CN208239382U - 一种室内土壤有机碳矿化培养监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种室内土壤有机碳矿化培养监测装置，该装置包括恒温水槽、温度获取组件、培养瓶、吸收瓶、导管，所述导管一端穿过所述第一橡胶内塞延伸至所述培养瓶内部；另一端穿过所述第二橡胶内塞延伸至氢氧化钠液体液面以下。本申请提供的装置，采用温控箱控制的恒温水槽控制培养温度，可以为土壤有机碳矿化提供特定的温度条件。培养瓶和吸收瓶分开，由导管相连，可以连续测定土壤有机碳矿化速率和累积矿化量。培养瓶盛放土壤的土样培养器和称有一定水的烧杯一同放入瓶中，并用橡胶内塞封口，结构简单，操作简单，成本低，有效解决了现存技术操作的不便、设备成本高、结构复杂等不便的问题。

Description

一种室内土壤有机碳矿化培养监测装置

技术领域

本实用新型涉及土壤中大气监测技术领域，特别是涉及一种室内土壤有机碳矿化培养监测装置。

背景技术

土壤中碳向大气排放，主要通过有机碳矿化作用，以CO2的形式从土壤圈进入大气圈。土壤有机碳矿化是土壤有机碳动态变化的一个关键过程，主要是通过土壤微生物利用、分解土壤活性有机碳完成自身的代谢循环，同时释放出CO2的过程，直接关系土壤温室气体的形成及土壤有机碳库的储存。揭示土壤有机碳矿化的规律，对于土壤碳库的科学管理和全球气候变化的有效控制等有十分重要的实践意义。

目前，研究土壤有机碳矿化比较先进的方法有气象色谱法和红外线气体分析法。气象色谱法主要适用于测定小样本在短时间内（1-2min）内释放出的CO2的量；红外气体分析仪法，通过计算机设置开放的气路系统，建立系统内CO2浓度变化与实践的线性关系来计算有机碳的矿化。这些试验测定设备结构复杂，操作不便，设备成本高，若出现故障维修麻烦。有机碳矿化一般需要在气候室控制温度，对试验条件有所限制。

