Preambolo

ACELa tecnologia di monitoraggio della respirazione del suolo è stata sviluppata dalla società britannica ADC secondo la legge sulle camere respiratorie, il monitoraggio della respirazione del suolo ACE (abbreviato ACE) è composto da camere respiratorie automatiche aperte / chiuse, CO integrato₂Il braccio rotativo dell'analizzatore e l'unità di controllo sono costituiti da uno strumento di monitoraggio completo e compatto sul campo, con due tipi di misuratore chiuso e aperto, tra cui trasparente chiuso, opaco chiuso, trasparente aperto, opaco aperto e tutte le tecnologie di misurazione della camera respiratoria, può monitorare automaticamente la respirazione del suolo e la temperatura del suolo, l'umidità del suolo e il PAR, l'intera macchina è impermeabile alla polvere, i dati vengono memorizzati automaticamente nella scheda di memoria, la batteria 12V 40Ah può monitorare continuamente il campo per quasi un mese.

ACEÈ attualmente l'unico strumento altamente integrato al mondo che può essere installato a lungo termine in natura per il monitoraggio della respirazione del suolo.

I ricercatori hanno utilizzato due camere respiratorie aperte trasparenti (a sinistra) e aperte opache (a destra), rispettivamente.

Area di applicazione

üLo studio sulla bilancia dei pagamenti globale del carbonio fornisce una fonte precisa di dati per il commercio del carbonio

üStudiare gli effetti delle emissioni di gas ad effetto serra sui cambiamenti climatici in combinazione con i dati sui cambiamenti climatici

üInterpretazione razionale delle variazioni del flusso in combinazione con i dati relativi alla turbidità

üStudi sui fattori e sui meccanismi di regolazione della respirazione del suolo

üEffetti di diversi tipi di colture o colture o pesticidi sulla respirazione del suolo

üEcologia microbica

üRicerca sul recupero dell’inquinamento del suolo

üStudi sullo stato respiratorio del suolo in discarica

Principio di funzionamento

ACESono disponibili due modalità di misurazione: chiusa e aperta. Entrambi i modelli utilizzano principi di funzionamento diversi.

1Principio di misurazione chiuso: il cappuccio respiratorio si chiude automaticamente prima dell'inizio della misurazione, formando una camera respiratoria chiusa. All'interno del braccio robotico vicino alla camera respiratoria, con un CO di alta precisione₂Analizzatore di gas a infrarossi (IRGA). Il flusso superficiale del suolo (valore respiratorio del suolo) viene calcolato automaticamente utilizzando i dati analitici ogni 10 s.

2Principio di misurazione aperto: il cappuccio respiratorio si chiude automaticamente prima dell'inizio della misurazione, durante il processo di misurazione, la camera respiratoria è collegata al gas ambientale e la parte superiore dispone di un dispositivo di rilascio di pressione per mantenere la pressione interna ed esterna stabile. Misura del CO del gas di pompaggio e di pompaggio dopo aver raggiunto lo stato stabile a una determinata velocità di flusso₂Differenza di concentrazione Δc, il valore di flusso viene calcolato automaticamente.

Caratteristiche funzionali

lSistema di monitoraggio della respirazione del suolo altamente integrato, completamente automatizzato, con apertura/chiusura automatica delle camere respiratorie, CO₂Analizzatori, acquisitori di dati e sistemi operativi sono integrati per facilitare la portabilità senza la necessità di configurare dispositivi esterni, come computer, e senza processi di installazione complessi e richiedenti tempo, come connessioni di tubazioni.

lSistema operativo a cinque tasti per microcomputer integrato, grande schermo LCD a 240 x 64 bit per impostazione, navigazione dei dati e diagnosi

lDisponibile sia in modalità chiusa che in modalità aperta, la misurazione a chiusura è consigliata in situazioni in cui il suolo respira debolmente, ad esempio in zone aride

lDimensioni della sala respiratoria fino a 415 cm²Disponibile tra camere respiratorie trasparenti e non trasparenti, la prima è adatta per misurare il flusso di carbonio del suolo in basse comunità di erbe o erba o per misurare il flusso di carbonio del suolo (sia per fotosintesi che per respirazione) con una grande quantità di alghe marine fotosintetiche (ad esempio alghe blu) e piante topografiche di muschio

