Předmluva

ACETechnologie monitorování dýchání půdy byla vyvinuta britskou společností ADC v souladu se zákonem o dýchacích komorách. Monitor dýchání půdy ACE (zkráceně ACE) se skládá z automaticky otevíratelných / uzavíratelných dýchacích komor a vestavěného CO.₂Rotační rameno a řídicí jednotka analyzátoru se skládá z kompletního kompaktního monitorovacího přístroje v terénu, s uzavřeným měřičem a otevřeným měřicím přístrojem, včetně uzavřeného průhledného, uzavřeného neprůhledného, otevřeného průhledného, otevřeného neprůhledného a dalších technologií měření dýchacích komor, může být automaticky monitorováno dýchání půdy a teplota půdy, vlhkost půdy a PAR, celý stroj je vodotěsný proti prachu, data jsou automaticky uložena na paměťovou kartu, baterie 12V 40Ah může být v terénu nepřetržitě monitorována téměř 1 měsíc.

ACEJe to v současné době jediný vysoce integrovaný přístroj na světě, který může být dlouhodobě umístěn v přírodě pro monitorování dýchání půdy.

Výzkumníci měřili dvě dýchací komory s otevřenou průhledností (vlevo) a otevřenou neprůhledností (vpravo).

Oblasti použití

üGlobální studie uhlíkové platební bilance poskytuje přesný zdroj dat pro obchodování s uhlíkem

üStudie dopadu emisí skleníkových plynů na změnu klimatu v kombinaci s daty o změně klimatu

üRozumné vysvětlení změn průtoku v kombinaci s daty týkajícími se víru

üVýzkum faktorů ovlivňujících dýchání půdy a mechanismů regulace

üÚčinky různých plodin nebo druhů zemědělství nebo pesticidů na dýchání půdy

üMikrobiologická ekologie

üVýzkum obnovy znečištění půdy

üStudie dýchání půdy na skládkách

Princip práce

ACEExistují dva režimy měření: otevřený a uzavřený. Oba modely využívají odlišný pracovní princip.

1Zavřený princip měření: Dýchací kapota před zahájením měření se automaticky zavírá a vytváří uzavřenou dýchací komoru. Robotické rameno v blízkosti dýchací komory s vysoce přesným CO₂Infračervený analyzátor plynů (IRGA). Plyny v dýchacích komorách jsou analyzovány každých 10 sekund a po skončení měření se automaticky vypočítá povrchový tok půdy (dýchací hodnota půdy).

2Otevřený princip měření: před zahájením měření se dýchací kapota automaticky zavírá, během měření je dýchací komora připojena k životnímu plynu a horní část je vybavena uvolňováním tlaku, aby udržela stabilní vnitřní a vnější tlak. Měření CO čerpání a odčerpání plynu po dosažení stabilního stavu při určité rychlosti průtoku₂Rozdíl koncentrace Δc se automaticky vypočítá.

Funkční vlastnosti

lVysoce integrovaný, plně automatizovaný, integrovaný systém monitorování dýchání půdy s automatickým otevíráním/zavíráním dýchacích komor, CO₂Integrace analyzátorů, sběratelů dat a operačních systémů umožňuje snadnou přenosnost bez dodatečné konfigurace externích zařízení, jako jsou počítače, a bez složitých a časově náročných instalačních procesů, jako je připojení potrubí.

lVestavěný mikropočítačový operační systém s pěti tlačítky a velkým 240 x 64-bitovým LCD displejem pro nastavení provozu, prohlížení dat a diagnostiku

lK dispozici jsou uzavřené a otevřené varianty, v případě slabého dýchání půdy, například v suchých oblastech, se doporučuje zavřené měření

lDýchací prostor až 415 cm²K dispozici jsou průhledné a neprůhledné dýchací komory, které jsou vhodné pro měření průtoku uhlíku v nízkých komunitách bylin nebo trávy nebo pro měření průtoku uhlíku v půdě s velkým množstvím fotosyntetických mořských řas (např. modrých řas) a mechů (jak fotosyntetické, tak dýchací)

lVysoká přesnost a citlivost CO₂Analyzátor s rozlišením 1 ppm

lMožnost připojení 6 senzorů teploty půdy a 4 senzorů vlhkosti půdy pro sledování vlhkosti a teploty půdy v různých profilech

lVyberte si jeden ze tří způsobů napájení: solární energie, baterie a střídavý proud 220V.

lMůžete si zakoupit několik ACE pro více bodů monitorování s několika průhlednými a několika neprůhlednými dýchacími komorami pro monitorování celkové fotosyntézy, čisté fotosyntézy, celkového dýchání, čistého dýchání a jejich vzájemných vztahů a denních a nočních dynamických změn.

