植株群落碳氮水耦合监测及根际碳库快检技术新进展

整棵植株或群落的固碳能力因缺少大的测量室一直是测量难点，也是突破叶片级碳交换监测的瓶颈，澳作自主研发、全国产化生产的iChamber多功能自动箱高度可达2米、面积可达1平米以上。
iChamber自动箱可放置在控制型土柱上（SoilScope），实现水势梯度、热通量梯度、降雨的调控，用于模拟不同季节、温度、降水条件下的光合、呼吸、气体排放观测，让监测不受季节的影响。一台温室气体分析仪可同步观测多种温室气体，如CO₂、CH₄、N₂O、COS、CO、H₂O 同步观测，减少了多台分析仪间系统误差，同时测量的CO₂和COS可提高NEE计算精度。
EcoChem实现了LIBS技术快速测量土壤碳库，扫描、摄像一体化复合根系生长监测系统AZR-300，可观测根际生物量变化；土壤采气矛iChamber-G分层监测地下廓线温室气体排放量和碳库变化的相关性；集根系监测、土壤CO2、CH4 排放、土壤水温盐、pH、氧化还原等多参数一体化监测的RhizoScope根系生态仓系统，为地下生态学过程、土壤固碳研究提供了新的监测工具。
 
一、新型植物群落自动箱-iChamber
iChamber 群落自动箱 澳作公司拥有自主知识产权，自主研发、国内生产、集六项设计专利于一体，即可用于呼吸测量，也可用作群落光合室。
iChamber自动箱既可以是透明的，也可以是黑色的，可以直接测量净群落生态系统碳交换量（NEE）、群落生态系统的呼吸量(ER)。
 
应用：

 
自动箱设计对比（面积、高度）：
iChamber 群落自动箱特点：

S35 iChamber （面积0.08平米、高0.5米）工作视频
 

地下土壤气体采气矛iChamber-G，测量地下廓线CO₂、CH₄排放 ，有2种类型分别用于无积水土壤和湿地环境。
 
 
                                   
 
 二、控制试验土柱-SoilScope
澳作公司自主设计、国内生产的SoilScope 控制型蒸渗系统改造了欧盟第三代蒸渗技术，测量精度达到国际领先水平，首创2平米、4米高原状土取土技术。双套筒设计实现大田快速安装。具备水通量和热通量控制能力，可获取气候变化条件下的模型数据，用于生态系统控制试验。
 
应用:

 
控制功能：罐体内外水力参数梯度一致或设定值。 控制参数可以是水势、水位、土温，满足干湿控制、增温等控制试验要求。
 

国际首创面积2平米、高4米原状土取样	自动测量地表产流	高精度称重模块，1平米蒸渗，蒸散量分辨率达到0.001mm

SoilScope 试验土柱高度可达7.5米，面积可达4平米。

微型生态仓Eco-Cell：
   iChamber群落自动箱底部采用控制型土柱SoilScope ，调控iChamber内的温度、湿度、CO₂可实现生态仓功能，比国外造价高、占地大的Ecotron，更经济、更灵活。
 
 
 
三、土壤碳库变化快检-EcoChem
EcoChem激光光谱元素分析系统采用LIBS技术，实现元素快检。测量原理如下，土壤、根茎等固体样品无需制备成溶液，激光束直接打到样品表面，激发的等离子光谱含有样品的元素种类和含量信息。无需试剂，也不产生废液，是绿色生态地球化学测量方法。
检测限可达ppm级 测量的元素可覆盖元素周期表中的大部分元素，包括轻元素如C、N、O 等 及金属元素 Fe、Cu、Mg ，可用于快速检测土壤碳、氮。
EcoChem 采用全上位机操作，用户无需手动调节激光和光谱仪，带有2个看样品窗口，可以无人值守运行。
 

EcoChem测量原理	EcoChem 激光光谱元素分析仪

 
EcoChem特点：

 

四、土壤固碳-根系生态仓RhizoScope

   RhizoScope 用于土壤固碳研究，组成：
   1、观测根际生物量变化—采用扫描、摄像一体化复合根系AZR-300
   2、地下廓线CO₂、CH₄排放—iChamber-G+AZG-300
 

根系控制试验—根系生态仓实现土壤热通量控制、土壤水势梯度控制，同步观测土壤氧化还原、pH、水分、温度、电导率



AZR-300复合根系生长监测系统集成扫描、摄像两种功能于一体。摄像分辨率10um，64倍图像放大，
可观测细根周转、根毛、根菌、真菌、土壤动物活动。扫描视野 22.0cm×21.5cm，观测根际生物量变化。紫外光源区分活根、死根。
 

AZR-300系统扫描的根系图像	AZR-300系统拍摄的根系及土壤孔隙

RhizoScope根系生态仓控制试验功能：