CN105571910A - 冻融期湿地土壤温室气体采集装置及利用该装置采集气体的方法 - Google Patents

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宋阳
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Abstract

冻融期湿地土壤温室气体采集装置及利用该装置采集气体的方法，涉及一种土壤温室气体采集装置及采集气体的方法。为了解决传统装置材料不耐冻，封闭式装置导致装置与周围土壤无法进行气体交换等问题。装置包括耐冻塑料管、盖子、乳胶管、夹子和注射器，所述耐冻塑料管的底部和侧壁均分布有若干小孔。方法：一、采集深度、直径与耐冻塑料管直径匹配的湿地土柱，并将土柱自上而下放入耐冻塑料管中，然后盖紧盖子，使盖子与耐冻塑料管之间密封，用夹子夹紧乳胶管；二、将气体采集装置原位放回采集土柱的土洞中，定期松开夹子，用注射器抽取气体样品，测试温室气体含量。本发明用于采集冻融期是湿地土壤温室气体。

Description

冻融期湿地土壤温室气体采集装置及利用该装置采集气体的方法
技术领域
本发明涉及一种土壤温室气体采集装置及采集气体的方法。
背景技术
冻融期是湿地土壤温室气体排放的关键阶段。原位准确模拟冻融期湿地土壤温室气体的排放过程和采集温室气体是研究冻融期湿地土壤温室气体排放的关键。过去的研究多采用封闭的静态箱法来研究温室气体排放通量，但是箱体的材质不耐冻，不适合冻融期的研究，并且静态箱中的气体与周围土壤无交换过程，不能够反应温室气体的瞬时产生状况。因此，研制一套适用于冻融条件下的开放式湿地土壤温室气体采集装置，至关重要。
发明内容
本发明为了解决传统装置材料不耐冻，封闭式装置导致装置与周围土壤无法进行气体交换等问题，提供一种冻融期湿地土壤温室气体采集装置及利用该装置采集气体的方法。
本发明的冻融期湿地土壤温室气体采集装置包括耐冻塑料管、盖子、乳胶管、夹子和注射器，所述耐冻塑料管的底部和侧壁均分布有若干小孔，耐冻塑料管的管口处设有盖子，所述盖子中间设有孔，乳胶管的一端穿过盖子中间的孔中伸入到耐冻塑料管内，乳胶管与孔的连接处密封，乳胶管的另一端与注射器连接，乳胶管与注射器的连接处密封，所述乳胶管上设有夹子。
进一步的，小孔的孔径为5～8mm。耐冻塑料管的侧壁和底部均分布有小孔的目的是保证管内土柱与管外周围土壤存在气体和水分的交换，确保采集到的管内气体是交换平衡后的土壤温室气体瞬时产生量，而不是累积量。
进一步的，耐冻塑料管由耐冻塑料制成，耐冻塑料能够耐受-40℃低温，能够保证其具备耐冻耐低温的特征。
进一步的，耐冻塑料管的直径为20～40cm，长度为40cm～80cm。
进一步的，盖子顶部高出耐冻塑料管管口18～20cm。盖子有一定高度，便于保证除土体外装置内部具备一定的气体储存空间。
进一步的，盖子与耐冻塑料管的关口之间采用螺纹连接，便于旋紧盖子；
利用上述冻融期湿地土壤温室气体采集装置采集气体的方法，按以下步骤进行：
步骤一、采集深度、直径与耐冻塑料管直径匹配的湿地土柱，并将土柱自上而下放入耐冻塑料管中，然后盖紧盖子，使盖子与耐冻塑料管之间密封，用夹子夹紧乳胶管；
步骤二、将气体采集装置原位放回采集土柱的土洞中，定期松开夹子，用注射器抽取气体样品，测试温室气体含量，使用后清空装置，清洗干净，可反复使用。
将整个装置放回采集土柱的土洞中，确保了装置内土柱接受天然的冻融过程。
本发明的有益效果：
本发明适用于冻融期湿地土壤温室气体的采集，装置主体由防冻塑料材质制成，降低了由于装置冻裂造成的实验失败风险，并且本发明的装置是开放式装置，装置主体的侧壁和底部均钻有多个小孔，保证了装置与其外部周围土壤的气体交换，确保采集到的管内气体是交换平衡后的土壤温室气体瞬时产生量，而不是累积量，提高了实验精度。
附图说明
图1为本发明冻融期湿地土壤温室气体采集装置的结构示意图；图2为冻融期湿地土壤温室气体采集装置的使用状态图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式冻融期湿地土壤温室气体采集装置包括耐冻塑料管1、盖子2、乳胶管3、夹子4和注射器5，所述耐冻塑料管的底部和侧壁均分布有若干小孔7，耐冻塑料管1的管口处设有盖子2，所述盖子2中间设有孔，乳胶管3的一端穿过盖子2中间的孔中伸入到耐冻塑料1管内，乳胶管3与孔的连接处密封，乳胶管3的另一端与注射器5连接，乳胶管3与注射器5的连接处密封，所述乳胶管3上设有夹子4。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述小孔的孔径为5～8mm。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述耐冻塑料管1由耐冻塑料制成，所述耐冻塑料为能够耐受-40℃低温的塑料。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述耐冻塑料管1的直径为20～40cm，长度为40cm～80cm。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述盖子2顶部高出耐冻塑料管1管口18～20cm。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述盖子2与耐冻塑料管1的管口之间采用螺纹连接。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：结合图2说明本实施方式，本实施方式利用冻融期湿地土壤温室气体采集装置采集气体的方法，按以下步骤进行：
步骤一、采集深度和直径与耐冻塑料管1匹配的湿地土柱，并将土柱自上而下放入耐冻塑料管1中，然后盖紧盖子2，使盖子2与耐冻塑料管1之间密封，用夹子4夹紧乳胶管3；
步骤二、将气体采集装置原位放回采集土柱的土洞中，定期松开夹子4，用注射器5抽取气体样品，测试温室气体含量，使用后清空装置，清洗干净，可反复使用。
为验证本发明的有益效果，进行以下试验：
实施例1：结合图2说明本实施例，图2中1为耐冻塑料管，2为盖子，3为乳胶管，4为夹子，5为注射器，7为小孔，8为土壤。
本实施例冻融期湿地土壤温室气体采集装置包括耐冻塑料管1、盖子2、乳胶管3、夹子4和注射器5，所述耐冻塑料管的底部和侧壁均分布有若干小孔7，所述小孔的孔径为6mm，耐冻塑料管1的管口处设有盖子2，所述盖子2中间设有孔，乳胶管3的一端穿过盖子2中间的孔中伸入到耐冻塑料1管内，乳胶管3与孔的连接处密封，乳胶管3的另一端与注射器5连接，乳胶管3与注射器5的连接处密封，所述乳胶管3上设有夹子4。
耐冻塑料管1的直径为30cm，长度为40cm。盖子2顶部高出耐冻塑料管1管口20cm。
所述耐冻塑料管1由耐冻塑料制成，所述耐冻塑料为能够耐受-40℃低温的塑料。
采集气体的方法为：
步骤一、采集40cm深、直径为30cm的湿地土柱，并将土柱自上而下放入耐冻塑料管1中，然后盖紧盖子2，使盖子2与耐冻塑料管1之间密封，用夹子4夹紧乳胶管3；
步骤二、将气体采集装置原位放回采集土柱的土洞中，定期松开夹子4，用注射器5抽取气体样品，测试温室气体含量，使用后清空装置，清洗干净，可反复使用。
采集到的气体用于N2O、CO2和CH4等温室气体含量的测试。
本实施方式耐冻塑料管的侧壁和底部钻分布有小孔，保证管内土柱与管外周围土壤存在气体和水分的交换，确保采集到的管内气体是交换平衡后的土壤温室气体瞬时产生量，而不是累积量，提高了实验精度。
盖子有一定高度，便于保证除土体外装置内部具备一定的气体储存空间。
将整个装置放回采集土柱的土洞中，确保了装置内土柱接受天然的冻融过程。