Technické indikátory

lInfračervený analyzátor plynů: vestavěný v dýchací komoře půdy s krátkými dýchacími cestami a rychlou dobou reakce

lCO₂Rozsah měření: standardní rozsah 0-896 ppm (velký rozsah a rozsah lze přizpůsobit) Rozlišení: 1 ppm

lPAR: 0-3000 μmolů m^-2s^-1Křemíkové baterie

lTeploodporová sonda pro teplotu půdy: Měřící rozsah: -20-50 ° C, může být připojeno až 6 teplotních sond půdy

lPůdní vlhkostní sonda SM300: měřicí rozsah 0-100 vol%; přesnost 3% (po kalibraci půdy); Rozsah měření: 55 mm x 70 mm; Připojte až 4 sondy pro vlhkost půdy

lSonda pro vlhkost půdy Theta: měřicí rozsah 0-1,0 m³m.^-3přesnost ± 1% (po speciálním kalibraci) velikost sondy; Dlouha sondy 60 mm, celková délka sondy 207 mm; lze připojit až 4 sondy pro vlhkost půdy

lKontrola průtoku v dýchací komoře: 200-5000 ml/min (137-3425 µmol sec)^-1Přesnost: ± 3% průtoku

lTyp dýchací komory: otevřená průhledná, otevřená neprůhledná, uzavřená průhledná, uzavřená neprůhledná

lOvládání přístroje: samostatná konzole, PC/PDA nevyžaduje

lZáznam dat: 2G mobilní paměťová karta (SD), která může ukládat více než 8 milionů dat

lNapájení: Externí baterie, solární panely nebo větrné zdroje, baterie 12V, 40Ah udržitelné napájení až 28 dní, interní baterie 1,0Ah pouze na síti

lStahování dat: Přečtěte si SD kartu nebo používejte připojení USB

lElektronické připojení: pevný, vodotěsný 3pin zásuvka (hlava)

lProgram: Přátelské rozhraní, ovládání pomocí 5 kláves

lPlynové připojení: 3 mm plynový spoj

lZobrazení: 240 x 64 bitová LCD obrazovka

lRozměry: 82 x 33 x 13cm

lObjem uzavřené komory: 2,6 l

lObjem otevřené místnosti: 1,0 l

lPrůměr dýchacího krytu: 23 cm

lHmotnost: 9,0 kg

Na obrázku nahoře vlevo je předložený ocelový kroužek a vpravo fyzický obrázek senzorů vlhkosti a stupně půdy ACE

Výběr dýchací komory

Rozdíl mezi otevřeným a uzavřeným

Rozdíl mezi průhledností a neprůhledností

Ovládání obrazovky a výsledky

Případy použití

Qi Ran et al. (2010) využili ACE v Qinlingu, aby zkoumali vliv půdních mikroorganismů a organických kyselin na dýchání půdy. Výzkum ukázal, že rychlost dýchání půdy je výrazně pozitivně spojena s půdními bakteriemi, linobakteriami, kyselinou oxalickou a kyselinou citronovou.

Místo původu

Velká Británie

Volitelné technické řešení

1)Možnost monitorování více bodů s více ACE v rámci síťového monitorování s hostitelem ACE MASTER

2)Volitelný modul pro měření kyslíku v půdě

3)Volitelné vysoce spektrální zobrazení pro hodnocení dýchání půdní mikroby

4)Volitelné využití infračerveného termického zobrazení pro studium vlivu vlhkosti půdy a změny teploty na dýchání

5)Volitelné ECODRONE ® Platforma dronů s vysoce spektrálními a infračervenými senzory pro výzkum časoprostoru

Část referencí

1.K. Krištof, T. Šima*, L. Nozdrovický a P. Findura (2014). Účinek intenzity půdy na emise oxidu uhličitého uvolněné z půdy do atmosféry “ Agronomy Research 12(1), 115-120.

2.Xinyu Jiang, Lixiang Cao, Renduo Zhang (2014). Změny labilních a rezistentních uhlíkových bazénů při přidání dusíku ve městské trávníkové půdě. Journal of Soils and Sediments, březen 2014, svazek 14, vydání 3, s. 515-524.

3.Cannone, N., Augusti, A., Malfasi, F., Pallozzi, E., Calfapietra, C., Brugnoli, E. (2016). Interakce biotických a abiotických faktorů na více prostorových stupních ovlivňuje variabilitu CO₂Polar Biology září 2016, svazek 39, vydání 9, s. 1581–1596.

4.Liu, Yi, et al. (2016). Půda CO₂Emise a příčiny v rotačních polích rýže a pšenice podléhajících různým dlouhým podmínkámTermínové praktiky hnojení. Čistá půda, vzduch, voda (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). Emise skleníkových plynů a zásoby půdy uhlíku a dusíku z 20leté hnojené pšenice kukuřice intercropping system: A model approach“ Journal of Environmental Management, svazek 167, strany 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). Účinky provozu kol a použití hnoje na farmách na půdu CO₂emise a obsah kyslíku v půdě“ Theze předložená z „Iğdir Univerzitní zemědělská fakulta Katedra biosystémového inženýrství”.

7.Cannone, N. Ponti, S., Christiansen, H.H., Christensen, T.R., Pirk, N., Guglielmin, M. (2018).„Účinky sezónní dynamiky aktivní vrstvy a rostlinné fenologie na CO₂toky pozemní atmosféry v polygonální tundře ve Vysoké Arktidě, Svalbard“ CATENA, Vol 174 (březen 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). Uhlíková bilance šestileté borovice (Pinus sylvestris L.) Forest Ecology Management 2019. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.11.012