مقدمة

ACEتنفس التربة رصد التكنولوجيا المتقدمة من قبل شركة تطوير العقبة في المملكة المتحدة على أساس الدائرة التنفسية الأسلوب .₂فائدة نموذج يتكون من ذراع دوارة من محلل و وحدة التحكم ، والتي هي كاملة وصغيرة في مجال رصد الصك ، والتي يتم توفيرها مع إغلاق نوع أداة قياس و فتح نوع أداة قياس ، تشمل جميع أساليب قياس تقنية التنفس غرفة مغلقة نوع شفاف ، غير شفاف نوع فتح نوع شفاف ، وما فائدة نموذج يمكن تلقائيا وبشكل مستمر رصد تنفس التربة و درجة حرارة التربة ، ورطوبة التربة و الاسمية في نقطة ثابتة .

ACEفي الوقت الحاضر ، هو فقط أداة متكاملة للغاية التي يمكن استخدامها لرصد تنفس التربة في الميدان لفترة طويلة .

في الصورة أعلاه ، استخدم الباحثون اثنين من غرف التنفس مفتوحة شفافة ( يسار ) و ( يمين ) على التوالي .

مجال التطبيق

üدراسة ميزان المدفوعات الكربون العالمية ، وتوفير مصدر بيانات دقيقة عن تجارة الكربون

üجنبا إلى جنب مع بيانات تغير المناخ ، دراسة تأثير انبعاثات غازات الدفيئة على تغير المناخ

üجنبا إلى جنب مع دوامية البيانات ذات الصلة ، فإن هذه الورقة تقدم تفسيرا معقولا تدفق التغيير .

üالعوامل المؤثرة في تنفس التربة و آلية تنظيمية تم دراستها .

üتأثير المحاصيل المختلفة أو أنواع الحراثة أو المبيدات الحشرية على تنفس التربة

üالبيئة الميكروبية

üدراسة عن استعادة تلوث التربة

üدراسة عن تنفس التربة في مكب النفايات

مبدأ العمل

ACEاثنين من طرق القياس المستخدمة : مغلقة ومفتوحة . اثنين من وسائط مختلفة تعتمد مبدأ العمل .

1مبدأ القياس المغلقة : قبل البدء في قياس التنفس هود تلقائيا مغلقة ، وتشكيل غرفة التنفس مغلقة . بالقرب من غرفة التنفس داخل الذراع الروبوتية ، مع دقة عالية المشارك₂الأشعة تحت الحمراء محلل الغاز ( IRGA ) . الغاز من غرفة التنفس يتم تحليلها كل 10 ثوان ، سطح التربة التمويه ( تنفس التربة ) يحسب تلقائيا من خلال تحليل البيانات بعد القياس .

2فتح قياس المبدأ : قبل البدء في قياس التنفس هود مغلقة تلقائيا ، في عملية القياس ، غرفة التنفس متصل مع الغاز المحيط ، أعلى مع الضغط الافراج عن الجهاز ، والحفاظ على الضغط الداخلي والخارجي مستقرة . قياس ثاني أكسيد الكربون في ضخ الغاز بعد تحقيق حالة ثابتة في سرعة معينة₂تركيز الفرق دلتا ج ، تلقائيا حساب تدفق القيمة .

وظيفة مميزة

لدرجة عالية من التكامل ، والتشغيل الآلي ، ونظام متكامل لرصد تنفس التربة ، التلقائي فتح / إغلاق غرفة التنفس ، CO₂فائدة نموذج يحتوي على مزايا هيكل بسيط ، سهل النقل ، لا تحتاج إلى معدات إضافية مثل أجهزة الكمبيوتر ، وما إلى ذلك ، لا تحتاج إلى عملية معقدة وتستغرق وقتا طويلا تركيب الأنابيب الصدد ، الخ .

لبنيت في نظام تشغيل الحواسيب الصغيرة ، على نطاق واسع 240 * 64 نقطة مصفوفة شاشات الكريستال السائل المستخدمة في وضع التشغيل ، وتصفح البيانات والتشخيص

لفي ظل حالة من ضعف تنفس التربة في المناطق القاحلة ، فمن المستحسن أن تختار نوع المغلقة

لمساحة غرفة التنفس 415cm²في السابق هو مناسبة لقياس تدفق الكربون من انخفاض العشب أو العشب الشتلات المجتمع ، أو لقياس تدفق الكربون في التربة ( سواء الضوئي والتنفس ) مع عدد كبير من التمثيل الضوئي الطحالب ( مثل الطحالب الخضراء المزرقة والطحالب الأشنات ) .

