 δCH3D δ13CH4 CO2 δ13C δ18O
精度1s 3‰ 30‰ 1‰ 25ppb 0.1‰ 0.03‰
精度100s 1‰ 30‰ 1‰ 10ppb 0.03‰ 0.03‰
測量范圍 3‰ 30‰ 1‰ 25ppb 0.1‰ 0.1‰
響應時(shí)間 1-10Hz可選

    含N氣體同位素：

參數 NH3 δ15N14N16O(δ15Nα） δ14N15N16O（δ15Nβ） δ14N14N18O(δ18O）
精度1s 40ppt 0.1‰ 0.03‰ 8‰
精度100s 10ppt 1‰ 1‰ 2‰
測量范圍 0-10000ppb 300~30000ppb 300~30000 300~30000
響應時(shí)間 1-10Hz可選

    五、技術(shù)應用

    歐盟TERENO項目，用蒸滲筒采集原狀土柱，并轉運至氣候條件不一樣的地點(diǎn)，以模擬氣候變化，同時(shí)應用Aerodyne激光痕量氣體監測儀監測土壤中痕量溫室氣體的排放過(guò)程。

    除氣候變化外，項目還增加了耕作方式、灌溉方式等因子對痕量溫室氣體排放的影響，以研究痕量溫室氣體排放的影響機制。

    文獻：蒸滲儀在草原土壤水平衡和氮素淋失研究中的應用-氣候和管理對德國山地草原土壤水平衡和氮素淋失的影響

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 GascheRetal.ImpactsofclimateandmanagementonwaterbalanceandnitrogenleachingfrommontanegrasslandsoilsofS-Germany.EnvironmentalPollution,2017.

    行走式土壤自動(dòng)箱順序在18個(gè)蒸滲土柱上測量N2O、CH4和H2O。自動(dòng)箱內配置了紅光，藍光光源，可模擬不同太陽(yáng)光照下，土壤痕量溫室氣體的排放過(guò)程。Aerodyne激光痕量溫室氣體監測儀在中心軟件控制下自動(dòng)循環(huán)測量18個(gè)蒸滲土柱的痕量溫室氣體排放?；谥屑t外激光直接吸收光譜技術(shù)（TILDAS），時(shí)間分辨率高達10Hz，多反腔(AstigmaticMultipassAbsorptionCells）提供的長(cháng)達76m或400m的光程，檢測限達ppt級。

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    LysiCosm碳氮水耦合過(guò)程監測系統基于同樣的技術(shù)，單個(gè)柱體獨立測量，系統可模塊化擴展，大大降低了單個(gè)柱體的觀(guān)測成本，用戶(hù)可根據科研經(jīng)費分步建造。

    LysiCosm是國內外監測體積最大的溫室氣體通量、氣體同位素通量監測系統，觀(guān)測精度和觀(guān)測面積處于國際水平。


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