CN106770980A - 原位测量植物枝干二氧化碳及水通量的测定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种原位测量植物枝干二氧化碳及水通量的测定系统，包括经输气管路依次连接成检测系统的密封隔离装置、水分及二氧化碳分析系统和气泵；其中密封隔离装置包括透明筒状体和透明密封罩体，透明筒状体和透明密封罩体为拼装式的瓣体结构，其拼接缝上设置有拼接密封件；透明密封罩体的中部设置有通孔和自适应密封件。本发明可将部分树干单独隔离出来，以便在不影响树干光照环境的透明腔内分段测量树干部分的二氧化碳与水通量，同时不伤害组织，保证了树木的生命活性，并可重复使用于不同形态树干样品，可分析树干光合呼吸速率、蒸腾速率，测定结果有利于准确估算在自然光下的树干对树木整体的光合、呼吸强度、蒸腾速率的贡献。
Description
技术领域
本发明涉及植物科研器械技术领域，具体涉及一种原位测量植物枝干二氧化碳及水通量的测定系统。
背景技术
植物树干（枝）呼吸作为全年都在进行的代谢活动，是森林生态系统碳循环的一个重要组成部分。一般采用温度模型进行预测，但是树干呼吸产生的二氧化碳及水一部分溶解在木质部的液流中；而另外一部分通过树皮等释放到周围大气中，即通常利用气室气体交换方法测得的树干二氧化碳及水的释放通量，这部分才是树干与大气的气体交换量。由于树干二氧化碳及水的释放通量不仅受温度、光照等外界环境参数的影响，还会受树干液流的影响，所以仅采用温度预测树干与大气的交换量势必使估测结果产生偏差，从而影响森林生态系统碳交换量的准确性。为了进一步了解温度、光照等外界环境参数对树干二氧化碳及水的释放通量的真实效应与树干二氧化碳释放通量的关系，需要针对植物树干的一个测量单元进行原位测量，因此，需要设计一种能够在植物树干上直接进行原位测量的测定系统。
发明内容
基于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种原位测量植物枝干二氧化碳及水通量的测定系统。
本发明的技术方案在于：一种原位测量植物枝干二氧化碳及水通量的测定系统，包括密封隔离装置、水分及二氧化碳分析系统、气泵和输气管路，所述密封隔离装置、水分及二氧化碳分析系统和气泵经输气管路依次连接成气体循环流动的测定系统。具体地讲，所述密封隔离装置的出气管接头经输气管路连接至气泵，所述气泵的出气口经输气管路连接至水分及二氧化碳分析系统的进气口，所述水分及二氧化碳分析系统的出气口再经输气管路回流至密封隔离装置的进气管接头。当然也可以将气泵安装在所述水分及二氧化碳分析系统的与密封隔离装置的输气管路上。所述的水分及二氧化碳分析系统包括水分分析仪和二氧化碳分析仪。
所述密封隔离装置包括透明筒状体和分别连接在透明筒状体两端口上的透明密封罩体，所述透明筒状体和透明密封罩体可以采用软硬适中的透明材料制成。所述透明筒状体和透明密封罩体为拼装式的瓣体结构，即透明筒状体是采用至少两个的圆弧状的瓣体拼接而成，而透明密封罩体是采用至少两个的扇形瓣体拼接而成；所述透明筒状体和透明密封罩体的拼接缝位于同一平面内，便于拼装扣合。所述透明筒状体和透明密封罩体的拼接缝上设置有拼接密封件，起到密封的效果。所述透明筒状体或透明密封罩体设置有进气管接头和出气管接头，以便与相应的测量设备相连接。所述透明密封罩体的中部设置有通孔，树干可以经通孔穿入和穿出透明腔室，所述通孔的内边缘安装有与植物枝干外表面密封配合的自适应密封件，起到密封的效果。
针对上述技术方案作进一步优化，所述通孔内边缘上还设置有箍环，所述箍环是由至少两条的条状体弧形卷绕拼接而成，所述条状体的两端分别延伸设置有搭接部，所述搭接部上设置有魔术贴，且所述箍环的拼接缝与透明筒状体及透明密封罩体的拼接缝在同一个平面内，所述自适应密封件设置在箍环的内壁面上。
