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土壤碳通量：碳收支研究中一個重要的數據

空氣中CO₂的快速升高對未來的氣候會產生巨大的影響，這個問題逐漸成為了國際政治和經濟研究的一個焦點問題。

土壤呼吸研究土壤產生的凈CO₂的量，土壤產生的氣體的量是土壤微生物活性的一個重要指標，同時也是土壤健康的指標。土壤的碳通量受到各種環境因子的干擾，如：有機物含量，土壤水份，土壤溫度。

自然屆土壤中生物體的呼吸是主要的碳源。理解土壤碳通量及其它與其他的元素流量間的關系，有利于我們研究全球氣候問題。

為了方便研究者長期在野外監測土壤的碳通量，我們特開發了ACE土壤碳通量監測系統，在監測碳通量的同時，我們還可以對一些干擾碳通量的環境因子進行監測，有利于研究者準確的判斷土壤碳通量的數據。

一、ACE性能：

呼吸室內置整合式CO₂分析器

每一個呼吸室都有一個內置式高精度紅外氣體分析器，有效減少氣路呼吸室與氣路間的距離，避免由氣路引起的誤差，可以更快的反應呼吸室內的CO₂濃度變化。試驗操作因此變的簡單，野外使用就更方便。

野外長期無人值守操作

ACE在設計上非常自動化和人性化，呼吸室在測量周期中可以自動開合。研究者可以設定采樣時間間隔，測量時，自動閉合呼吸室，不測量時，自動打開呼吸室，把測量對土壤的擾動降倒*低。呼吸室打開時，系統自動調整到低耗電狀態，確保野外長期使用。獨特的手臂式設計，適合野外測量，確保呼吸室的密封，保證研究者拿到可靠的數據。

完善的系統

每個ACE工作站是一個完整的、整合式的土壤碳通量系統，包含一個鋁合金呼吸室、葉室手臂和控制單元，控制單元可以記錄和顯示數據。因此，每個工作站都可以獨立使用。

ACE工作站可以使用電池、太陽能板和風力作為電源，一個40Ah的鉛蓄電池，足夠使用約28天。

易安裝

ACE系統高度整合，沒有任何氣路連接管暴露在外，因此無需在實驗開始前進行氣路連接。控制單元由一個大的液晶屏和五個按鍵組成，方便單機操作，無需連接電腦。氣體交換的數據、碳通量的數據以及其他環境因子的傳感器數據可以通過ACE的控制單元記錄下來，保存到機器的閃存內。

開路和閉路模式

ACE測量可以開路式測量，也可以閉路測量。測量時，呼吸室處于關閉狀態，進入呼吸室的參比氣體的濃度差反應了土壤呼吸情況。

濕度和溫度等數據PAR傳感器至于呼吸室內

可接高達6個土壤溫度和4個土壤濕度傳感器

二、ACE 網絡化工作站（多點）

ACE系統僅適合單點測量，多個ACE系統可以組成一個網絡化工作站，一個中央控制單元可以連接32個的ACE工作站，同時適合32個點監測，每個ACE系統離中央控制單元的距離可達到100m。我們內置分析器在ACE呼吸室內，所以，ACE系統與中央控制單元的連接，僅一根信號線，所以安裝非常簡單，適合野外測量。不需要將遠處的呼吸室內的氣體泵到中央控制單元測量，避免了誤差。每個ACE系統與中央控制單元支持熱插拔。

三、ACE系統的技術指標

CO2:測量范圍： 0-600ppm (26.8mmols m-3)， 精度2ppm

測量模式：開例或閉路

PAR測量范圍: 0 - 3000µmols m-2 sec-1 硅膜

土壤溫度：6熱點偶傳感器

土壤濕度： FDR土壤水分傳感器

呼吸室氣體流速r:100-500ml min-1

氣體流速精度: +/- 2% of f.s.d.

顯示單元: 240 x 64 點 LCD顯示屏

操作: 五個按鍵操作.

數據: 閃存存儲數據

內置電池: 12V standby 1.0Ah 電池

供電系統: 外接鉛蓄電池，太陽能板，風力電源

RS232 輸出: 19200 baud.

電氣連接:3針接頭，防水，適合野外使用

尺寸: 82 x 33 x 13 cms

閉路葉室大小:2.7L

開路葉室大小: 1.0L

呼吸室直徑: 23cm

重量: 7.0 kg

中央控制單元

結構: 鐵質密封系統

連接: 32個ACE接口，兩個外接電源接口

尺寸: 30 x 30 x 15 cms

四、應用

土壤呼吸、土壤單位體積微生物數量判斷、植物呼吸 、森林冠層CO₂剖面 、根系呼吸 、生長室或溫室監測、動物及昆蟲呼吸生理、微生物活動與生物降解、生態生理學（碳平衡）、氣候變化、環境控制