CN108120821A - 一种土壤异养呼吸环装置及其设置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种土壤异养呼吸环装置及设置方法，包括：钢制的呼吸环模具和PVC管；将呼吸环模具底端朝下，用铁锤砸进土壤，停止敲打，再利用提手将呼吸环模具提出地表；将纱网包裹住加工过的PVC管放入呼吸环模具砸出的缝隙中，填实，放置24小时以上用土壤二氧化碳通量自动测定系统测定。在本发明的优点在于：能极大限度地排除因土壤异养呼吸环内外水分差异所造成的土壤异养呼吸测定的误差，可以在保持土壤原状土柱的基础上，最大限度的降低土壤呼吸环内外的土壤水分差异，从而准确测定土壤异养呼吸。

Description

一种土壤异养呼吸环装置及其设置方法
技术领域
本发明涉及土壤碳循环过程中土壤异养呼吸测量技术领域，特别涉及一种土壤异养呼吸环装置及其设置方法。
背景技术
土壤呼吸(Soil respriation)是指土壤向大气中排放二氧化碳的过程，是陆地生态系统第二大碳通量。土壤呼吸作为全球碳循环的主要过程，包括自养呼吸和异养呼吸。自养呼吸主要指植物根系呼吸和根系微生物的自养呼吸；异养呼吸主要指土壤微生物呼吸和土壤动物呼吸。在研究异养呼吸时，往往通过设置异养呼吸环或者断根的方法进行。异养呼吸环一般为50cm长PVC管，断根一般在森林生态系统中挖壕沟切断根系后，埋设纱网或PVC板阻断根系生长。采用土壤二氧化碳通量自动测定系统测定。设置PVC管呼吸环的过程中除了排除植物根系和根系微生物的自养呼吸外，也阻止了呼吸环内外土壤水分的流通和交换，而土壤水分含量对土壤呼吸有着十分重要的影响，进而使测定的异养呼吸不能反应真正的异养呼吸。断根法不但工作量大，而且断根的区域相对较大，无法保证断根区域与非断根区域微生物群落结构的一致性。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种土壤异养呼吸环装置及其设置方法，能有效的解决上述现有技术存在的问题。
为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种土壤异养呼吸环设置装置，包括：钢制的呼吸环模具和PVC管；
所述呼吸环模具为中空的圆管，呼吸环模具外表面侧面设有提手1，呼吸环模具底端边缘2打磨锋利，方便打入土中，呼吸环模具顶部的开口处横置固定一钢板，用于受力将呼吸环模具砸入土中；
所述PVC管为中空的圆管，在PVC管的两侧面开设窗口3，将细纱网包裹PVC管但上下两端不包裹；
呼吸环模具主要用于在土地上钻取和PVC管大小相当的土壤缝隙；PVC管用于正式的土壤异养呼吸环，PVC管上的窗口3配合缠上的纱网用作排除根系呼吸和根系上的自养微生物呼吸，但并不阻挡呼吸环内外土壤水分的交换。
进一步地，所述呼吸环模具内径为10.2cm，外径为11.2cm，厚为0.5cm，高为65cm。
进一步地，所述提手1安装位置距呼吸环模具顶端5cm。
进一步地，呼吸环模具顶部的开口处横置的钢板宽5cm。
进一步地，所述PVC管内径为10.4cm，外径为11cm，厚为0.3cm，高为50cm，
进一步地，所述窗口3高40cm，位置距顶端8cm，底端2cm，两窗口3之间的PVC管宽度为5cm。
一种土壤异养呼吸装置及其设置方法，具体步骤如下：
步骤1，在实验样地选择异养呼吸环放置区，将表面用喷雾器喷水湿润，防止设置土壤呼吸环过程中土壤表层遭到过度破坏；
步骤2，将呼吸环模具底端朝下，用铁锤砸进土壤，停止敲打，再利用提手将呼吸环模具提出地表；
步骤3，将纱网包裹住加工过的PVC管，并在纱网一侧及在纱网底端用胶粘连固定，放置在呼吸环模具砸出的圆环里，最后将加工过的PVC管下放到露出地面2-3cm处；
步骤4，放进土壤的PVC管用周边土壤填实，放置24小时以上用土壤二氧化碳通量自动测定系统测定。
进一步地，步骤2呼吸环模具砸进土壤深度为当地植被植物根系深度。
与现有技术相比本发明的优点在于：能极大限度地排除因土壤呼吸环内外水分差异所造成的土壤异养呼吸测定的误差，可以在保持土壤原状土柱的基础上，最大限度的降低土壤呼吸环内外的土壤水分差异，从而准确测定土壤异养呼吸。
附图说明
图1为本发明实施例呼吸环模具结构示意图；
图2为本发明实施例土壤异养呼吸环的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明做进一步详细说明。
