Предговор

АСЕТехнологията за мониторинг на дишането на почвата е разработена от британската компания ADC в съответствие с закона за дихателните камери, мониторът за дишане на почвата ACE (ACE) се състои от автоматично включващи / затварящи дихателни камери, вградени CO₂Въртящата ръка и контролната единица на анализатора се състоят от пълен компактен инструмент за мониторинг на полето, има затворен измервател и отворен измервател, включително затворен прозрачен, затворен непрозрачен, отворен прозрачен, отворен непрозрачен и други технологии за измерване на дихателните камери, които могат да контролират дишането на почвата и температурата на почвата, влагата на почвата и PAR, цялата машина е водоустойчива на прах, данните автоматично се съхраняват в картата с памет, 12V 40Ah батерия може да се наблюдава непрекъснато в полето за почти 1 месец.

АСЕТова е единственият високоинтегриран инструмент в света, който може да бъде поставен в дивата природа за дългосрочен мониторинг на дишането на почвата.

Изследователите измерват двете дихателни камери, които са отворени прозрачни (вляво) и отворени непрозрачни (вдясно).

Области на приложение

üПроучване на глобалния въглероден платежен баланс, осигуряващо точен източник на данни за търговията с въглерод

üИзследване на въздействието на емисиите на парникови газове върху изменението на климата в комбинация с данни за изменението на климата

üРазумно обяснение на промените в потока в комбинация с данни, свързани с въртежите

üПроучване на факторите и регулаторните механизми на дишането на почвата

üВъздействието на различни култури или видове земеделие или пестициди върху дишането на почвата

üМикробиологична екология

üИзследвания за възстановяване на замърсяването на почвата

üПроучване на състоянието на дишането на почвата на депо

Принцип на работа

АСЕИзползват се два режима на измерване: затворен и отворен. Двата модела използват различен принцип на работа.

1Принцип на измерване: Дихателната капсула се затваря автоматично преди започването на измерването и образува затворена дихателна камера. Вътре в роботизираната ръка в непосредствена близост до дихателната камера, с високо точност CO₂Инфрачервени газови анализатори (IRGA) На всеки 10 секунди газовете в дихателната камера се анализират и след края на измерването се изчислява автоматично потокът на повърхността на почвата (дихателната стойност на почвата).

2Отворен принцип на измерване: дихателният капак се затваря автоматично преди започването на измерването, по време на измерването дихателната камера е свързана с околния газ, горната част е оборудвана с устройство за освобождаване на налягане, за да се поддържа стабилното вътрешно и външно налягане. Измерване на CO в помпения и изхвърляне на газ след постигане на стабилно състояние при определена скорост на потока₂Разликата в концентрацията Δc автоматично изчислява стойността на потока.

Функционални характеристики

lСилно интегрирана, напълно автоматизирана, интегрирана система за мониторинг на дишането на почвата с автоматично отваряне/затваряне на дихателните камери, CO₂Анализаторите, събирачите на данни и операционните системи са интегрирани заедно, за да бъдат лесни за пренос, без допълнителна конфигурация на външно оборудване като компютри и без сложни и отнемащи време процеси на инсталиране като връзка на тръбопроводи

лВградена операционна система с пет бутона за микрокомпютър, голям LCD екран с 240 × 64 бита за настройка, сърфиране на данни и диагностика

лПредлага се затворен и отворен тип, при слабо дишане на почвата, като сухите зони, се препоръчва избор на затворен тип измерване

лРазмер на дихателната стая до 415 см²С прозрачни и непрозрачни дихателни камери, първата е подходяща за измерване на ниския въглероден поток на билки или тревни общности или за измерване на въглеродния поток в почвата с голямо количество фотосинтетични морски водорасли (като сините водорасли) и мохови покрития (както за фотосинтеза, така и за дишане)

лВисока точност и чувствителност CO₂Анализатор с резолюция 1 ppm

лМоже да се свържат 6 сензора за температура на почвата и 4 сензора за влажност на почвата, за да се следи влажността и температурата на почвата в различни профили

лНачинът на захранване може да бъде избран от слънчева енергия, батерии и 220V променлив ток

лМожете да закупите няколко ACE за мониторинг на няколко точки, като можете да изберете няколко прозрачни дихателни камери и няколко непрозрачни дихателни камери за мониторинг на анализа на общата фотосинтеза, нетната фотосинтеза, общото дишане, нетното дишане и техните взаимоотношения и динамичните промени в деня и нощта

Технически показатели

лИнфрачервен газов анализатор: вграден в дихателната камера на почвата, с кратки дихателни пътища и бързо време за реакция

лCO₂Обхват на измерване: Стандартен диапазон 0-896 ppm (може да се персонализира голям обхват и обхват) Разрешение: 1 ppm

лПАР: 0-3000μmol м^-2с^-1Силиконова батерия

лСонда за топлосъпротивление на температурата на почвата: диапазон на измерване: -20-50 ° C, може да се свърже до 6 сонди за температура на почвата

