SoilBox根(gen)際呼(hu)吸(xi)測量分析系統

SoilBox根際呼(hu)吸(xi)測量分析系統由(you)主機系統和(he)呼(hu)吸(xi)室組(zu)成，主機系統內(nei)置(zhi)高精度(du)CO₂分(fen)析儀、O₂分析儀、水汽分(fen)析儀、氣體(ti)抽樣(yang)單元(yuan)、數(shu)據采(cai)集器、Baseline單元(yuan)等，呼(hu)吸(xi)室有原位呼(hu)吸(xi)測量室（in–situ chamber）和(he)離(li)體(ti)呼(hu)吸(xi)測量室（ex–situ chamber），原(yuan)位呼(hu)吸(xi)室用於原(yuan)位土壤(rang)呼(hu)吸(xi)測量和根(gen)際呼(hu)吸(xi)測量，離(li)體(ti)呼(hu)吸(xi)室用於純(chun)根(gen)系呼(hu)吸(xi)測量和純(chun)土(tu)壤(rang)呼(hu)吸(xi)測量等，其(qi)理論(lun)模(mo)型為：

原(yuan)位測量：Rrh = Rp–Rl

離(li)體(ti)測(ce)量：Rt = Rs + Rr

其(qi)中(zhong)Rrh為根(gen)際呼(hu)吸(xi)，Rp為有(you)植(zhi)物(wu)生長(chang)的(de)土壤(rang)呼(hu)吸(xi)，Rl為同區(qu)裸地土(tu)壤(rang)呼(hu)吸(xi)；Rt為土(tu)壤(rang)總(zong)呼(hu)吸(xi)，Rs為將(jiang)根系分離(li)後(hou)的(de)土(tu)壤(rang)呼(hu)吸(xi)，Rr為純(chun)根(gen)呼(hu)吸(xi)。   

功能(neng)特(te)點(dian)：

ü   高(gao)精(jing)度(du)、高(gao)穩定(ding)性(xing)、高解(jie)析度*測量根際呼(hu)吸(xi)各(ge)組(zu)分

ü   配(pei)置靈(ling)活、多(duo)功能(neng)，既可在(zai)野外(wai)利(li)用(yong)呼(hu)吸(xi)室技術（Chamber technique）原(yuan)位開放式(shi)或(huo)封閉(bi)式測(ce)量土壤(rang)呼(hu)吸(xi)、根際呼(hu)吸(xi)或野外(wai)離(li)體(ti)測(ce)量各(ge)組(zu)分等，又(you)可在(zai)實(shi)驗(yan)室(shi)內(nei)進行離(li)體(ti)測(ce)量和控制實(shi)驗(yan)等(deng)

ü   可測(ce)量分析土壤(rang)呼(hu)吸(xi)、根際呼(hu)吸(xi)各(ge)組(zu)分及其(qi)相互(hu)關系和環(huan)境(jing)關系，測量參數(shu)包括(kuo)原(yuan)位單位面積(ji)土壤(rang)呼(hu)吸(xi)、根際呼(hu)吸(xi)等，及單位重量土壤(rang)總(zong)呼(hu)吸(xi)、純根系呼(hu)吸(xi)、根際微生物(wu)呼(hu)吸(xi)、土壤(rang)動物(wu)呼(hu)吸(xi)、各(ge)組(zu)分耗(hao)氧(yang)率和(he)呼(hu)吸(xi)商等，包括(kuo)其(qi)它環(huan)境參(can)數(shu)如(ru)氣溫(wen)、土(tu)壤(rang)溫(wen)度、土壤(rang)水(shui)分等

ü   可選(xuan)配(pei)氣路(lu)轉換(huan)器(qi)進行多(duo)通道測(ce)量

ü   根(gen)據經費(fei)預(yu)算(suan)和(he)研(yan)究(jiu)目(mu)的(de)可選(xuan)配(pei)FMS和FGA兩種(zhong)配(pei)置

技術參(can)數(shu)：

1.         氧(yang)氣測(ce)量分析：燃(ran)料(liao)電池(chi)O₂分(fen)析儀，不受水(shui)汽、CO₂及其(qi)它氣(qi)體的(de)影(ying)響，測量範圍1–100％，分辨(bian)率0.001%，低(di)噪音(yin)高穩定(ding)性(xing)，精確(que)度(du)0.1%，恒溫(wen)下漂移(yi)小(xiao)於(yu)0.02%每(mei)小(xiao)時(shi)；

2.         二氧(yang)化碳(tan)測量分析：雙波(bo)段(duan)非(fei)色(se)散(san)紅外(wai)技術，測(ce)量範圍0–5％，分辨(bian)率0.0001%（zui高(gao)可達(da)0.1ppm），精(jing)確(que)度(du)1%，恒溫(wen)恒(heng)氧(yang)下漂移(yi)小(xiao)於(yu)0.001%每(mei)小(xiao)時(shi)，響應時(shi)間(jian)小(xiao)於(yu)1秒(miao)；

