Förord

ACEJordens andningsövervakningsteknik är utvecklad av det brittiska företaget ADC i enlighet med andningskammarlagstiftningen, ACE jordens andningsövervakning (ACE) består av automatiskt öppna / stänga andningskammar, inbyggd CO₂Analysatorns roterande arm och kontrollenhet består av ett komplett kompakt fältövervakningsinstrument, det finns två typer av stängd mätare och öppen mätare, inklusive stängd genomskinlig, stängd ogenomsiktig, öppen genomskinlig, öppen ogenomsiktig och andra alla andningskammarmätningsmetoder, som kan fastställas automatiskt kontinuerlig övervakning av jordandan och jordtemperaturen, jordfukten och PAR, vattentät dammtät, data lagras automatiskt i minneskortet, 12V 40Ah-batteriet kan kontinuerligt övervakas i fältet i nästan en månad.

ACEDet är för närvarande det enda högt integrerade instrumentet i världen som kan placeras i naturen på lång sikt för övervakning av jordandan.

I bilden ovan mätte forskarna med hjälp av två olika andningskammare, öppen transparent (vänster) och öppen opak (höger).

Tillämpningsområden

üGlobal koldioxid betalningsbalansstudie ger en exakt datakälla för koldioxidhandel

üStudera effekterna av utsläpp av växthusgaser på klimatförändringarna i kombination med klimatförändringsdata

üKombinera med turbiditetsrelaterade data för att förklara förändringar i flödet

üUndersöka faktorer och regleringsmekanismer för jordens andning

üEffekten av olika grödor eller odlingstyper eller bekämpningsmedel på jordens andning

üMikrobiologisk ekologi

üRestaurationsstudier av jordföroreningar

üUndersökning av jordandande tillstånd på deponier

Arbetsprincipen

ACEDet finns två mätlägen: stängt och öppet. Båda modellerna använder olika arbetsprinciper.

1Slutna mätningsprincip: Före att börja mäta stängs luftskyddet automatiskt och bildar ett tätt andningskammare. Inom robotarmen i närheten av andningsrummet, med en hög precision CO₂Infraröd gasanalysator (IRGA) Gasen i andningskammaren analyseras var 10 s och jordytans flöde (jordandevärdet) beräknas automatiskt med analysdata efter mätningen.

2Öppen mätprincip: Andningskammaren stängs automatiskt före början av mätningen, under mätningen är andningskammaren ansluten till omgivningsgasen och den översta delen har tryckfrigörande enheter för att hålla det inre och yttre lufttrycket stabilt. CO2 mätning av pumpade in- och utgångsgaser vid en viss flödeshastighet₂Koncentrationsskillnaden Δc beräknas automatiskt.

Funktioner

lHögt integrerat, fullt automatiserat och integrerat system för övervakning av jordens andning, automatiskt öppna/stänga andningskammare, CO₂Analysatorer, datainsamlare och operativsystem är integrerade för portabilitet utan ytterligare konfiguration av externa enheter som datorer och utan komplicerade, tidskrävande installationer som röranslutningar

lInbyggd mikrodator med 5-knapps operativsystem, stor 240 x 64-bits LCD-skärm för inställningsdrift, databläddrande och diagnostik

lTillgängligt i stängd och öppen typ, stängd mätning rekommenderas i fall av svag jordandetag, såsom torra områden

lAndningskammarstorlek upp till 415 cm²Med genomskinliga och icke-genomskinliga andningskammare, lämpliga för att mäta kolflödet i låga ört- eller gräsgrupper eller för att mäta kolflödet i jord med stora mängder fotosyntetiska havsalter (t.ex. blåalger) och mosgade landväxter (både för fotosyntes och andning)

lHög precision och hög känslighet CO₂Analysator med en upplösning på 1 ppm

l6 jordtemperatursensorer och 4 jordfuktsensorer kan anslutas för att övervaka jordfuktighet och temperatur i olika profiler

lElektricitetsförsörjning kan välja mellan solenergi, batterier och 220V växelström

lFlera ACE-enheter kan köpas för flerpunktsövervakning. Flera genomskinliga andningskammare och flera icke-genomskinliga andningskammare kan användas för att övervaka totalfotosyntes, nettofotosyntes, totalandning, nettoandning och deras sammanhang och dynamiska förändringar i dag och natt i analys av jord- och markfotosyntetiska organismer (t.ex. biokeratin, mossa, låg vegetation etc.)