лСонда за влага на почвата SM300: диапазон от измерване 0-100 vol%; точност 3% (след калибриране на почвата); Размер на земята: 55mm x 70mm; До 4 сонди за почвена влага

лСонда за влага на почвата Theta: измервателен диапазон 0-1,0 м³м.^-3Точност ± 1% (след специална калибрация) размер на сондата; Дължина на сондата 60 mm, обща дължина на сондата 207 mm; до 4 сонди за почвена влага

лКонтрол на потока в дихателната стая: 200-5000 ml/min (137-3425 µmol sec)^-1Точност: ± 3% от скоростта на потока

лТип дихателна камера: отворена прозрачна, отворена непрозрачна, затворена прозрачна, затворена непрозрачна

лОперация на инструмента: самостоятелен хост, без PC/PDA

лЗаписване на данни: 2G мобилна карта за памет (SD), която съхранява повече от 8 милиона групи данни

лЗахранване: външна батерия, слънчеви панели или вятърно захранване, 12V, 40Ah батерия за 28 дни, вътрешна батерия 1.0Ah само в мрежата

лИзтегляне на данни: четете SD карта или използвайте USB връзка

лЕлектронна част свързване: здрав, водоустойчив 3-пинов гнезд (глава)

лПрограма: приятелски интерфейс, контрол чрез 5 клавиша

лГазово свързване: 3 mm газово свързване

лДисплей: 240×64-битов LCD екран

лРазмери: 82 × 33 × 13 см

lОбем на запечатаната камера: 2,6 л

лОбем на отворената стая: 1,0 л

лДиаметър на почвения дихателен капак: 23 см

лТегло: 9,0 кг

Графиката отляво е заровен стоманен пръстен и отдясно е физическа карта на сензора за влажност и степен на почвата, свързан с ACE

Избор на дихателна стая

Разликата между отворен и затворен

Разликата между прозрачност и непрозрачност

Работа с екрана и резултатите

Приложение

Qiran et al. (2010) използват ACE в Qinling, за да изследват ефекта на почвените микроорганизми и органичните киселини върху дишането на почвата. Изследванията показват, че скоростта на дишане на почвата е изключително значимо положително свързана с почвените бактерии, флаконите, оксаината и цитронната киселина.

Произход

Великобритания

Изборни технически схеми

1)По избор с няколко ACE за мониторинг на множество точки в мрежов мониторинг с ACE MASTER хост

2)Опционален модул за измерване на кислорода в почвата

3)Възможно е високоспектрално изображение за оценка на дишането на почвените микроби

4)Инфрачервена термография за изследване на влажността на почвата и температурните промени върху дишането

5)Възможност за ECODRONE ® Платформа за безпилотни летателни апарати с високоспектрални и инфрачервени сензори за топлинно изображение за изследване на пространствено-временни модели

Част от референтната литература

1.K. Krištof, T. Šima*, L. Nozdrovický и P. Findura (2014). Ефектът на интензивността на обработката на почвата върху емисиите на въглероден диоксид, освободени от почвата в атмосферата “ Agronomy Research 12(1), 115-120.

2.Xinyu Jiang, Lixiang Cao, Renduo Zhang (2014). Промени на лабилните и рецалцитрантните въглеродни басейни при добавяне на азот в градската тревна почва. Журнал на почвите и седиментите, март 2014 г., том 14, брой 3, стр. 515-524.

3.Cannone, N., Augusti, A., Malfasi, F., Pallozzi, E., Calfapietra, C., Brugnoli, E. (2016). Взаимодействието на биотичните и абиотичните фактори в множество пространствени мащаби влияе на променливостта на CO₂Полярна биология септември 2016 г., том 39, брой 9, стр. 1581–1596.

4.Liu, Yi, et al. (2016). Почвата CO₂Emissions and Drivers in Rice-Wheat Rotation Fields Subject to Different Long (Емисиите и драйверите в полетата за ротация на ориз-пшеница, подложени на различни дълги периоди)-Терминови практики за оплождане. Чиста почва, въздух, вода (2016) 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). Емисии на парникови газове и запаси от въглерод и азот в почвата от 20-годишна торена пшеница система за междукултуриране на царевица: моделен подход“ Journal of Environmental Management, том 167, страници 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). Ефектите на движението на колелата и прилагането на тор в фермите върху почвата CO₂емисии и съдържание на кислород в почвата” Теза, представена от „Iğгир Университетски земеделски факултет Катедра по биосистемно инженерство”.

7.Cannone, N. Ponti, S., Christiansen, H.H., Christensen, T.R., Pirk, N., Guglielmin, M. (2018).Ефектите на сезонната динамика на активния слой и фенологията на растенията върху CO₂потоци на земната атмосфера при многоъгълна тундра във Висока Арктика, Свалбард” CATENA, Vol 174 (Март 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). Въглеродният баланс на шестгодишен шотландски бор (Pinus sylvestris L.) Управление на горската екология 2019. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.11.012