针对上述技术方案作进一步优化，所述自适应密封件为可充气的气胀式密封圈。所述气胀式密封圈为气囊体，所述气囊体可以是一体式条状结构的气囊体，也可以是若干个相互串联成条状结构的气囊体。所述气囊体上设置有进出气孔，所示进出气孔上设置有控制阀。
针对上述技术方案作进一步优化，所述拼接密封件为密封条或水气密封拉链。当为拼接密封件采用密封条时，需要在透明筒状体的拼接缝两旁设置卡扣件或扣合件；当拼接密封件为水气密封拉链时，只需要将该水气密封拉链的两个相对啮合的链带分别固定在拼接缝的两侧即可。
针对上述技术方案作进一步优化，所述进气管接头设置在透明筒状体上部，所述进气管接头与透明筒状体的内腔相通；所述出气管接头设置在透明筒状体下部，所述进气管接头与透明筒状体的内腔相通；所述进气管接头与出气管接头分别位于透明筒状体的对角线位置上。
本发明的有益效果：本发明的密封隔离装置可将部分树干（枝）单独隔离出来，在不影响树干光照环境的透明腔内分段测量树干（枝）部分的二氧化碳与水通量，同时不伤害组织，保证了树木的生命活性，操作简便，并可重复使用于不同形态树干样品，可分析树干光合呼吸速率、蒸腾速率，测定结果有利于准确估算在自然光下的树干对树木整体的光合、呼吸强度、蒸腾速率的贡献。本发明的密封隔离装置结构简单，造价较低，便于推广使用。
附图说明
图1为实施例中测定系统的结构示意图。
图2为实施例中密封隔离装置的单个瓣体展平后的结构示意图。
标号说明：100—密封隔离装置 200—水分及二氧化碳分析系统 300—气泵400—输气管路；
1—透明筒状体 2—透明密封罩体 3—拼接密封件 4—通孔 5—自适应密封件 6—箍环 7—魔术贴 8—树干。
具体实施方式
为了使本发明的上述技术内容和构造特点能更容易地被本领域一般技术人员所理解，下面结合附图和技术要点对本申请进一步的说明。
本发明的原位测量植物枝干二氧化碳及水通量的测定系统包括密封隔离装置100、水分及二氧化碳分析系统200、气泵300和输气管路400，所述密封隔离装置100、水分及二氧化碳分析系统200和气泵300经输气管路400依次连接成气体循环流动的测定系统。
如图1所示，具体地讲，所述密封隔离装置100的出气管接头经输气管路400连接至气泵300，所述气泵300的出气口经输气管路400连接至水分及二氧化碳分析系统200的进气口，所述水分及二氧化碳分析系统200的出气口再经输气管路400回流至密封隔离装置100的进气管接头。
当然也可以将气泵安装在所述水分及二氧化碳分析系统的与密封隔离装置的输气管路上。
所述的水分及二氧化碳分析系统包括水分分析仪和二氧化碳分析仪。
如图1和图2所示，所述密封隔离装置包括透明筒状体1和分别连接在透明筒状体1两端口上的透明密封罩体2，所述透明筒状体和透明密封罩体可以采用软硬适中的透明材料制成。
所述透明筒状体1和透明密封罩体2为拼装式的瓣体结构。在本实施例中，透明筒状体1是采用两个的圆弧状的瓣体拼接而成。同时，透明密封罩体2也对应地采用两个的扇形瓣体拼接而成。这里需要说明的是，所述透明筒状体1和透明密封罩体2的拼接缝位于同一平面内，便于拼装扣合。
所述透明筒状体1和透明密封罩体2的拼接缝上设置有拼接密封件3，起到密封的效果。所述拼接密封件3为密封条或水气密封拉链。当为拼接密封件采用密封条时，需要在透明筒状体的拼接缝两旁设置卡扣件或扣合件；当拼接密封件为水气密封拉链时，只需要将该水气密封拉链的两个相对啮合的链带分别固定在拼接缝的两侧即可。在本实施例中，采用水气密封拉链为例绘图说明。
所述透明筒状体1和/或透明密封罩体2设置有进气管接头和出气管接头，以便与相应的测量设备相连接。所述进气管接头设置在透明筒状体上部，所述进气管接头与透明筒状体的内腔相通；所述出气管接头设置在透明筒状体下部，所述进气管接头与透明筒状体的内腔相通；所述进气管接头与出气管接头分别位于透明筒状体的对角线位置上。