لدقة عالية وحساسية عالية المشارك₂محلل ، القرار 1ppm

لستة أجهزة استشعار درجة حرارة التربة وأربعة أجهزة استشعار رطوبة التربة يمكن أن تكون مرتبطة إلى رصد رطوبة التربة ودرجة الحرارة في مختلف الأقسام .

لإمدادات الطاقة يمكن أن تكون طريقة اختيار واحد من الطاقة الشمسية ، بطارية تخزين ، 220 فولت التيار المتردد .

لعدد وافر من الآس يمكن شراؤها لإجراء رصد متعددة ، ويمكن أن تكون مطابقة مع عدد وافر من غرف التنفس شفافة وغير شفافة عدة غرف التنفس لرصد وتحليل التربة فوق الأرض الضوئي الكائنات الحية ( مثل قشرة البيولوجية ، والطحالب ، وانخفاض الغطاء النباتي ، الخ . )

المؤشرات الفنية

لالأشعة تحت الحمراء محلل الغاز : بنيت في تنفس التربة ، مسار الغاز قصيرة جدا ، وقت الاستجابة السريعة

لكو₂: قياس مدى : معيار مدى 0-896ppm ( قابل للتعديل مجموعة كبيرة ومجموعة )

lPAR: 0-3000 ميكرومول متر^-2s^-1السيليكون الخلايا الضوئية

لدرجة حرارة التربة المقاومة الحرارية التحقيق : قياس مدى : - 20-50 درجة مئوية ، يمكن أن تصل إلى 6 تحقيقات درجة حرارة التربة

لرطوبة التربة التحقيق sm300 : تحديد نطاق 0-100vol ٪ ؛ دقة 3 ٪ ( بعد معايرة التربة ) ؛ قياس مدى التربة : 55mm × 70mm ; يمكن توصيل ما يصل إلى أربعة تحقيقات رطوبة التربة

لرطوبة التربة التحقيق ثيتا : قياس مدى 0-1.0 م³م^-3دقة ± 1 ٪ ( بعد معايرة خاصة ) حجم التحقيق ؛ المسبار هو 60 ملم طويلة ، المسبار هو 207mm طويلة .

لالتحكم في التدفق في غرفة التنفس : 200-5000ml / دقيقة ( 137-3425 ميكروغرام مول ثانية )^-1) , دقة : ± 3% سرعة التدفق

لغرفة التنفس نوع : فتح شفافة ، مفتوحة غير شفافة ، مغلقة شفافة ، مغلقة غير شفافة أربعة أنواع من غرفة التنفس للاختيار من بينها

لتشغيل الجهاز : استضافة مستقلة ، لا تحتاج إلى جهاز كمبيوتر / المساعد الشخصي الرقمي

لسجل البيانات : 2G بطاقة الذاكرة المتنقلة ( SD ) ، يمكن تخزين أكثر من 8 ملايين مجموعات من البيانات

لإمدادات الطاقة : بطارية خارجية ، لوحة للطاقة الشمسية أو طاقة الرياح ، 12V ، 40AH البطارية لمدة 28 يوما كحد أقصى ، فقط الشبكة الداخلية البطارية 1.0AH

لتحميل البيانات : قراءة بطاقة الذاكرة الرقمية المؤمنة أو استخدام اتصال USB

lالمكونات الإلكترونية الصدد : قوي ، مقاوم للماء 3pin المقبس ( الرأس )

لالبرنامج : واجهة ودية ، التي تسيطر عليها 5 مفاتيح

lاتصال الغاز : 3 مم اتصال الغاز

لعرض : 240 * 64 نقطة مصفوفة شاشات الكريستال السائل

لالحجم : 82 * 33 * 13cm

لختم حجم الغرفة : 2.6 لتر

لحجم الغرفة المفتوحة : 1.0 لتر

lتنفس التربة تغطي القطر : 23 سم

لالوزن : 9 كجم

الشكل 1-2 ايس توصيل أجهزة استشعار رطوبة التربة

اختيار غرفة التنفس

الفرق بين إغلاق وفتح

الفرق بين الشفافية وعدم الشفافية

تشغيل الشاشة و النتيجة

حالة الطلب

تشو ران et al ( 2010 ) دراسة تأثير الكائنات الحية الدقيقة في التربة والأحماض العضوية على تنفس التربة باستخدام ايس في جبال تشينلينغ . وأظهرت النتائج أن معدل التنفس في التربة التربة البكتيريا الشعية ، حمض الأكساليك ، وحامض الستريك بشكل كبير ارتباطا إيجابيا .

