ACE-Net 多通道土壤呼吸监测系统

ACE多通道土壤呼吸监测系统（ACE-Net）

ACE多通道土壤呼吸（CO₂通量）全自动监测系统（ACE-Net）真正实现了多通道同步测量，是目前国际上**一款真正实现同步化测量的土壤碳通量自动测量的完整系统。它解决了土壤呼吸测量中的时空特异性，有效监测直径200m，可连接多达30个测量单机。增加了样点的随机性，使得测量结果更加真实，区域碳通量更加有效，适宜于外推估算碳排放。

应用领域：

? 区域土壤通量长期自动化监测

? 土壤呼吸控制因子（温度、湿度、PH、土地类型）

? 土壤呼吸的时空变化特征（时间尺度、空间模式、梯度）

? 土壤呼吸对干扰的影响（气候变化、林火、耕作、施肥、污染）

? 生态系统碳平衡

? 区域及全球碳平衡

? 土壤呼吸对全球气候变化的影响

? 土壤呼吸模型的建立

系统特点：

? 单机独立，既可应用于网络式也可独立测量

? 电缆连接，测量范围可达200米

? 同步测量，而非顺序测量，测量数据更具时空代表性，应用领域更广泛。

? 测量响应时间短，准确性高，分析器紧贴呼吸室，测定反应时间快，时效性高，

? 无需多路器，无需气管，野外安全

? 无需PDA和电脑，自带显示屏，可图形显示

? 测量间隔自动断电，使用电池更持久

? 可外接上百个传感器，自带PAR传感器，可接土壤温度和土壤水分传感器

? 数据更容易下载，可自动复制CF卡数据

? 网络简洁美观，安全高效

? 所有ACE单机的优点都具备

系统组成：

ACE单机，网络控制主机，外接土壤温度和土壤水分传感器。ZY控制箱通过电缆与单机相联，对每个单机供电、数据传输和遥控，可与30个单机相联组成区域网络监测，从而实现对直径200米范围内土壤呼吸空间异质性的同步化监测研究。

技术指标：

1. 测量单机：网络主机可连接30台单机，单机独立均具分析器

2.测量区域范围：直径200m，同步化监测，优于顺序测量

3. 红外气体分析仪：测量范围标准配置为 40.0 mmols m^-3（0-896ppm），可选配0-2000ppm；分辨率为1ppm；带有自动零校准装置

4. 数据纪录：1G移动存储卡（CF），可存储4000000万组数据

5. 电源供应：外用电池、太阳能板或风力供应，单机12V、40Ah蓄电池长可持续供电28天，ACE-Net单机内部蓄电池1.0Ah

6. 显示屏：240×64点阵 LCD屏幕，程序界面友好，通过5键控制

7. 数据查看：主机具备图表显示功能，可以得到实时的曲线图，可视化土壤呼吸的变化趋势，便于更直观地进行监测

8. 数据下载：CF卡自动复制，也可用RS232传输

9. PAR传感器：0-3000μmol m^-2 s^-1，硅光传感器，每台单机均已配置

10. 土壤温度传感器：每台单机可接6个土壤温度传感器，测量范围：-20～50℃

11. 土壤水分探头：每台单机可接4个土壤水分探头，选配Theta土壤水分探头，测量范围0-1.0 m³.m^-3，精度±1%，探针60mm长

12. 呼吸室流量控制：200-5000ml/min(137-3425 μmol sec^-1)，流速精度±3%

13. 测量模式：开放式和闭合式两种模式可选，不同单机可混合使用

14. 呼吸室体积：密封室体积2.6 L，开放室体积1.0 L

15. 呼吸室罩类型：透明和金属可选

16. 土壤呼吸罩直径：23 cm

17. 单机尺寸：82×33×325px，重量：9.0 kg

18. 网络控制主机尺寸：40×40×500px，重量：12kg

19. 防水防尘：IP66

典型应用：

在ZhongbingLin等（2011）的研究中，使用多台ACE单机组成网络对不同样地的土壤呼吸进行测量。同时ACE自带的温度传感器和IMKO公司的TDR土壤水分传感器测量样地的温度和土壤含水量。研究显示高含水量时土壤呼吸和土壤含水量呈负相关（P<0.01）。土壤呼吸和土壤温度之间有明显的迟滞效应，不考虑迟滞效应将低估q₁₀。

产地：英国

发表文献：

1. Carbon Dioxide Flux from Rice Paddy Soils in CentralChina: Effects of Intermittent Flooding and Draining Cycles, Y Liu, K Wan, YTao, Z Li, G Zhang, S Li, F Chen, PLoS ONE, 2013, 10.1371/journal.pone.0056562

2. CO2 fluxes among different vegetation types during thegrowing season in Marguerite Bay (Antarctic Peninsula), N Cannone, G Binelli, MR Worland, P Convey, Geoderma, 2012,189:595-605

3. Effects of High Soil Water Content and Temperature onSoil Respiration. Lin, Zhongbing; Zhang, Renduo; Tang, Jia; Zhang, Jiaying Soil Science. 2011, 176(3):150-155

4. Ecosystem-scale biosphereatmosphere interactions of ahemiboreal mixed forest stand at J?rvselja,Estonia. Noe S.M., Kimmel V., Hüve K., Copolovici L., et al, Forest Ecology and Management. 2011,262(2):71-81

5. Coup领 high-frequency measurement of 222Rn, 220Rn insoil gases with soil CO² efflux at Mt.Etna (Italy): a new strategy for activevolcano monitoring. Giammanco,S.;Lopez,M.;Neri,M.;Murè,F. EGU General Assembly 2009, held 19-24 April, 2009 in Vienna,Austria

6. 希拉穆仁围封草原土壤呼吸通量研究。高天明，张瑞强，梁占歧，刘铁军，郭建英，郝瑞。草业科学，2011，28（1）：33-38

7. 沿海基干林带结构调控对林分冠层结构参数及林地土壤的影响。成向荣、虞木奎、张翠、王宗星、葛乐、吴统贵。生态学杂志，2011，30（3）：516-520

8. 土壤微生物和有机酸对土壤呼吸速率的影响。屈冉、李俊生、罗遵兰、吴晓莆、赵彩云、汤博。水土保持学报，2010，24（4）：242-245

9. 耕作方式对土壤微生物和土壤肥力的影响。李升东，王法宏，司纪升，孔令安，刘建军，冯波，张宾。生态环境学报.2009，18 (5)：1961-1964