CN106959226A - 一种树干采气装置 - Google Patents

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宋新章
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李全
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Abstract

本发明涉及一种树干采气装置，属于气体采集技术领域。本发明提供的树干温室气体采气装置包括可拆卸安装的收集气室，所述气室的端口处设置有密封圈，所述收集气室侧壁设置有采气口，所述收集气室内壁设置有电扇，所述密封圈内侧设有密封所述密封圈和树干之间空隙的密封垫。本发明提供的采气装置安装操作简单，气密性强，对CO2和CH4等温室气体的检测更加准确。

Description

一种树干采气装置
技术领域
本发明涉及气体采集技术领域，具体涉及一种树干采气装置。
背景技术
森林是陆地生态系统的主体，它在生长过程中吸收温室气体CO2，并具有长期的储存能力。但同时林木的树干在代谢过程中释放出的CO2也是林木自养呼吸的重要组成部分。另外，有研究发现树干也可以释放另一种重要的温室气体CH4。因此，树干呼吸的测定对于研究全球森林生态系统碳收支评价及其对全球变化的影响具有重要的科学意义。
测定树干呼吸的方法较多。目前研究应用最多的是气体交换法。该方法可用碱直接吸收CO2，也可连接气体分析仪进行测定；这种气体交换法根据样品分为离体测定法和原位测定法(活体测定法)。离体测定时，对植物活性会造成不可避免的影响，使研究结果产生误差；而目前改造使用的Li-Cor6400便携式光合作用测定仪或者Li-Cor8100土壤呼吸测定仪数据准确可靠，并且对树木没有损伤，但前期操作较为繁琐，对人为操作要求较高；并且只能观测CO2一种气体，无法观测CH4。
树干呼吸采集器，是一种对各种树木的树干所呼吸的气体进行采集的装置，结构简单，实用可行，它可以将采集到的气体进行后续研究，与传统树干呼吸采集器相比更易于安装和携带。中国专利20470956.8公开了一种测定树干呼吸的气室，该气室采用两个方形边框的结构，中间用软管外加布袋式的结构，也可适应不同胸径的树干。它虽然简单且实用，但采取气体样品时还较为粗糙，操作较为繁琐，实验结果存在一定误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种树干采气装置。本发明提供的采气装置安装操作简单，气密性强，实验数据更加准确。
本发明提供了一种树干采气装置，包括可拆卸安装的收集气室，所述气室的端口处设置有密封圈，所述收集气室侧壁设置有采气口，所述收集气室内壁设置有电扇，所述密封圈内侧设有密封所述密封圈和树干之间空隙的密封垫。
优选的是，所述收集气室的材质为PVC。
优选的是，所述收集气室由两个空心半圆柱可拆卸安装得到。
优选的是，所述收集气室侧壁边缘分别采用连接器和密封固定器进行装置的固定。
优选的是，所述连接器为合页。
优选的是，所述密封固定器包括用于密封的橡胶和用于固定的采气装置的塔锁扣，所述橡胶设置在收集气室侧壁边缘处。
优选的是，所述密封圈的材质为泡沫。
优选的是，所述密封垫的材质为橡胶。
优选的是，所述采气口的材质为橡胶。
本发明还提供了上述技术方案所述采气装置在采集温室气体中的应用。
本发明提供了一种树干呼吸采气装置。本发明提供的采气装置安装便捷，气密性强；采取气体样品时操作方便，适用性更强，且对树干无干扰，更贴近树干的原始状态，使实验研究数据更加准确。
附图说明
图1为本发明说明书提供的采气装置示意图；
图2为本发明说明书提供的采气装置示意图；
图3为本发明说明书提供的收集气室内部结构示意图；
图4为本发明说明书提供的连接器示意图；
图5为本发明说明书提供的塔锁扣示意图；
图6为本发明实施例1提供的毛竹气体采集安装效果图。
具体实施方式
本发明提供了一种树干采气装置，包括可拆卸安装的收集气室，所述气室的端口处设置有密封圈，所述收集气室侧壁设置有采气口，所述收集气室内壁设置有电扇，所述密封圈内侧设有密封所述密封圈和树干之间空隙的密封垫。
所述采气装置的结构如图1和图2所示。其中，1为电扇，2为密封垫，3为收集气室，4为采气口，5为连接器，6为密封固定器，7为密封圈。
在本发明中，所述收集气室的材质为PVC。在本发明中，所述收集气室由两个空心半圆柱可拆卸安装得到。本发明对所述空心半圆柱的大小没有特殊的限制，根据树干的粗细进行设置即可，如当采集对象为毛竹时，根据毛竹树干的胸径一般在8～13cm的特点，将空心半圆柱的外直径设为25cm。本发明收集气室内部结构图如图3所示。
在本发明的实施例中，当所述收集气室为两个空心半圆柱时，所述收集气室侧壁边缘分别采用连接器和密封固定器进行装置的固定。