lCO di alta precisione e sensibilità₂Analizzatore con risoluzione di 1 ppm

lPossibilità di collegare 6 sensori di temperatura del suolo e 4 sensori di umidità del suolo per monitorare l'umidità e la temperatura del suolo in diversi profili

lLa modalità di alimentazione può essere scelta tra energia solare, batterie, 220V AC

lÈ possibile acquistare più ACE per il monitoraggio multipunto, con diverse camere respiratorie trasparenti e diverse camere respiratorie non trasparenti opzionali per il monitoraggio dell'analisi della fotosintesi totale, della fotosintesi netta, della respirazione totale, della respirazione netta e delle loro interrelazioni e dei cambiamenti dinamici diurni e notturni del suolo e del suolo (ad esempio biocrostacei, muschi, vegetazione bassa, ecc.).

Indicatori tecnici

lAnalizzatore di gas a infrarossi: integrato nella camera respiratoria del suolo, con vie aeree brevi e tempi di risposta rapidi

lCO₂Intervalo di misura: Intervalo standard 0-896 ppm (ampi volumi e gamma personalizzabili) Risoluzione: 1 ppm

lPAR: 0-3000 μmol m^-2s^-1Batteria al silicio

lSonda di resistenza termica alla temperatura del suolo: gamma di misura: -20-50 ° C, fino a 6 sonde di temperatura del suolo

lSonda di umidità del suolo SM300: gamma di misurazione 0-100 vol%; precisione del 3% (dopo la calibrazione del suolo); Dimensione del terreno: 55mm x 70mm; Fino a 4 sonde di umidità del suolo

lSonda di umidità del suolo Theta: gamma di misura 0-1,0 m³.m^-3Precisione ± 1% (dopo una calibrazione speciale) dimensioni della sonda; Lunghezza della sonda 60 mm, lunghezza totale 207 mm; fino a 4 sonde per l'umidità del suolo

lControllo del flusso della camera respiratoria: 200-5000 ml/min (137-3425 µmol sec)^-1Precisione: ± 3% della velocità di flusso

lTipo di camera respiratoria: aperta trasparente, aperta opaca, chiusa trasparente, chiusa opaca

lFunzionamento dello strumento: host indipendente, senza PC/PDA

lRegistrazione dati: scheda di memoria mobile 2G (SD) in grado di memorizzare oltre 8 milioni di dati

lAlimentazione: batterie esterne, pannelli solari o eolici, batterie 12v, 40Ah per un massimo di 28 giorni, batterie interne 1,0Ah solo in rete

lScarica dati: lettura della scheda SD o connessione USB

lCollegamento elettronico: presa resistente e impermeabile a 3 pin (testa)

lProgramma: interfaccia amichevole, controllo tramite 5 tasti

lConnessione gas: connettore 3 mm

lDisplay: schermo LCD a 240 x 64 bit

lDimensioni: 82 x 33 x 13 cm

lVolume della camera sigillata: 2,6 L

lVolume della stanza aperta: 1,0 L

lDiametro del respiratore del suolo: 23 cm

lPeso: 9,0 kg

La figura sopra a sinistra è l'anello in acciaio pre-sepolto, a destra è la mappa fisica del sensore ACE che collega l'umidità del suolo e il grado del suolo

Scelta della sala respiratoria

Differenza tra aperto e chiuso

Differenza tra trasparenza e non trasparenza

schermo di funzionamento e risultati

Casi di applicazione

Qi Ran et al. (2010) hanno studiato gli effetti dei microbi del suolo e degli acidi organici sulla respirazione del suolo utilizzando ACE a Qinling. Gli studi hanno dimostrato che la velocità di respirazione del suolo è altamente significativamente correlata positivamente con batteri del suolo, linoleotidi, acido oxalico e acido citrico.

Origine

Regno Unito

Scenario tecnico opzionale

1)Monitoraggio multi-punto opzionale con più ACE in combinazione con host ACE MASTER

2)Modulo di misura dell'ossigeno del suolo opzionale

3)Opzionale con imaging ad alto spettro per valutare la respirazione dei microbi del suolo

4)Effetti dell'umidità del suolo e dei cambiamenti di temperatura sulla respirazione con imaging termica a infrarossi opzionali

5)Opzionale con ECODRONE ® Piattaforma di droni con sensori di imaging termica ad alto spettro e infrarossi per la ricerca del paesaggio spazio-temporale

Parziali riferimenti

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