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觀測系統(tǒng)方案

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土壤剖面CO2梯度監(jiān)測系統(tǒng)

描述：土壤剖面CO2通量研究很多，但這些監(jiān)測并不足以解釋土壤CO2生產過程，土壤剖面CO2梯度監(jiān)測系統(tǒng)研究越來越成為土壤呼吸乃至生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究的熱點。土壤不同層面（深度）CO2生產的持續(xù)監(jiān)測對于理解土壤CO2動態(tài)極為重要，可以闡明由土壤到大氣CO2通量隨季節(jié)、光...

產品廠地：北京市
廠商性質：代理商
更新時間：2025-05-29
訪問量：1233

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產品介紹/ PRODUCT PRESENTATION

土壤表層CO₂通量研究很多，但這些監(jiān)測并不足以解釋土壤CO₂生產過程，土壤剖面CO₂垂直梯度研究越來越成為土壤呼吸乃至生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究的熱點。土壤不同層面（深度）CO₂生產的持續(xù)監(jiān)測對于理解土壤CO₂動態(tài)極為重要，可以闡明由土壤到大氣CO₂通量隨季節(jié)、光照、溫度、濕度及土壤特性的變化特征。

土壤垂直梯度CO₂監(jiān)測可以與廣泛使用的渦動相關監(jiān)測比較，從而定量研究分析生態(tài)系統(tǒng)的碳交換。

目前土壤梯度有2種方法:

1、把CO2傳感器直接埋入土壤.分梯度監(jiān)測各層濃度分布，使用簡單，有2種精度的傳感器可選擇，

GMP343和GMP22X系列：

	GMP343	GMP22X
測量方法：	擴散式和泵吸式	擴散式和泵吸式
測量范圍：	0 ... 1000 ppm, 0 ...2 000 ppm 0 ... 3000 ppm, 0 ... 4000 ppm 0 ... 5000 ppm, 0 ... 2 %	GMP221探頭 0 ... 2 %, 0 ... 3 %, 0 ... 5 %, 0 ... 10%, 0 ... 20 % CO2 GMP222 探頭 0 ... 2000 ppm, 0 ... 3000 ppm, 0 ... 5000 ppm, 0 ...7 000ppm, 0 ... 10000 ppm CO2
精度:	0 ... 1000 ppm ：± (3 ppm + 1 %的讀數) 0 ... 2000 - 0 ... 2 % ：± (5 ppm + 2 %的讀數)	±(1.5％量程＋2.0%讀數）
工作溫度:	-40~60°C	-20~60°C（探頭）
工作濕度:	0~	0~
外殼:	電鍍鋁，PC 塑料 IP66/IP67	PC 塑料 IP66/IP67

2、使用紅外分析儀在線多層分析土壤濃度數據

系統(tǒng)優(yōu)點:

v 使用一個分析儀分析多層數據,沒有系統(tǒng)誤差

v 可以更換其他測量要素分析儀,如果:N₂O,CH₄等梯度測量內容,更靈活的實驗

v 精度高,使用維護簡單.整機比土壤呼吸系統(tǒng)簡潔方便使用

CO₂/H₂O分析儀技術指標

			CO2分析器		H2O分析器
量程			0~20,000 μmol/mol		0~60 mmol/mol
準確度			優(yōu)于讀數的1%		優(yōu)于讀數的1.5 %
校準漂移		零點漂移	<0.15 μmol/mol/℃		<0.003 mmol/mol/℃
		跨度漂移	<0.03 %/℃		<0.03 %/℃ @ 10 mmol/mol
		總漂移	<0.4 μmol/mol/℃ @ 370 μmol/mol		<0.009 mmol/mol/℃ @ 10 mmol/mol
RMS噪聲		1 s信號過濾	<1 μmol/mol@370 μmol/mol		<0.01 mmol/mol@10 mmol/mol
靈敏度		CO2	——		<0.0001 mmol/mol H2O/ μmol/mol CO2
		H2O	<0.1 μmol/mol CO2/ m mol/mol H2O		——
測量原理		非色散紅外分析	光源壽命		~18,000 h
標準	CO2	世界氣象組織標準		電源	12~30 V DC
	H2O	LI-610便攜式發(fā)生器NIST標準
壓力補償范圍		15~115 kPa		工作溫度范圍	-20~45℃
*大氣流速率		1 L/min		相對濕度范圍	0~95%（非冷凝)
輸出信號		2個模擬電壓輸出，2個電流輸出		體積	22.2 L×15.3 W×7.6 H cm
		數字輸出：TTL（0~5 V）或開集電路		重量	1 kg
內部光腔體積		14.5mL		電源要求	12~30 V DC，預熱時為14 W，穩(wěn)定時為3.6W

根據菲克**定律(Fick’s first law)，在（穩(wěn)態(tài)擴散的情況下）單位時間內通過垂直于擴散方向的單位截面積的擴散物質流量（稱為擴散通量Diffusion flux，用J表示）與該截面處的濃度梯度(Concentration gradient)成正比。土壤剖面CO₂通量（μmol CO2 m^?2s^?1）即根據該定律求出，具體計算公式為：

J= -D(dC/dx)

其中D為CO2在土壤中的擴散系數(單位為m²/s，與土壤溫度、土壤體積含水量及土壤空隙度有關)，C為深度為x（單位為m）的CO2濃度，dC/dx為濃度梯度，“–"號表示擴散方向為濃度梯度的反方向，即擴散由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴散。

系統(tǒng)的特點：

1、非擾動原位持續(xù)測量土壤剖面CO₂、水分、溫度（標準配置為3-8層可選），可通過菲克**定律求出土壤CO₂通量（土壤呼吸），從而實現連續(xù)穩(wěn)定原位監(jiān)測土壤呼吸。

2、土壤三參數智能傳感器，測量土壤水分和溫度和鹽度。

3、透明或非透明土壤呼吸室法（備選）測量表層土壤呼吸，可用于補充、校準或對比分析土壤剖面CO₂梯度測量數據。

4、無線數據傳輸，可隨時上網在線瀏覽、下載數據。

5、交流蓄電池供電或太陽能供電。

主要技術指標：

1、土壤水分測量：

· 測量范圍0-體積含水量，度±1%，重復精度±0.2%，；

· 土壤溫度測量范圍：-40℃～70℃，測量精度：±0.2℃

2、土壤CO2測量：非色散單束雙波長紅外技術（NDIR），測量范圍0-5000ppm、0-7000ppm、0-10000ppm、0-20000 可選，精度±1.5%，響應時間3妙；

3、標配16通道數據采集器（可選配32通道以監(jiān)測3層以上的CO2濃度、土壤水分及土壤溫度等）：

· 可存儲220000組帶時間戳的數據，16比特分辨率，± 20 mV up to ± 2.5 V 8范圍輸入，度0.03%；

· 測量間隔3秒至4小時可調，數據平均間隔3秒至4小時；

4、無線數據傳輸，通過軟件終端瀏覽、下載數據，并可對數據進行統(tǒng)計分析。

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