实用新型内容

本实用新型提供了一种室内土壤有机碳矿化培养监测装置。

本实用新型提供了如下方案：

一种室内土壤有机碳矿化培养监测装置，包括：

恒温水槽，所述恒温水槽用于放置用于调节培养温度的液体；

温度获取组件，所述温度获取组件用于获取所述液体的实时温度值；

温度调节组件，所述温度调节组件与所述温度获取组件相连，所述温度调节组件用于根据通过所述温度获取组件获取到的实时温度值调节所述液体温度保持为预置的培养温度；

培养瓶，所述培养瓶位于所述恒温水槽内，所述培养瓶用于放置待检测培养土样；所述培养瓶瓶口处设置有第一橡胶内塞；

吸收瓶，所述吸收瓶位于所述恒温水槽内，所述吸收瓶内用于放置吸收二氧化碳的氢氧化钠液体；所述吸收瓶瓶口处设置有第二橡胶内塞；

导管，所述导管一端穿过所述第一橡胶内塞延伸至所述培养瓶内部；另一端穿过所述第二橡胶内塞延伸至氢氧化钠液体液面以下。

优选的：所述温度获取组件包括位于所述恒温水槽内的温度传感器。

优选的：所述温度调节组件包括温控箱以及位于所述恒温水槽内的加热丝，所述温控箱分别与所述温度传感器以及所述加热丝相连。

优选的：所述培养瓶内放置有土样培养皿以及蒸发皿，所述土样培养皿用于放置待检测培养土样，所述蒸发皿用于放置蒸馏水。

优选的：所述第一橡胶内塞以及所述第二橡胶内塞上均设有拉环。

优选的：所述吸收瓶为50毫升三角瓶。

优选的：所述恒温水槽内设置有隔板。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

通过本实用新型，可以实现一种室内土壤有机碳矿化培养监测装置，在一种实现方式下，该装置可以包括恒温水槽，所述恒温水槽用于放置用于调节培养温度的液体；温度获取组件，所述温度获取组件用于获取所述液体的实时温度值；温度调节组件，所述温度调节组件与所述温度获取组件相连，所述温度调节组件用于根据通过所述温度获取组件获取到的实时温度值调节所述液体温度保持为预置的培养温度；培养瓶，所述培养瓶位于所述恒温水槽内，所述培养瓶用于放置待检测培养土样；所述培养瓶瓶口处设置有第一橡胶内塞；吸收瓶，所述吸收瓶位于所述恒温水槽内，所述吸收瓶内用于放置吸收二氧化碳的氢氧化钠液体；所述吸收瓶瓶口处设置有第二橡胶内塞；导管，所述导管一端穿过所述第一橡胶内塞延伸至所述培养瓶内部；另一端穿过所述第二橡胶内塞延伸至氢氧化钠液体液面以下。本申请提供的装置，采用温控箱控制的恒温水槽控制培养温度，可以为土壤有机碳矿化提供特定的温度条件。培养瓶和吸收瓶分开，由导管相连，可以连续测定土壤有机碳矿化速率和累积矿化量。培养瓶盛放土壤的土样培养器和称有一定水的烧杯一同放入瓶中，并用橡胶内塞封口，结构简单，操作简单，成本低，有效解决了现存技术操作的不便、设备成本高、结构复杂等不便的问题。吸收瓶中盛放一定量的碱液，三角瓶口装有橡胶塞，橡胶塞插有玻璃导管与培养瓶相连，可以随时更换三角瓶，对释放CO2连续测定。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种室内土壤有机碳矿化培养监测装置的结构示意图。

图中：恒温水槽1、温度传感器2、温控箱3、加热丝4、培养瓶5、第一橡胶内塞6、吸收瓶7、第二橡胶内塞8、导管9、土样培养皿10、蒸发皿11、隔板12。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参见图1，为本实用新型实施例一提供的种室内土壤有机碳矿化培养监测装置，如图1所示，该装置包括恒温水槽1，所述恒温水槽1用于放置用于调节培养温度的液体；

温度获取组件，所述温度获取组件用于获取所述液体的实时温度值；所述温度获取组件包括位于所述恒温水槽内的温度传感器2。

温度调节组件，所述温度调节组件与所述温度获取组件相连，所述温度调节组件用于根据通过所述温度获取组件获取到的实时温度值调节所述液体温度保持为预置的培养温度；所述温度调节组件包括温控箱3以及位于所述恒温水槽内1的加热丝4，所述温控箱4分别与所述温度传感器2以及所述加热丝4相连。

培养瓶5，所述培养瓶5位于所述恒温水槽1内，所述培养瓶5用于放置待检测培养土样；所述培养瓶5瓶口处设置有第一橡胶内塞6；所述培养瓶5内放置有土样培养皿10以及蒸发皿11，所述土样培养皿10用于放置待检测培养土样，所述蒸发皿11用于放置蒸馏水。

吸收瓶7，所述吸收瓶7位于所述恒温水槽1内，所述吸收瓶7内用于放置吸收二氧化碳的氢氧化钠液体；所述吸收瓶7瓶口处设置有第二橡胶内塞8；所述吸收瓶7为50毫升三角瓶。

导管9，所述导管9一端穿过所述第一橡胶内塞6延伸至所述培养瓶5内部；另一端穿过所述第二橡胶内塞8延伸至氢氧化钠液体液面以下。

进一步的，所述第一橡胶内塞6以及所述第二橡胶内塞8上均设有拉环。所述恒温水槽1内设置有隔板12。

该装置用恒温水槽保持培养温度，用橡胶内塞对培养瓶进行密封，每培养一定时间后更换CO2吸收三角瓶，用稀盐酸溶液进行滴定，同时换上装有新的碱液的CO2吸收三角瓶中继续进行密闭培养。土样培养器用称重法加水保持恒重，滴定完全自然通气30min，再用于测定土壤有机碳的日均矿化量和有机碳分解率。

该装置可以包括温控箱、温度传感器、恒温水槽、加热丝、培养瓶、集气瓶。培养瓶包括塑料外盖、橡胶内塞、土样培养器皿、蒸发皿、2L塑料瓶；集气瓶包括：带有橡胶塞的三角瓶，内装CO2吸收的NaOH溶液。所述的橡胶内塞上设有拉环，便于装卸。所述橡胶内塞插有导管，用于传输释放气体。所述CO2吸收瓶采用50ml三角瓶，盛放碱液方便，滴定快捷。培养瓶瓶采用2L塑料瓶，口径较大，方便放入土样培养器，和盛放蒸馏水保持空气湿度的小烧杯。小培养皿放置在培养瓶中，与空气接触面大，矿化明显，盛放土样快捷。

该结构在使用过程为：

土壤采集：将采集的土样样品置于培养皿中，将培养皿放入土样培养瓶中，土样培养瓶瓶塞插入玻璃导管，由导管与集气瓶相连，然后将培养瓶放入恒温水槽；

温度控制：设定恒温水槽温度，启动控温装置，对土壤样品进行矿化培养；

CO2气体收集：利用导气管连通土样培养瓶的导管接口和三角瓶相连，三角瓶的NaOH溶液吸收土壤有机碳矿化过程中所释放的CO2。

矿化速率测定：用HCl滴定法测定NaOH溶液吸收的CO2，最后把CO2累计释放量转化为矿化速率。

本申请提供的装置中用于土壤有机碳矿化能力测定的培养测定装置有单独的控温箱，恒温水槽采用铁皮材质，外加隔热板便于保温，箱体内装有加热丝和温度传感器，采用水浴恒温培养法，由温控箱控制设定水体温度进行箱体内温度控制。设有单独的气体收集区域，用于收集CO2的三角瓶可以随时更替，实现连续培养并收集同一个土样培养过程中所释放的CO2。

总之，本申请提供的装置，采用温控箱控制的恒温水槽控制培养温度，可以为土壤有机碳矿化提供特定的温度条件。培养瓶和吸收瓶分开，由导管相连，可以连续测定土壤有机碳矿化速率和累积矿化量。培养瓶盛放土壤的土样培养器和称有一定水的烧杯一同放入瓶中，并用橡胶内塞封口，结构简单，操作简单，成本低，有效解决了现存技术操作的不便、设备成本高、结构复杂等不便的问题。吸收瓶中盛放一定量的碱液，三角瓶口装有橡胶塞，橡胶塞插有玻璃导管与培养瓶相连，可以随时更换三角瓶，对释放CO2连续测定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种室内土壤有机碳矿化培养监测装置,其特征在于，包括：恒温水槽，所述恒温水槽用于放置用于调节培养温度的液体；温度获取组件，所述温度获取组件用于获取所述液体的实时温度值；温度调节组件，所述温度调节组件与所述温度获取组件相连，所述温度调节组件用于根据通过所述温度获取组件获取到的实时温度值调节所述液体温度保持为预置的培养温度；培养瓶，所述培养瓶位于所述恒温水槽内，所述培养瓶用于放置待检测培养土样；所述培养瓶瓶口处设置有第一橡胶内塞；吸收瓶，所述吸收瓶位于所述恒温水槽内，所述吸收瓶内用于放置吸收二氧化碳的氢氧化钠液体；所述吸收瓶瓶口处设置有第二橡胶内塞；导管，所述导管一端穿过所述第一橡胶内塞延伸至所述培养瓶内部；另一端穿过所述第二橡胶内塞延伸至氢氧化钠液体液面以下。

2.根据权利要求1所述的室内土壤有机碳矿化培养监测装置,其特征在于，所述温度获取组件包括位于所述恒温水槽内的温度传感器。

3.根据权利要求2所述的室内土壤有机碳矿化培养监测装置,其特征在于，所述温度调节组件包括温控箱以及位于所述恒温水槽内的加热丝，所述温控箱分别与所述温度传感器以及所述加热丝相连。

4.根据权利要求1所述的室内土壤有机碳矿化培养监测装置,其特征在于，所述培养瓶内放置有土样培养皿以及蒸发皿，所述土样培养皿用于放置待检测培养土样，所述蒸发皿用于放置蒸馏水。

5.根据权利要求1所述的室内土壤有机碳矿化培养监测装置,其特征在于，所述第一橡胶内塞以及所述第二橡胶内塞上均设有拉环。

6.根据权利要求1所述的室内土壤有机碳矿化培养监测装置,其特征在于，所述吸收瓶为50毫升三角瓶。