全自動(dòng)變溫土壤培處理裝置在研究土壤有機(jī)碳礦化的應(yīng)用

       土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫(kù)，土壤有機(jī)質(zhì)分解釋放的CO₂是陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣之間最大的氣體交換通量之一。土壤有機(jī)質(zhì)分解的微小變化，可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)從“碳源”轉(zhuǎn)為“碳匯”，調(diào)控著大氣CO₂濃度的增加（IPCC，2014）。
 

       為了研究在凍融條件下各個(gè)因素對(duì)碳礦化的單個(gè)影響和交互作用，東北地理所進(jìn)行了“凍融條件下土壤有機(jī)碳礦化的研究”實(shí)驗(yàn)。此次實(shí)驗(yàn)采用了北京普瑞億科科技有限公司和中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所合作研發(fā)的PRI-8800全自動(dòng)變溫土壤培養(yǎng)前處理裝置，通過(guò)PRI-8800實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)CO₂排放，進(jìn)而可以發(fā)現(xiàn)CO₂在短時(shí)間內(nèi)的變化，在此之前這一直是難以攻克的技術(shù)壁壘。
       PRI-8800全自動(dòng)變溫土壤培養(yǎng)前處理裝置，可對(duì)接土壤呼吸研究的不同分析儀，組裝為成套設(shè)備，填補(bǔ)分析儀器無(wú)法直接應(yīng)用試驗(yàn)課題的空白，解決該方向從分析儀器到實(shí)驗(yàn)室直接應(yīng)用最后一公里的難題！

性能優(yōu)勢(shì)：

• 可靈活對(duì)接不同分析儀（同位素分析儀、氣體濃度分析儀等）；

• 標(biāo)配16位樣品盤，也可選配4位或9位樣品盤；

• 自動(dòng)化程度高，無(wú)人值守，24小時(shí)不間斷工作；

• 可方便拆卸土壤瓶固定裝置，實(shí)現(xiàn)在線置換土壤瓶；

• 全自動(dòng)控溫系統(tǒng)（-20~80 ℃），控溫精度優(yōu)于0.1 ℃；

• 土壤溫度傳感器探針可頻繁自動(dòng)插入土壤瓶中，準(zhǔn)確測(cè)量土壤溫度；

• 高效的氣體循環(huán)氣路——雙回路氣路設(shè)計(jì)，可根據(jù)需要對(duì)CO₂濃度進(jìn)行預(yù)處理，調(diào)控系統(tǒng)內(nèi)的起始CO₂濃度（避免過(guò)高CO₂濃度的抑制效應(yīng)）；

• 高效的氣路設(shè)計(jì)，縮短響應(yīng)時(shí)間；

• 可靈活設(shè)定的標(biāo)定系統(tǒng)，保障測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

• 友好的軟件界面，可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)需要設(shè)定參數(shù)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。

配置說(shuō)明：
       PRI-8800全自動(dòng)變溫土壤培養(yǎng)前處理裝置，含一套控制箱，16位采樣裝置，可選配外循環(huán)系統(tǒng)。Picarro 全系同位素分析儀（G2201-I，G2131-I，G2132-I，G5131-I）, 全系溫室氣體分析儀（G2301，G2401，G4301，G2508等）；AGT 全系同位素分析儀（IR2）；LI-COR LI-840A等均可連接。

PRI-8800與PICARRO同位素聯(lián)用GUI界面

技術(shù)指標(biāo)：

研究領(lǐng)域：

1. 利用其自動(dòng)、連續(xù)、快速的特點(diǎn)，開展區(qū)域尺度的聯(lián)網(wǎng)研究，揭示不同區(qū)域或植被類型的Q10變異及其控制機(jī)制。受傳統(tǒng)培養(yǎng)和測(cè)試方法的影響，研究人員很難開展類似的研究，雖然整合分析能一定程度解決這個(gè)問(wèn)題，但也存在不同實(shí)驗(yàn)處理?xiàng)l件和實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法造成的高不確定性問(wèn)題。
2. 開展Q10對(duì)連續(xù)溫度變化過(guò)程響應(yīng)研究，更真實(shí)的模擬溫度變化情況，從而揭示土壤微生物呼吸對(duì)溫度變化的響應(yīng)機(jī)制。受傳統(tǒng)方法的限制，當(dāng)前大多數(shù)研究均在小時(shí)、天、周尺度來(lái)開展，并沒(méi)有揭示真實(shí)的溫度日動(dòng)態(tài)。
3. 更好地開展土壤微生物對(duì)水分或資源快速變化情景下的研究。例如，降水脈沖是干旱-半干旱區(qū)的常見現(xiàn)象，土壤微生物活性（碳礦化速率或氮礦化速率）對(duì)水分可獲得性的響應(yīng)一直是非常重要又極具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問(wèn)題；類似的，土壤微生物對(duì)外界資源脈沖式供應(yīng)的響應(yīng)或激發(fā)效應(yīng)也是近期研究熱點(diǎn)。
4. 隨著設(shè)備的廣泛使用與改進(jìn)，尤其是與13C分析設(shè)備相結(jié)合，相信會(huì)在土壤有機(jī)質(zhì)周轉(zhuǎn)領(lǐng)域具有更多的應(yīng)用前景。

部分發(fā)表文獻(xiàn)：
 

• Li J, He N, Xu L, et al. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures[J]. Soil Biology & Biochemistry,2017,106:18-27.

• Liu Y, He N. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China’s forests and grasslands[C]// European Geosciences Union General Assembly,2017.

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