所述透明密封罩体2的中部设置有通孔4，树干可以经通孔穿入和穿出透明腔室，所述通孔的内边缘安装有与植物枝干外表面密封配合的自适应密封件5，起到密封的效果。所述自适应密封件5为可充气的气胀式密封圈。所述气胀式密封圈为气囊体，所述气囊体可以是一体式条状结构的气囊体，也可以是若干个相互串联成条状结构的气囊体。所述气囊体上设置有进出气孔，所示进出气孔上设置有控制阀。
所述通孔4内边缘上还设置有箍环6，所述箍环6是由至少两条的条状体弧形卷绕拼接而成，所述条状体的两端分别延伸设置有搭接部，所述搭接部上设置有魔术贴7，且所述箍环6的拼接缝与透明筒状体及透明密封罩体的拼接缝在同一个平面内，所述自适应密封件5设置在箍环的内壁面上。
使用时，先将密封隔离装置安装在树干上，即将密封隔离装置的两个瓣体（包括透明筒状体部分、透明罩体部分和箍环部分）在所选定的待测树干上进行拼装扣合，同时，让箍环的搭接部相互搭接固定；然后通过充气装置对箍环内的乳胶气囊体进行充气，使其胀紧并密封在树干上。从而实现将树干的一个测量单元单独隔离出来的目的。然后，开启气泵和水分及二氧化碳分析系统进行测定并做记录。
为了进一步提高密封效果，可以在乳胶气囊体胀紧密封后，再在乳胶气囊体于树干之间涂布玻璃胶。
本发明的密封隔离装置拆卸后可重复使用，即测定系统可以重复测定使用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种原位测量植物枝干二氧化碳及水通量的测定系统，包括密封隔离装置、水分及二氧化碳分析系统、气泵和输气管路，其特征在于：所述密封隔离装置、水分及二氧化碳分析系统和气泵经输气管路依次连接成气体循环流动的测定系统；所述密封隔离装置包括透明筒状体和分别连接在透明筒状体两端口上的透明密封罩体，所述透明筒状体和透明密封罩体为拼装式的瓣体结构，所述透明筒状体和透明密封罩体的拼接缝上设置有拼接密封件；所述透明筒状体或透明密封罩体设置有进气管接头和出气管接头；所述透明密封罩体的中部设置有通孔，所述通孔的内边缘安装有与植物枝干外表面密封配合的自适应密封件。
2.根据权利要求1所述的测定系统，其特征在于：即透明筒状体是采用至少两个的圆弧状的瓣体拼接而成，而透明密封罩体是采用至少两个的扇形瓣体拼接而成；所述透明筒状体和透明密封罩体的拼接缝位于同一平面内。
3.根据权利要求1所述的测定系统，其特征在于：所述通孔内边缘上还设置有箍环，所述箍环是由至少两条的条状体弧形卷绕拼接而成，所述自适应密封件设置在箍环的内壁面上。
4.根据权利要求3所述的测定系统，其特征在于：所述条状体的两端分别延伸设置有搭接部，所述搭接部上设置有魔术贴，且所述箍环的拼接缝与透明筒状体及透明密封罩体的拼接缝在同一个平面内。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的测定系统，其特征在于：所述自适应密封件为可充气的气胀式密封圈。
6.根据权利要求5所述的测定系统，其特征在于：所述气胀式密封圈为气囊体，所述气囊体可以是一体式条状结构的气囊体，也可以是若干个相互串联成条状结构的气囊体；所述气囊体上设置有进出气孔，所示进出气孔上设置有控制阀。
7.根据权利要求1所述的测定系统，其特征在于：所述拼接密封件为密封条或水气密封拉链。
8.根据权利要求1所述的测定系统，其特征在于：所述进气管接头设置在透明筒状体上部，所述进气管接头与透明筒状体的内腔相通；所述出气管接头设置在透明筒状体下部，所述进气管接头与透明筒状体的内腔相通。
9.根据权利要求8所述的测定系统，其特征在于：所述进气管接头与出气管接头分别位于透明筒状体的对角线位置上。
10.根据权利要求1所述的测定系统，其特征在于：所述密封隔离装置的出气管接头经输气管路连接至气泵，所述气泵的出气口经输气管路连接至水分及二氧化碳分析系统的进气口，所述水分及二氧化碳分析系统的出气口再经输气管路回流至密封隔离装置的进气管接头。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |