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ACE-Net多通道土壤呼吸视察系统

时间：2018-11-15

作者：球速体育

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简介：

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ACE-Net由ACE单机与Master中央控制单位（简称Master）组成，是目前世界上唯一可大面积多点（多通道）连续同步化监测土壤呼吸的仪器设备。通过Master可连接最多30个ACE单机（可凭据预算及研究需求选配ACE单机数量及丈量模式如开放式丈量、关闭式丈量、透明呼吸室、非透明呼吸室），从而组成土壤呼吸监测网络，ACE单机与Master通过一根电缆完成供电和数据传输功效，制止了因庞大的气路连接导致的气路滞留、响应时间慢、耗能大（需要大功率的气泵发动气流）、易损坏、不可大规模同步丈量（没法进行时空漫衍花样研究）等缺点，ACE-Net可同步化连续监测直径200m区域规模内的土壤呼吸时空漫衍花样。

上图为操作人员在实验现场对仪器进行设置和采样

应用领域

l区域土壤通量恒久自动化监测

l土壤呼吸控制因子（温度、湿度、PH、土地类型）

l土壤呼吸的时空变革特征（时间标准、空间模式、梯度）

l土壤呼吸对滋扰的影响（气候变革、林火、耕作、施肥、污染）

l生态系统碳平衡

l区域及全球碳平衡

l土壤呼吸对全球气候变革的影响

l土壤呼吸模型的建立

功效特点

l每个ACE单机既可进行独立自动点丈量监测，又可与Master连接组成多通道区域网络化同步监测，是目前世界上唯一真正多通道同步化丈量的仪器系统

lMaster与ACE单机之间只用一根电缆（卖力信号传输、供电和�？厣柚玫龋┫嗔�，无需气路，具备响应时间短、功耗低（蓄电池供电）、可在野外恒久监测等优点，制止了因气路相连导致的阻塞或被动物践踏、气体滞留（导致误差加大和响应时间拉长）及水汽凝结等问题

lMaster与ACE单机均具备LCD屏和功效操作键，通过显示屏设置和浏览数据等，通过存储卡生存数据，无需连接电脑或PDA，从而实现真正的野外长时间自动监测

l监测直径可达200m，可用于土壤呼吸的区域异质性时空漫衍花样研究，差别土壤类型、差别植被类型或差别梯度的比照剖析研究，通过选配透明呼吸室和非透明呼吸室剖析评估生态系统的碳源碳汇功效等

系统组成

ACE单机，网络控制主机，外接土壤温度和土壤水分传感器。中央控制箱通过电缆与单机相联，对每个单机供电、数据传输和�？�，可与30个单机相联组成区域网络监测，从而实现对直径200米规模内土壤呼吸空间异质性的同步化监测研究。

上图左为操作人员现场检察数据，上图右为数据界面

技术指标

1.丈量单机：网络主机可连接30台单机，单机独立均具剖析器

2.丈量区域规模：直径200m，同步化监测，优于顺序丈量

3.红外气体剖析仪：丈量规模标准配置为 40.0 mmols m^-3（0-896ppm），可选配0-2000ppm；区分率为1ppm；带有自动零校准装置

4.数据纪录：1G移动存储卡（CF），可存储400万组数据

5.电源供应：外用电池、太阳能板或风力供应，单机12V、40Ah蓄电池最长可连续供电28天，ACE-Net单机内部蓄电池1.0Ah

6.显示屏：240×64点阵 LCD屏幕，程序界面友好，通过5键控制

7.数据检察：主机具备图表显示功效，可以获得实时的曲线图，可视化土壤呼吸的变革趋势，便于更直观地进行监测

8.数据下载：CF卡自动复制，也可用RS232传输

9.PAR传感器：0-3000μmol m^-2 s^-1，硅光传感器，每台单机均已配置

10.土壤温度传感器：每台单机可接6个土壤温度传感器，丈量规模：-20～50℃

11.土壤水分探头：每台单机可接4个土壤水分探头，选配Theta土壤水分探头，丈量规模0-1.0 m3.m^-3，精度±1%，探针60mm长

12.呼吸室流量控制：200-5000ml/min (137-3425 ?mol sec^-1)，流速精度±3%

13.丈量模式：开放式和闭合式两种模式可选，差别单机可混淆使用

14.呼吸室体积：密封室体积2.6 L，开放室体积1.0 L

15.呼吸室罩类型：透明和金属可选

16.土壤呼吸罩直径：23 cm

17.单机尺寸：82×33×13cm，重量：9.0 kg

18.网络控制主机尺寸：40×40×20cm，重量：12kg

19.防水防尘：IP66

应用案例

在Zhongbing Lin等（2011）的研究中，使用多台ACE单机组成网络对差别样地的土壤呼吸进行丈量。同时ACE自带的温度传感器和IMKO公司的TDR土壤水分传感器丈量样地的温度和土壤含水量。研究显示高含水量时土壤呼吸和土壤含水量呈负相关（P<0.01）。土壤呼吸和土壤温度之间有明显的迟滞效应，不考虑迟滞效应将低估q₁₀。

产地：英国

选配技术计划

1)可选配土壤氧气丈量�？�

2)可选配高光谱成像以评估土壤微生物呼吸作用

3)可选配红外热成像研究土壤水分、温度变革对呼吸影响

4)可选配ECODRONE?无人机平台搭载高光谱和红外热成像传感器进行时空花样视察研究

部分参考文献

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