在本发明中，所述连接器为合页，用于连接两个空心半圆柱。本发明的连接器如图4所示。
在本发明中，所述密封固定器包括用于密封的橡胶和用于固定的采气装置的塔锁扣，所述橡胶设置在收集气室侧壁边缘处。本发明对所述塔锁扣的材质没有特殊的限定，优选采用本领域技术人员熟知的金属塔锁扣。本发明所述塔锁扣示意图如图5所示。
在本发明中，所述密封圈的材质为泡沫，所述密封圈设置在收集气室的端口处。本发明所述密封圈气密性好，便于裁剪，能适用不同规格直径的收集气室。
在本发明中，所述密封垫的材质为橡胶，设置在密封圈和树干之间的空隙处。所述密封垫对不同直径的树干有很好的可塑适用性及密封性。
在本发明中，所述采气口的材质为橡胶，设置在收集气室的侧壁上。本发明对采气口的大小和形状没有特殊的限定，具体可选为直径为1cm的圆形采气口。本发明在采样时优选用针筒进行定量采集。本发明对所使用的针筒没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的常规针筒即可，如容量为20ml，针头大小为8#的医用针筒。
在本发明中，所述电扇用于混匀收集气室内的气体，使检测的数据更精准。本发明对所述电扇的型号和材质均没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的能将气体混匀的电扇即可。本发明对风扇的风速也没有特殊的限定，能够实现气室内气体的混匀即可。
在本发明中，在收集树干气体时，先将采气装置中的风扇打开，然后将采气装置包裹在树干上，每间隔一定时间用针筒抽取定量的气体，注入真空密封采气袋中，测量采气袋中气体的含量，根据待测气体浓度随取样时间变化的斜率，计算出气体释放/吸收的速率。
本发明还提供了上述技术方案所述采气装置在采集温室气体中的应用。具体地，所述装置能够应用在温室气体释放和吸收的采集；更具体地，所述装置能够应用于毛竹树干温室气体释放和吸收的采集。
下面结合具体实施例对本发明所述的一种树干采气装置做进一步详细的介绍，本发明的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例1
在晴好天气，选择3株胸径10cm左右的毛竹为采气对象，将采气装置中的风扇打开，然后将采气装置安装在竹秆的中部，安装效果图如图6所示，对气体进行采集。刚安装好时采集气体一次，然后每间隔10分钟采集第2，3，4次，每次采集的气体量为20ml，装在密封真空袋中，带回实验室用岛津GC-2014气相色谱仪测定CO2和CH4浓度。在1天内的8：30，11：30，14：30，17：30共4个时间点进行取样。同时用LI6400呼吸气室同步观测竹秆的CO2释放速率(目前尚无仪器能够直接测定树干的CH4释放/吸收速率)，进行对照比较。表1为毛竹竹秆CO2释放速率的对比测定结果。由表1可知：本装置与LI6400均观测到竹秆的CO2释放，且基本呈现出相同的变化趋势，两种方法测定的结果差异不大，表明本装置的稳定性和可靠性。
表1毛竹竹秆CO2释放速率测定数据(mg CO2m-2h-1)
表2为毛竹竹秆CH4释放/吸收速率的观测结果。由表2可知：本装置观测到竹秆会吸收CH4，但强度不大，且表现出早晚较高，中午较低的特点。这是首次实现对树干释放/吸收CH4气体的观测。
表2毛竹竹秆CH4释放/吸收速率测定数据
注：“-”表示吸收CH4。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种树干采气装置，其特征在于，包括可拆卸安装的收集气室，所述气室的端口处设置有密封圈，所述收集气室侧壁设置有采气口，所述收集气室内壁设置有电扇，所述密封圈内侧设有密封所述密封圈和树干之间空隙的密封垫。
2.根据权利要求1所述的采气装置，其特征在于，所述收集气室的材质为PVC。
3.根据权利要求1或2所述的采气装置，其特征在于，所述收集气室由两个空心半圆柱可拆卸安装得到。
4.根据权利要求3所述的采气装置，其特征在于，所述收集气室侧壁边缘分别采用连接器和密封固定器进行装置的固定。
5.根据权利要求4所述的采气装置，其特征在于，所述连接器为合页。
6.根据权利要求4所述的采气装置，其特征在于，所述密封固定器包括用于密封的橡胶和用于固定的采气装置的塔锁扣，所述橡胶设置在收集气室侧壁边缘处。
7.根据权利要求1所述的采气装置，其特征在于，所述密封圈的材质为泡沫。
8.根据权利要求1所述的采气装置，其特征在于，所述密封垫的材质为橡胶。
9.根据权利要求1所述的采气装置，其特征在于，所述采气口的材质为橡胶。
10.权利要求1所述采气装置在采集温室气体中的应用。
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