SoilBox-FMS便携式土壤呼吸测量系统

SoilBox-FMS由气体抽样模块、气体分析模块（包括水汽分析仪、CO2分析仪和O2分析仪）、数据采集器及Baseline模块（双通道气路转换器）等集成于便携式箱内，用于测量分析土壤呼吸、土壤根系呼吸、湿地气体通量测量、垃圾填埋场气体通量测量、地质碳排放、土壤异氧微生物呼吸、土壤动物呼吸、动物洞穴呼吸及生态系统净光合与净呼吸等，可广泛应用于碳源碳汇研究、生态修复研究、土壤活力监测、气候变化及动植物生理生态研究等。主要技术特点如下：

Ø 气体抽样模块具Baseline装置，可手动或自动定时切换测量大气CO2含量（baseline）和呼吸室内CO2含量，从而更加精确地测量监测CO2等气体通量；

Ø气体抽样模块包括隔膜泵、流量控制阀及气流计，精确调控气流速度，从而通过封闭式或开放式精确测量气体通量；

Ø气体分析模块包括水汽分析模块、CO2和O2分析模块，内置温度和大气压传感器，温度压力自动补偿，高稳定性、高精确度，可实现高达0.1ppm的分辨率；可备选外置的甲烷分析仪；

Ø快速响应，CO2分析响应时间低于1秒，从而可以即时反映呼吸的瞬间变化；

Ø超大触摸屏实时显示仪器各参数，可同时显示氧气、二氧化碳、水汽压、大气压、相对湿度、模拟输入信号、储存大小、取样情况、日期时间序列等数据

Ø 14通道数据采集器，可接6个温度传感器、8个土壤水分传感器，具备数据在线存储功能；

Ø可通过选配8通道气路转换器，从而实现多通道测量实验研究（连接多个呼吸室），可在野外小范围内（比如10平方米）实现多点测量或土壤剖面不同深度抽样测量；

ØSoilBox-FMS实际上为双通道测量（有一个Basline通道），通过选配透明呼吸室和非透明呼吸室，可测量监测生态系统净光合、净呼吸等；

Ø可测量呼吸商和Q10：土壤微生物呼吸商是反映环境因素、管理措施变化和重金属污染对微生物活性影响的一个敏感指标；Q10值（土壤呼吸温度敏感性系数），即温度每变化10℃，呼吸速率的相对变化，是模拟变暖与生态系统碳释放之间反馈强度的重要参数；

Ø土壤动物呼吸测量：土壤动物参与土壤有机质分解、植物营养矿化及养分循环等作用，随着工农业的发展，土壤污染越来越严重，从而土壤动物也随之受到影响，土壤动物的呼吸强度可以作为环境胁迫、土壤污染（比如农药污染）的一个重要生物指标，故深入开展这方面的研究工作对于农业环境保护和土壤污染监测具有重要的参考价值。

测量原理

封闭式或开放式测量，土壤呼吸室中的气体通过气体抽样模块以预设的气流速度（可调控）依次进入水汽分析仪、CO2分析仪和O2分析仪，然后进入呼吸室（封闭式测量）或直接排出（开放式测量）。测量数据通过计算机和分析软件（或Excell）进行分析处理。

技术指标

1.传感器：O2分析仪，燃料电池技术，使用寿命约2年，燃料电池可更换；CO2分析仪，无色散双波长红外气体分析仪；水汽分析仪，铂电极电容传感器

2.测量范围：O2，0 - 100%；大气压，30-110 kPa；CO2，0 –5%；水汽压，0-100% RH（无凝结），温度0-100℃

3.精度：O2：2-100%读数的0.1%；CO2：0-5%读数的1%；H2O：0-95% RH读数的1%，95-100%优于2%；温度0.2℃

4.分辨率：O2: 0.001%；CO2: 0.0001%-0.01%；H2O: 0.001%RH

5.信号漂移：温度恒定的情况下O2: <0.02%每小时；CO2: <0.001%每小时；H2O: < 0.01%RH每小时

6. CH4分析器（外置备选，用于湿地等测量）：双波段非色散红外技术，量程0-10%，精度优于1%，分辨率1 ppm/0.0001%，恒温下漂移低于0.002%，具LCD显示屏和操作键；

7.信号输入：八个标准电压双极模拟输入，四个温度输入

8.模拟输出：8个自定义

9.数字控制输出：8TTL逻辑信号

10.数字输出：RS-232转USB，Sablebus快速接口

11.内置存储器：SD存储卡，可达32GB

12.存储时间间隔：0.1sec到1hr用户自定义

13.气流流量：10-1500mL/min

14.流量控制：微电子热反馈系统，气流控制通过精密反馈环系统实际连接气流泵和流量计（微电脑控制），同时提供高精度针阀；精度：读数的2%

15.流量分辨率：0-99.9mL/min为0.1mL/min；100mL/min 以上为1mL/min

16.大气压测量范围标准设置为0～125kPa，用户可根据需要设置成75～125kPa或90～110kPa 精确度为1%，分辨率1Pa，

17.触摸屏操作，可实时显示仪器各参数，可同时显示氧气、二氧化碳、水汽压、大气压、相对湿度、模拟输入信号、储存大小、取样情况、日期时间序列等数据。配备Windows版本软件，可在线显示和分析数据

18.工作温度：3-50℃，无冷凝

19.供电：12-15 VDC，带220V交流电适配器；可选配锂电池供电，方便野外操作。

20.尺寸：35cm×30cm×15cm

21.重量：4kg

22.RM-8气路转换器（多通道系统，可选）：8个气路通道（包括一个Baseline通道）自动切换或手动切换均支持；可多台组合成16通道或24通道；反应时间<50毫秒；支持push或pull两种气流方向；支持stop flow或flow-through两种气路切换模式；具备2行显示LCD显示屏；供电12-15VDC，配交流电适配器；工作温度：5-45℃，无冷凝；重量3.6kg；尺寸20.3cm×30.5cm×15.2cm；

23.Soilbox土壤呼吸室：标准配置为铝合金银白色，内径20cm，高20cm，低温室效应

24.热敏电阻传感器（备选）用于测量土壤温度值和空气温度：测量范围-5－60℃，分辨率0.001℃，JD精确度0.2℃，BNC连接，探头直径2.5mm；

25.土壤水分传感器（备选），测量范围0～1田间持水量，精度3%，分辨率0.1%

26.可选配级防水防尘抗震荡野外笔记本电脑（带GPS），用于野外系统设置、数据浏览下载和分析等

产地 美国