3.         水(shui)汽測(ce)量分析（FGA型不(bu)具(ju)備(bei)）：薄膜(mo)電(dian)容性傳(chuan)感(gan)器（thin–film capacitive sensor），測(ce)量單位為相對濕(shi)度或露(lu)點(dian)溫(wen)度或(huo)水(shui)汽分(fen)壓(ya)，測量範圍0–100% RH，分辨(bian)率0.001% RH、0.01攝氏(shi)露點(dian)溫(wen)度(du)，精確(que)度(du)1%，恒溫(wen)下漂移(yi)低於0.01%每(mei)小(xiao)時(shi)

4.         氣流(liu)泵(beng)：陽極電(dian)鍍(du)鋁，滾(gun)珠電動機(ji)（噪音(yin)低、穩定(ding)），氣(qi)流(liu)10–2000ml/分(fen)鐘(zhong)

5.         氣(qi)流(liu)控制：微(wei)電子(zi)熱(re)反饋(kui)系統（真正(zheng)的科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)已(yi)不(bu)再(zai)用轉子(zi)流(liu)量計，因(yin)為玻(bo)璃(li)管(guan)等(deng)易受周(zhou)邊溫度(du)氣(qi)壓(ya)影(ying)響，所以(yi)用(yong)轉子(zi)流(liu)量計的(de)論(lun)文不能(neng)在(zai)刊物(wu)上(shang)發(fa)表），氣流(liu)控制通過(guo)精(jing)密反饋(kui)環(huan)系統實(shi)際連接(jie)氣流(liu)泵(beng)和流(liu)量計（微(wei)電腦(nao)控制），同時(shi)提供(gong)高精(jing)度針(zhen)閥(fa)

6.         氣(qi)流(liu)精(jing)度2%，分(fen)辨(bian)率0.1ml/min

7.         大(da)氣壓測量範圍標(biao)準設(she)置(zhi)為0–125kPa，用(yong)戶(hu)可根(gen)據需要(yao)設(she)置成75–125kPa或(huo)90–110kPa，精(jing)確(que)度(du)為1%，分(fen)辨(bian)率1Pa

8.         數(shu)據采(cai)集系統：14個(ge)模擬(ni)通道（FMS型），數(shu)據采(cai)集記錄(lu)間(jian)隔(ge)0.5秒(miao)–1小(xiao)時(shi)，SD卡(ka)共(gong)可記錄(lu)儲(chu)存(cun)達(da)32GB，用電腦(nao)在(zai)幾秒(miao)鐘(zhong)內(nei)將(jiang)數(shu)據下載

9.         熱(re)敏(min)電阻(zu)探頭(tou)用於測量土壤(rang)溫(wen)度值（備(bei)選(xuan)）和(he)空氣(qi)溫(wen)度：測量範圍-5–60℃，分(fen)辨(bian)率0.001℃，精確(que)度(du)0.2℃，BNC連接(jie)，探頭(tou)直徑2.5mm

10.     AZS–2土(tu)壤(rang)水(shui)分傳感(gan)器：測(ce)量範圍0–100%，精度(du)2%，分(fen)辨(bian)率0.1%

11.     Soilbox土(tu)壤(rang)呼(hu)吸(xi)室：標(biao)準配(pei)置為鋁(lv)合(he)金銀白色(se)，內(nei)徑500px，高(gao)500px，低(di)溫室(shi)效應，可選(xuan)配(pei)溫濕(shi)度與太(tai)陽輻(fu)射（或PAR）監(jian)測單(dan)元(yuan)

12.     供(gong)電：12–15 VDC，可選(xuan)便攜式(shi)充電(dian)電池(chi)、交(jiao)流(liu)電(dian)，40Ah蓄(xu)電池野(ye)外(wai)可連續(xu)工作5小(xiao)時(shi)以(yi)上(shang)

13.     可選(xuan)配(pei)高級(ji)防水防(fang)塵(chen)抗震(zhen)蕩野外(wai)筆記本電(dian)腦(nao)（帶(dai)GPS），用(yong)於野(ye)外(wai)系統設(she)置(zhi)、數(shu)據瀏(liu)覽(lan)下載和(he)分(fen)析等，N450 1.66GHz，8.4"陽光下可讀LCD顯(xian)示屏(ping)，觸摸(mo)屏(ping)，2GB RAM，80GB SSD

14.     軟(ruan)件可在(zai)線(xian)顯(xian)示和分析數(shu)據

15.     主機大(da)小(xiao)：48×37×450px；重量：7 kg

上(shang)圖(tu)：Naoki Makita（2009）等(deng)利(li)用(yong)離(li)體(ti)封閉(bi)式測(ce)量法，將(jiang)不同直徑細根(gen)在(zai)封閉(bi)式呼(hu)吸(xi)室內對根(gen)系直徑與呼(hu)吸(xi)強(qiang)度(du)的(de)關系進行測量研(yan)究(jiu)。左(zuo)圖(tu)為從(cong)細(xi)根(gen)（小(xiao)於(yu)2mm）到(dao)粗(cu)根的(de)呼(hu)吸(xi)強(qiang)度(du)，植(zhi)物根系呼(hu)吸(xi)主要發(fa)生在(zai)細根(gen)；右圖為櫟(li)樹(shu)細根(gen)直徑與呼(hu)吸(xi)強(qiang)度(du)的(de)關系（Tree Physiology，2009）

產(chan)地：美國(guo)