مكان المنشأ

المملكة المتحدة

اختيار خطة تقنية

( 1 )يمكن أن تكون مطابقة مع عدة نقاط الرصد ايس ايس ماستر المضيف لتشكيل شبكة رصد البرنامج

( 2 )اختياري وحدة قياس الأوكسجين في التربة

( 3 )اختياري التصوير الفائقة الطيفية لتقييم تنفس التربة الميكروبية

( 4 )دراسة عن تأثير رطوبة التربة ودرجة الحرارة على التنفس بواسطة الأشعة تحت الحمراء الحرارية التصوير البديل

( 5 )Ecodrone اختياري ® التحقيق في الأنماط المكانية والزمانية من الطائرات بدون طيار منصة محمولة على التصوير بالأشعة تحت الحمراء وأجهزة الاستشعار

بعض المراجع

1.K. Krištof، T. Šima*، L. Nozdrovický و P. Findura (2014). تأثير كثافة زراعة التربة على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي يتم إطلاقها من التربة إلى الغلاف الجوي" أبحاث الزراعة 12 (1) ، 115-120.

2.Xinyu Jiang، Lixiang Cao، Renduo Zhang (2014). تغييرات في حمامات الكربون المتقلبة والقلبية تحت إضافة النيتروجين في تربة العشب في المدينة. مجلة التربة والرواسب، مارس 2014، المجلد 14، العدد 3، ص 515-524.

3.Cannone، N.، Augusti، A.، Malfasi، F.، Pallozzi، E.، Calfapietra، C.، Brugnoli، E. (2016). التفاعل بين العوامل الحيوية وغير الحيوية على مقاييس مكانية متعددة يؤثر على تغير CO₂تدفقات في البيئات القطبية” Polar Biology September 2016, Volume 39, Issue 9, pp 1581–1596.

4.Liu, Yi, et al. (2016). التربة CO₂الانبعاثات والسائقات في حقول تدوير الأرز والقمح التي تخضع لمختلف الطولات- ممارسات التخصيب المدة. CLEAN – Soil, Air, Water (2016) (باللغة الإنجليزية). DOI: 10.1002/clen.201400478 ( http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/clen.201400478/abstract ).

5.Xubo Zhang، Minggang Xu، Jian Liu، Nan Sun، Boren Wang، Lianhai Wu (2016). انبعاثات غازات الدفيئة ومخزونات الكربون والنيتروجين في التربة من القمح المخصب لمدة 20 سنة نظام زراعة الذرة: نهج نموذجي" مجلة الإدارة البيئية، المجلد 167، الصفحات 105-114، ISSN 0301-4797، http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.11.014. ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479715303686 ).

6.Altikat S., H. Kucukerdem K., Altikat A. (2018). تأثيرات حركة العجلات وتطبيقات السماد في الفناء على التربة CO₂الانبعاثات ومحتوى الأكسجين في التربة" أطروحة مقدمة من "Iğ(د)وجامعة كلية الزراعة قسم هندسة النظم الحيوية" و.

7.Cannone، N. Ponti، S.، Christiansen، H.H.، Christensen، T.R.، Pirk، N.، Guglielmin، M. (2018).تأثيرات الديناميكيات الموسمية للطبقة النشطة وفينولوجيا النباتات على CO₂تدفقات الغلاف الجوي الأرضي في توندرا متعددة الأضلاع في القطب الشمالي العالي، سفالبارد" CATENA، المجلد 174 (مارس 2019) 142-153. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816218305009 .

8.Uri ، V. ، Kukumägi ، M. Aosaar ، J. ، Varik ، M. ، Becker ، H. ، Auna ، K. ، Krasnova ، A. ، Morozova ، G. ، Ostonen ، I. ، Mander ، U. ، Lõhmus ، K. ، Rosenvald ، K. ، Kriiska ، K. ، Soosaarb ، K. ، (2018). ميزان الكربون في صنوبر اسكتلندي عمره ست سنوات (Pinus sylvestris L.) إدارة بيئة الغابات 2019. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.11.012