專利名稱：植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于溫室氣體排放測量技術領域，涉及一種實驗裝置，特別是涉及一種植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置。
背景技術：
溫室氣體的研究是全球變化研究中非常重要的研究內容。在研究植物對土壤排放溫室氣體的影響時，氣體樣品的采集和盆栽土壤水分管理是整個研究的兩大關鍵點和難點。因為植物不僅自身可以直接產生/排放溫室氣體CO2、CH4和N2O等，而且可以通過根系分泌物、脫落物等影響土壤溫室氣體的產生/排放。
目前采用的研究方法是用氣體采集箱將植物和土壤同時罩住，然后進行采樣。很明顯，該方法沒有把植物自身產生/排放的溫室氣體與土壤產生/排放的溫室氣體有效地分開，無法判斷溫室氣體的排放變化是植物自身直接產生/排放的效應還是植物通過影響土壤而使溫室氣體排放發生變化的間接效應。
同時在整個研究過程中水分的控制大多從土壤表面加水給予補充，使得培養盆缽中土壤的水分含量出現明顯的人為引起的晝夜變化，給研究土壤溫室氣體排放晝夜變化規律引入了人為的不確定因素和誤差。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置，該植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置能將植物與土壤有效地隔開，使所獲氣體排除了植物的直接影響；并且水分從培養盆缽底部進入土體，然后通過毛細管引力緩慢而均勻地分布在整個培養盆缽的土壤中，不對土壤空氣產生擠壓，不影響溫室氣體的產生和排放。
本實用新型的上述目的是這樣實現的一種植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置，由培養盆缽、氣體采集箱、以及土壤水分供給系統組成，其特征在于所述培養盆缽是圓形缽，培養盆缽頂部外緣安裝有氣體采集箱的承接槽，該敝口部的近中央位置固定有供植物生長的隔離圓管，該培養盆缽靠近底部的側壁上開設有一圓孔；所述氣體采樣箱為底部開口的蓋體，氣體采樣箱的頂部分別開設有中央圓孔、氣體樣品采集孔、以及溫度測量孔，中央圓孔用于穿設供植物生長的隔離圓管，氣體樣品采集孔中安裝有供注射器采集氣體樣品用的高彈性硅橡膠塞，溫度測量孔用于供安裝溫度計；所述土壤水分供給系統由水槽、陶土管和硅橡膠連接管構成，陶土管置于培養盆缽內，將陶土管與硅橡膠管相連接，硅橡膠管穿過培養盆缽靠近底部的側壁上所開設的圓孔與供水水槽相連接。
本實用新型所述的植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置，其特征在于所述承接槽以及氣體采樣箱的外形均為正方形，并且承接槽的邊長略大于氣體采樣箱的邊長。
本實用新型所述的植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置，其特征在于所述培養盆缽、供植物生長的隔離圓管、以及氣體采樣箱均采用PVC材料制成。
本實用新型所述的植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置，其特征在于供植物生長的隔離圓管用PVC條與培養盆缽邊緣連接固定。
下面，結合具體實施例及其附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1為本實用新型所述的植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置中的培養盆缽的結構示意圖；圖2為圖1所示的培養盆缽的俯視狀態的示意圖；圖3為本實用新型所述的植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置的剖面結構示意圖。
具體實施方式
參照圖1、圖2和圖3，本實用新型所提供的植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置由培養盆缽1、氣體采集箱2、以及土壤水分供給系統組成，該土壤水分供給系統由水槽5、陶土管3和硅橡膠管4構成。
培養盆缽1是由PVC材料制作的圓形缽，高度和直徑依據實際裝載土壤的數量而定，一般高度為20cm，直徑15cm。在培養盆缽1底部的側壁上開設有一圓孔11，其大小剛好可以容納連接陶土管3的硅橡膠管4，為了防止空氣通過縫隙進入土壤，最好在硅橡膠管4和培養盆缽1底部的側壁上所開設的圓孔11之間用704膠密封。培養盆缽1頂部外緣安裝有氣體采集箱2的承接槽12，從圖1和圖2中可以看出，承接槽12的外形為正方形，邊長25cm，高5cm。培養盆缽1的中央固定有供植物生長的PVC隔離圓管13，內徑2.5cm，高6cm，其中PVC隔離圓管13的一部分伸出在培養盆缽面之上，另一部分伸入在培養盆缽之內，在本實施例中，該PVC隔離圓管13的2.5cm部分伸出在培養盆缽面之上，而其余的3.5cm部分伸入在培養盆缽之內。該PVC隔離圓管13用PVC條14與培養盆缽1邊緣連接，起固定作用。播種時，種子直接播在PVC隔離圓管13中，使生長出的植株6處于PVC隔離圓管13之中。
