多通道土壤呼吸自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)的改進(jìn)和應(yīng)用.pdf

1、本研究主要根據(jù)動(dòng)態(tài)氣室法土壤呼吸原理,在實(shí)驗(yàn)室已有多通道土壤呼吸系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行硬件和軟件改進(jìn),安排了室內(nèi)性能測(cè)試、野外一致性比對(duì)和長(zhǎng)期的野外驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),最終能與國(guó)外主流土壤呼吸系統(tǒng)有較好的一致性,從而能更好的滿足科研實(shí)驗(yàn)的需求。
　　系統(tǒng)硬件改進(jìn)主要是對(duì)氣路切換、氣體分析、氣體采集以及微氣象要素模塊進(jìn)行的。選用了性能更好的氣路切換器件,換用精度更高的RR-9501型號(hào)CO2紅外氣體分析儀和RR-2016數(shù)據(jù)采集器,并在氣室內(nèi)集成了溫

2、濕度、壓力等氣象要素,從而更好的實(shí)現(xiàn)了通道、氣路自動(dòng)切換和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集存儲(chǔ)。
　　系統(tǒng)軟件改進(jìn)主要在采集和控制程序兩方面。考慮到了系統(tǒng)洗氣、氣路延遲和分析器響應(yīng)延遲等方面的因素,對(duì)采集器數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)程序和通道、氣路切換控制程序進(jìn)行了重新編寫(xiě)。
　　數(shù)據(jù)處理軟件的設(shè)計(jì)在重新整合土壤呼吸算法上進(jìn)行,利用VB語(yǔ)言進(jìn)行編程,彌補(bǔ)了原有土壤呼吸算法的不足,提出了斜率法和時(shí)間累積法兩種算法,使用斜
　　率法時(shí)可利用線性和非線性兩

3、類方程進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合,并將氣室內(nèi)的水汽和壓力訂正融合到了算法里,提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量。
　　通過(guò)對(duì)室內(nèi)測(cè)試、野外一致性比對(duì)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到系統(tǒng)零度、滿度偏高15ppm左右;分析器穩(wěn)定性波動(dòng)控制在2ppm以內(nèi),兩次斷電檢測(cè)了分析器的零點(diǎn)、滿度漂移和非線性狀況;系統(tǒng)氣密性和靈敏性良好;上莊野外一致性比對(duì)實(shí)驗(yàn)得到系統(tǒng)各通道之間具有較好一致性,其中與Li-Cor8100位置接近的兩個(gè)通道的線性擬合系數(shù)分別為1.23和1.15

4、,R2=0.6,相比與改進(jìn)前韓廣魯系統(tǒng)與Li-Cor8100系統(tǒng)R2=0.41的一致性方面有了很大提升;黑河驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中利用Li-Cor8100原始數(shù)據(jù)得到兩種不同算法之間的誤差為7％,R2=0.981,利用數(shù)據(jù)處理軟件算出的自制系統(tǒng)兩種算法的誤差為10%左右,相關(guān)系數(shù)為0.977(P<0.01),R2=0.954;氣室內(nèi)CO2累積量較高時(shí)發(fā)現(xiàn)利用非線性擬合方法得到的通量值明顯高于線性擬合方法,兩者誤差達(dá)到18%左右。
　　總體而言