植株群落碳氮水耦合监测及根际碳库快检技术新进展

整棵植株或群落的固碳能力因缺少大的测量室一直是测量难点，也是突破叶片级碳交换监测的瓶颈，澳作自主研发、全国产化生产的iChamber多功能自动箱高度可达2米、面积可达1平米以上。

EcoChem实现了LIBS技术快速测量土壤碳库，扫描、摄像一体化复合根系生长监测系统AZR-300，可观测根际生物量变化；土壤采气矛iChamber-G分层监测地下廓线温室气体排放量和碳库变化的相关性；集根系监测、土壤CO2、CH4 排放、土壤水温盐、pH、氧化还原等多参数一体化监测的RhizoScope根系生态仓系统，为地下生态学过程、土壤固碳研究提供了新的监测工具。

一、新型植物群落自动箱-iChamber

iChamber 群落自动箱 澳作公司拥有自主知识产权，自主研发、国内生产、集六项设计专利于一体，既可用于呼吸测量，也可用作群落光合室。

iChamber自动箱既可以是透明的，也可以是黑色的，可以直接测量净群落生态系统碳交换量（NEE）、群落生态系统的呼吸量(ER)。

应用：

• 固碳能力评价-生态系统碳源、汇评价、群落光合研究

• 遥感-获取群落地面真值

• GPP、NEE 模型         

自动箱设计对比（面积、高度）：

iChamber群落自动箱特点：

·  实现整棵植株或群落测量，升降可控

u  自动箱面积：面积0.08/0.3/1平米              

u  自动箱高度0.5/0.8/2.0米                       

u  自动箱可折叠，透光/不透光可选

u  升降高度：随植物生长可调节

二、控制试验土柱-SoilScope

澳作公司自主设计、国内生产的SoilScope 控制型蒸渗系统改造了欧盟第三代蒸渗技术，测量精度达到国际领先水平，首创2平米、4米高原状土取土技术。双套筒设计实现大田快速安装。具备水通量和热通量控制能力，可获取气候变化条件下的模型数据，用于生态系统控制试验。

应用:

u  控制型SoilScope 用作蒸散量测量时，不用换土

u  称重分辨率高，识别阴晴交替、结露时蒸散量，测量植物日耗水率

u  不同温度、干湿条件下碳氮排放研究

u  地下水变化对土壤碳氮转换过程的影响

控制功能：罐体内外水力参数梯度一致或设定值。控制参数可以是水势、水位、土温，满足干湿控制、增温等控制试验要求。

SoilScope试验土柱高度可达7.5米，面积可达4平米。

微型生态仓Eco-Cell：

三、土壤碳库变化快检-EcoChem

EcoChem激光光谱元素分析系统采用LIBS技术，实现元素快检。测量原理如下，土壤、根茎等固体样品无需制备成溶液，激光束直接打到样品表面，激发的等离子光谱含有样品的元素种类和含量信息。无需试剂，也不产生废液，是绿色生态地球化学测量方法。

检测限可达ppm级测量的元素可覆盖元素周期表中的大部分元素，包括轻元素如C、N、O 等 及金属元素 Fe、Cu、Mg ，可用于快速检测土壤碳、氮。

EcoChem 采用全上位机操作，用户无需手动调节激光和光谱仪，带有2个看样品窗口，可以无人值守运行。

EcoChem特点：

• 全上位机操作，双视野 用于定位和微区打样

• 相对误差<1%

• 激光波长：能量输出0-100%可调；266nm 1064nm 波长可选

• 谱宽：190-1040nm，光谱精度±0.05nm，门延迟0.5ns-1ms，分辨率0.5ns

• 30余种定量测量土壤植物标样光谱曲线

大豆种子主要矿质元素元素分布分析

四、土壤固碳-根系生态仓RhizoScope

   RhizoScope 用于土壤固碳研究，组成：

• 观测根际生物量变化—采用扫描、摄像一体化复合根系AZR-300

• 地下廓线CO₂、CH₄排放—iChamber-G+AZG-300

根系控制试验—根系生态仓实现土壤热通量控制、土壤水势梯度控制，同步观测土壤氧化还原、pH、水分、温度、电导率。

AZR-300复合根系生长监测系统集成扫描、摄像两种功能于一体。摄像分辨率10um，64倍图像放大， 可观测细根周转、根毛、根菌、真菌、土壤动物活动。扫描视野 22.0cm×21.5cm，观测根际生物量变化。紫外光源区分活根、死根。

RhizoScope根系生态仓控制试验功能：

• 土壤热通量控制

• 水通量控制

• 柱体面积：1平方米，高度2m

• 同步长期定位观测土壤氧化还原、pH和水分、温度、电导率等环境因子