一种土壤异养呼吸装置及其设置方法，该方法涉及到的仪器主要包括：钢制的呼吸环模具、PVC管；
如图1所示，所述呼吸环模具为中空的圆管，其内径10.2cm，外径11.2cm，厚0.5cm，高65cm，钢制模具外表面侧面设有提手1，提手1距呼吸环模具顶端5cm，呼吸环模具底端边缘2打磨锋利，方便打入土中，呼吸环模具顶部的开口处横置一宽5cm的钢板，用于受力将呼吸环模具砸入土中；
如图2所示，所述PVC管为中空的圆管，在PVC管的两侧面开设窗口3，将细纱网包裹PVC管但上下两端不包裹，PVC管内径10.4cm，外径11cm，厚0.3cm，高50cm，窗口3高40cm，位置距顶端8cm，底端2cm，两窗口3之间的PVC管宽度为5cm。
呼吸环模具主要用于在土地上钻取和PVC管大小相当的土壤缝隙；PVC管用于正式的土壤异养呼吸环，PVC管上的窗口3配合缠上0.038mm厚的纱网用作排除根系呼吸和根系上的自养微生物呼吸，但并不阻挡呼吸环内外土壤水分的交换；PVC管中间剩下5cm竖条用于支撑呼吸环上下连接及固定纱网。
具体设置土壤异养呼吸环的步骤如下：
步骤1，在实验样地选择异养呼吸环放置区，将表面用喷雾器喷水湿润，防止设置土壤呼吸环过程中土壤表层遭到过度破坏；
步骤2，将呼吸环模具底端朝下，用铁锤砸进土壤至所需求深度(当地植被植物根系深度)，停止敲打，再利用提手将呼吸环模具提出地表。
步骤3，将纱网包裹住加工过的PVC管，并在纱网一侧及在纱网底端用胶粘连固定，放置在呼吸环模具砸出的圆环里。PVC管放置过程中要匀速，以确保PVC管与纱网在放进土壤过程中不掉落分开及损坏。最后将加工过的PVC管下放到露出地面2-3cm处。
步骤4，放进土壤的土壤异养呼吸环用周边土壤填实，放置一段时间后(时间因当地土壤性质而定，至少需大于24h)用土壤二氧化碳通量自动测定系统测定。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种土壤异养呼吸环设置装置，其特征在于包括：钢制的呼吸环模具和PVC管；
所述呼吸环模具为中空的圆管，呼吸环模具外表面侧面设有提手，呼吸环模具底端边缘打磨锋利，方便打入土中，呼吸环模具顶部的开口处横置固定一钢板，用于受力将呼吸环模具砸入土中；
所述PVC管为中空的圆管，在PVC管的两侧面开设窗口，将细纱网包裹PVC管但上下两端不包裹；
呼吸环模具主要用于在土地上钻取和PVC管大小相当的土壤缝隙；PVC管用于正式的土壤异养呼吸环，PVC管上的窗口配合缠上的纱网用作排除根系呼吸和根系上的自养微生物呼吸，但并不阻挡呼吸环内外土壤水分的交换。
2.根据权利要求1所述的一种土壤异养呼吸环设置装置，其特征在于：所述呼吸环模具内径为10.2cm，外径为11.2cm，厚为0.5cm，高为65cm。
3.根据权利要求1所述的一种土壤异养呼吸环设置装置，其特征在于：所述提手安装位置距呼吸环模具顶端5cm。
4.根据权利要求1所述的一种土壤异养呼吸环设置装置，其特征在于：呼吸环模具顶部的开口处横置的钢板宽5cm。
5.根据权利要求1所述的一种土壤异养呼吸环设置装置，其特征在于：所述PVC管内径为10.4cm，外径为11cm，厚为0.3cm，高为50cm。
6.根据权利要求1所述的一种土壤异养呼吸环设置装置，其特征在于：所述窗口高40cm，位置距顶端8cm，底端2cm，两窗口之间的PVC管宽度为5cm。
7.根据权利要求1所述的一种土壤异养呼吸环装置的设置方法，其特征在于具体步骤如下：
步骤1，在实验样地选择土壤异养呼吸环放置区，将表面用喷雾器喷水湿润，防止设置土壤呼吸环过程中土壤表层遭到过度破坏；
步骤2，将呼吸环模具底端朝下，用铁锤砸进土壤，停止敲打，再利用提手将呼吸环模具提出地表；
步骤3，将纱网包裹住加工过的PVC管，并在纱网一侧及在纱网底端用胶粘连固定，放置在呼吸环模具砸出的圆环里，最后将加工过的PVC管下放到露出地面2-3cm处；
步骤4，放进土壤PVC管的缝隙用周边土壤填实，放置24小时以上用土壤二氧化碳通量自动测定系统测定。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤2土壤呼吸环模具砸进土壤深度为当地植被植物根系深度。
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