Claims (7)

1.冻融期湿地土壤温室气体采集装置，其特征在于该装置包括耐冻塑料管(1)、盖子(2)、乳胶管(3)、夹子(4)和注射器(5)，所述耐冻塑料管(1)的底部和侧壁均分布有若干小孔(7)，耐冻塑料管(1)的管口处设有盖子(2)，所述盖子(2)中间设有孔，乳胶管(3)的一端穿过盖子(2)中间的孔中伸入到耐冻塑料(1)管内，乳胶管(3)与孔的连接处密封，乳胶管(3)的另一端与注射器(5)连接，乳胶管(3)与注射器(5)的连接处密封，所述乳胶管(3)上设有夹子(4)。
2.根据权利要求1所述的冻融期湿地土壤温室气体采集装置，其特征在于所述小孔(7)的孔径为5～8mm。
3.根据权利要求1所述的冻融期湿地土壤温室气体采集装置，其特征在于所述耐冻塑料管(1)由耐冻塑料制成，所述耐冻塑料为能够耐受-40℃低温的塑料。
4.根据权利要求1所述的冻融期湿地土壤温室气体采集装置，其特征在于所述耐冻塑料管(1)的直径为20～40cm，长度为40cm～80cm。
5.根据权利要求1所述的冻融期湿地土壤温室气体采集装置，其特征在于所述盖子(2)顶部高出耐冻塑料管(1)管口18～20cm。
6.根据权利要求1所述的冻融期湿地土壤温室气体采集装置，其特征在于所述盖子(2)与耐冻塑料管(1)的管口之间采用螺纹连接。
7.利用权利要求1所述的冻融期湿地土壤温室气体采集装置采集气体的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：
步骤一、采集深度和直径与耐冻塑料管(1)匹配的湿地土柱，并将土柱自上而下放入耐冻塑料管(1)中，然后盖紧盖子(2)，使盖子(2)与耐冻塑料管(1)之间密封，用夹子(4)夹紧乳胶管(3)；
步骤二、将气体采集装置原位放回采集土柱的土洞中，定期松开夹子(4)，用注射器(5)抽取气体样品，测试温室气体含量，使用后清空装置，清洗干净。
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