氣體采樣箱2為底部開口的、用PVC材料制作的長方型蓋體，長20.5cm，寬20.5cm，高6cm。氣體采樣箱2頂部開有中央圓孔21、氣體樣品采集孔22、以及溫度測量孔23。中央圓孔21的直徑為3.2cm，孔的大小正好可以讓供植物生長的PVC隔離圓管13穿過；氣體樣品采集孔22中安裝有高彈性硅橡膠塞24，用以供注射器采集氣體樣品；溫度測量孔23供安裝溫度計25用，用以記錄采樣過程中氣體采樣箱2內溫度的動態變化。
由水槽5、陶土管3和硅橡膠管4構成的土壤水分供給系統，其陶土管3與硅橡膠管4相連接，硅橡膠管4在穿過培養盆缽1底部的側壁上所開設的圓孔11之后與水槽5相連接。水槽5的長度為90cm，寬20cm，高30cm，一個水槽5可同時與多個培養盆缽1相連接。水槽5中的水量通過全自動供水系統依據水槽水位的變化及時補充。
具體使用時，首先在水槽5中注滿水，通過硅橡膠管4和陶土管3及時地向土壤適量地提供水。采樣時，在培養盆缽1的承接槽12中加入適量水，提起氣體采集箱2，用扇子煽動空氣20秒，使空氣流通，然后將氣體采集箱2放入裝有水的承接槽12中，使氣體采集箱2四周淹沒在水中，隔絕氣體采集箱2中空氣與外界空氣的交換，同時用704膠密封氣體采集箱2與供植物生長的PVC隔離圓管13接縫處。在所有密封工作完成后，開始用醫用注射針通過氣體樣品采集孔22中的高彈性硅橡膠塞24采樣氣體，同時用溫度計25記錄氣體采集箱2中的溫度。然后每隔一段時間采集一次樣品，獲得所需的若干個樣品。樣品采集完畢后，將氣體采集箱2向上提起，約45度交錯放在承接槽12上，以利于平時空氣的流通。
本實用新型的優點1、有效地排除了植物自身溫室氣體排放的影響；2、采樣方便，易于實施；3、特別適用于對溫室氣體排放日變化規律的研究；4、補充水分過程不會對土壤空氣組成產生影響，同時土壤水分在整個實驗過程中保持在一個穩定的范圍之內。
權利要求1.一種植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置，由培養盆缽、氣體采集箱、以及土壤水分供給系統組成，其特征在于所述培養盆缽是圓形缽，培養盆缽頂部外緣安裝有氣體采集箱的承接槽，該敞口部的中央位置固定有供植物生長的隔離圓管，該培養盆缽靠近底部的側壁上開設有一圓孔；所述氣體采樣箱為底部開口的蓋體，氣體采樣箱的頂部分別開設有中央圓孔、氣體樣品采集孔、以及溫度測量孔，中央圓孔用于穿設供植物生長的隔離圓管，氣體樣品采集孔中安裝有供注射器采集氣體樣品用的高彈性硅橡膠塞，溫度測量孔用于供安裝溫度計；所述土壤水分供給系統由水槽、陶土管和硅橡膠連接管構成，陶土管置于培養盆缽內，將陶土管與硅橡膠管相連接，硅橡膠管穿過培養盆缽靠近底部的側壁上所開設的圓孔與供水水槽相連接。
2.如權利要求1所述的植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置，其特征在于所述承接槽以及氣體采樣箱的外形均為正方形，并且承接槽的邊長略大于氣體采樣箱的邊長。
3.如權利要求1或2所述的植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置，其特征在于所述培養盆缽、供植物生長的隔離圓管、以及氣體采樣箱均采用PVC材料制成。
4.如權利要求3所述的植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置，其特征在于供植物生長的隔離圓管用PVC條與培養盆缽邊緣連接固定。
專利摘要本實用新型提供了植物對土壤溫室氣體排放影響實驗裝置，由培養盆缽、氣體采集箱、以及土壤水分供給系統組成，培養盆缽敞口部外緣安裝有氣體采集箱的承接槽，該敞口部的近中央位置固定有供植物生長的隔離圓管，氣體采樣箱的頂部分別開設有三個圓孔，用于穿設供植物生長的隔離圓管、安裝供注射器采集氣體樣品用的高彈性硅橡膠塞、以及供安裝溫度計，土壤水分供給系統由水槽、陶土管和硅橡膠連接管構成，硅橡膠管穿過培養盆缽靠近底部的側壁上所開設的圓孔，其一端與置于培養盆缽內的陶土管相連接，而另一端與置于培養盆缽外的供水水槽相連接。
文檔編號G01N1/22GK2725896SQ20042007957
公開日2005年9月14日 申請日期2004年9月20日 優先權日2004年9月20日
發明者楊蘭芳, 蔡祖聰, 丁維新 申請人:中國科學院南京土壤研究所