Tekniska indikatorer

lInfraröd gasanalysator: Inbyggd i jordens andningskammare, korta luftvägar och snabba svarstider

lCO₂Mätsområde: Standardområde 0-896 ppm (anpassningsbara storskala och omfattning) Upplösning: 1 ppm

lPAR: 0-3000 μmol m^-2s^-1Silikonbatterier

lVärmemotståndssond för jordtemperatur: mätområde: -20-50 ℃, kan anslutas till upp till 6 jordtemperatursonder

lJordfuktsond SM300: mätningsområde 0-100 vol%; noggrannhet 3% (efter markering av marken); Mätningsområde: 55mm x 70mm; Upp till fyra jordfuktsonder

lJordfuktsond Theta: mätområde 0-1,0 m³.m^-3Precision ± 1% (efter speciell kalibrering) sondstorlek; Sonden är 60 mm lång, totalt 207 mm; upp till fyra jordfuktsonder kan anslutas

lAndningskammarflödeskontroll: 200-5000 ml/min (137-3425 µmol sec)^-1Precision: ± 3% av flödeshastigheten

lTyp av andningskammare: öppen transparent, öppen opak, stängd transparent, stängd opak

lInstrumenthantering: oberoende konsol, ingen PC/PDA behövs

lDataloggning: 2G mobil minneskort (SD), som kan lagra mer än 8 miljoner datagrupper

lStrömförsörjning: Externt batteri, solpaneler eller vindförsörjning, 12v, 40Ah batteri som håller upp till 28 dagar, internt batteri 1,0Ah endast nätverksbaserat

lDatanedladdning: Läs SD-kort eller använda USB-anslutning

lElektroniska delar: Robust, vattentät 3pin uttag (huvud)

lProgram: Gränssnittsvänligt, kontrolleras med 5 knappar

lGasanslutning: 3 mm gasledningsanslutning

lDisplay: 240 x 64 bits LCD-skärm

lStorlek: 82 x 33 x 13cm

lFörslutningskammarvolym: 2,6 l

lÖppet rums volym: 1,0 l

lDiameter på jorden: 23 cm

lVikt: 9,0 kg

Bilden ovan till vänster är en förbegravd stålring och till höger är en fysisk bild av ACE-anslutningen till jordfukt och jordgraden

Val av andningsrum

Skillnaden mellan öppen och stängd

Skillnaden mellan transparent och ogenomsiktig

Skärm och resultat

Tillämpningsfall

Qi Ran et al. (2010) använde ACE i Qinling för att studera effekten av jordmikrober och organiska syror på jordens andning. Studier visar att markens andningshastighet är mycket signifikant positivt korrelerad med jordbakterier, linobakterier, oxalsyra och citronsyra.

Ursprung

Storbritannien

Valfritt tekniskt program

1)Flerpunktsövervakning med flera ACE-enheter som tillval och nätverksövervakningslösning med ACE MASTER-värdar

2)Valfri jordsyremätningsmodul

3)Valfri högspektral avbildning för att bedöma jordmikrobiella andningseffekter

4)Infraröd termisk bildbehandling för att studera jordfuktighet och temperaturförändringar på andningen

5)Tillgängligt med ECODRONE ® Dronplattform med högspektral och infraröd termisk avbildningssensor för tids- och rymdlandskapsundersökning

Delar av referenser

1.K. Krištof, T. Šima*, L. Nozdrovický och P. Findura (2014). Effekten av jordbearbetningsintensiteten på koldioxidutsläppen från jorden till atmosfären” Agronomy Research 12(1), 115–120.

2.Xinyu Jiang, Lixiang Cao, Renduo Zhang (2014). Förändringar av labila och återkallande kolpooler under kvävetillning i en stadsgräsmatt. Journal of Soils and Sediments, mars 2014, volym 14, nummer 3, s 515-524.

3.Cannone, N., Augusti, A., Malfasi, F., Pallozzi, E., Calfapietra, C., Brugnoli, E. (2016). Interaktionen mellan biotiska och abiotiska faktorer på flera rumsliga skalor påverkar variabiliteten av CO₂Polarbiologi september 2016, volym 39, nummer 9, s 1581–1596.

4.Liu, Yi, et al. (2016). Jord CO₂Utsläpp och drivkrafter i ris-vete rotationsfält utsatta för olika långaTerm Gödselningsmetoder. CLEAN – jord, luft, vatten (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). Växthusgasutsläpp och lager av kol och kväve i jorden från ett 20-årigt gödselat vete maize intercropping system: A model approach” Journal of Environmental Management, volym 167, sidor 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). Effekter av hjultrafik och användning av gödselsgödsel på jord CO₂utsläpp och syrehalt i jorden” avhandling från ”Iğdir Fakulteten för jordbruk vid universitetet Institutionen för biosystemteknik”.

7.Cannone, N. Ponti, S., Christiansen, H.H., Christensen, T.R., Pirk, N., Guglielmin, M. (2018).Effekter av säsongsdynamik av aktivt skikt och växtfenologi på CO₂landatmosfärsflöden vid polygonal tundra i Höga Arktis, Svalbard” CATENA, Vol 174 (mars 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). Kolbalansen hos en sexårig tall (Pinus sylvestris L.) Forest Ecology Management 2019. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.11.012