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                BaPS土壤氮循环◣监测系统

                BaPS土壤氮循环】监测系统
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                • BaPS土壤氮循环监测系统
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                详细说明
                适用于土壤中硝化和反硝化反应总转化率的测定

                一、用途

                陆地生态系统碳、氮循环密切相〒关,碳贮量和碳通量在很大程度上受氮循环的影响和限制。大气氮沉降借助其对土壤碳固定、植物氮素利用等的直接或间接作用,极大地干预了◎生态系统碳蓄积和氮素重新分配过程。作为同时定量测定土壤硝化和反硝化作用的首选方法,BaPS系统采用世界先进的气▃压过程分离(BaPS)技术,针对原状土壤样品进行硝化速率、反¤硝化速率以及土壤呼吸速率的测定。测量结果⊙精确,与15N同位素稀释技术的测量结果高度相关。可实现特定时间土壤中占主导地位微生物学过程(硝化作用和■/或反硝化※作用)的判断,并评价施肥管∞理条件下硝酸盐淋溶和N2O的释放,评∮估土壤氮素损失和大气环境污染的潜在途径々。成为氮沉降条件下碳氮耦合循环研究的有效解决方案!

                 
                BaPS土壤氮循环监测系统
                二、 测量原理
                在气密性良好的恒温系统中放置通气良好的≡土样,通过记【录系统中O2、CO2、气压、温度♀等参数,即时得到硝化率、反硝化率和土壤呼吸率。
                    土壤呼吸是一个净气体既不产生也不消耗的△过程,也就是说净气体产生量Δn/Δt=0,因为消耗的氧气量和生成的CO2气体量是相←同的,所以呼≡吸系数等于1.0,这和在充气良好的土壤中是一样的。
                    硝化作用使得系统里的压力降低,因为每mol铵需要消耗0.5mol分子氧,但是不产生任︽何气体。
                    然而反硝化⊙作用却使系统里压力增加,因为在4mol硝酸根完成还原反应后,除了产生N2外,还有2.5mol CO2气体产生。
                    如果发现净压力降低,那么系统中硝化作用占主导地位。同样,如果压力增加就说明反硝化作用占主导地位。可以用下面的反应式来描述上面的三个微生物反应:
                a) 土壤呼吸    CH2O+O2        CO2+H2O(压力平衡)
                b)硝化作用    NH4++2O2        NO3-+H2O+2H+(压力降低)
                    c) 反硝化作用  5CH2O+4NO3-+4H+          5CO2+7H2O+2N2(压力增加)
                土样顶部的CO2浓度和O2浓度(随意的N2O浓度)可以随着系统压力¤一起被检测到。
                通过测试系统中压力的改变来确定4个反应过程总的平衡№。
                将氧气的平衡和二氧化碳的平衡合并,可以确定反硝化过程中产生的气体氮化合物的分子式。
                如果通过气压测得系统总气体平@ 衡不能被氧气平衡和二氧☆化碳平衡来说明的话
                (总气体平╳衡 氧气平衡+二氧化碳平衡),那么平衡差就必然是在反硝化过程中产生的气态氮化合物。
                用下列不同的公式来区分这些:

                BaPS土壤氮循环监测系统
                其中: VBS 代表土柱中气√体存留量
                R 表示通用气体常◆数(R=8.314JK-1mol-1
                T 表示温度[k]
                P(x) 表示时间X时的气压
                索引:Den:反硝化;Nit硝化;Res呼吸;aq液相BaPS土壤氮循环监测系统
                逐步分解和♂替代后,得到总的公式:
                BaPS土壤氮循环监测系统

                因此,NxOy是气体变∴化、二氧化碳变化和氧气变化的∞差值。可以通过¤反向平衡定量测得土壤呼吸和★硝化反应。
                 
                三、系统特点
                实验和维护成本远远低ω 于15N同位素稀释技术
                可以实现无扰动原状土样的测定
                数据图形化显示,结果〇趋势一目了然
                不需要施加外卐源15N同位素
                不需要添加抑制※剂
                系统便于操作和维护
                 
                 BaPS土壤氮循环监测系统

                四、系统组成BaPS土壤氮循环监测系统
                l         气密测量室:带7个100ml(或3个250ml)取样环刀
                l         测量盖:带O2传感器、CO2传感器、压力传感器、温度传感器
                l         数据▃界面单元:与PC机通讯
                l         恒温水浴单◥元
                l         软件
                l         取样套件
                l         备品备件

                BaPS土壤氮循环监测系统五、技术指标:

                测量范围: CO:0…3Vol%,  精度:+/- 2%
                           O2  15..21Vol%, 精度:+/- 1%
                                   气压:800….1200hPa,  精度:+/-0.1%
                           温度:-30….70℃,精度: 0.1℃
                气密测量室:     100ml,高40.5mm,外径60mm
                或:250ml,高50mm,外径84mm

                THERMO恒温水浴单≡元:
                ¡        用于控制测量室的温度       采用循环水▲浴,温度控制▼高度稳定
                ¡        可外接温度传感器           RS232界面

                BaPS土壤氮循环监测系统THERMO-WA NG 浸入式冷却水浴---水浴最大容积:18-30 L
                工作温度范围:-10℃~150℃
                精度:+/-0.01ºC
                20℃冷却能力:250W
                加热能力:230v/50-60Hz:2kW
                流量:12.5 l/min/300mbar


                水域尺寸:(宽×长×深): 30×35×20cm
                最大耗电:2300VA

                THERMO-UM NG循环式冷却水浴---水浴最大容积 3L
                工作温度: -10℃~150℃
                精度:+/-0.01ºC
                20℃冷却能力:250W
                加热能力:230v/50-60Hz:2kW
                最大耗电:2300VA





                     

                取样组件:
                AZ-HSS-100-24取样组件:由原←状土取样器1个、击打手柄1个、
                T型手柄1个、100cm延长杆4根、
                50cm延长杆1根、预打〓孔钻头1个、
                吸能锤1把、钢制刮刀1把、钢铲1
                把、清洁刷1把、扳手2个、卷尺1
                个、手套1副、铝箱1个、24个容积100ml的环刀(高40.5mm、外
                径60mm、内径56mm)
                AZ-HSS-250-12取样组件:由∑ 原状土取样器1个、击打手柄1个、T型手柄1个、100cm延长杆
                4根、50cm延长杆1根、预打孔钻头1个、吸能锤1把、钢制刮刀1
                把、钢铲1把、清洁刷1把、扳手2个、卷尺1个、手套1副、铝箱
                1个、12个容积250ml的环刀(高50mm、外径84mm、内径80mm)

                六、产地:德国

                七、参考文献
                该系统2007年以来发表的国内外文献共计54篇。其中包括硕博士论文8篇,发表于《土壤与植物》、《土壤生物学『与土壤生物化学》、《植物@养料与土壤学杂志》、《欧洲森林生态学△杂志》、《生态模拟》、《土壤圈》、《环境科学》等国际生态学知名杂志的外文文献27篇。

                1. 史艳姝,陈书涛,胡正华,等。 模拟酸雨对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸、硝化和反硝化作用的影响。农业环境科学学报,2011,30(12):2503-2510。
                2. 刘方平,柳根水,许亚群,等。基于BaPS系统的棉花土壤硝化和①反硝化作用分析。江︼西农业学报,2011,23(12):121~123。
                3. 葛顺峰,姜远茂等。应用BaPS技术研究双氰胺及硫对苹果↓园土壤尿素的硝化抑制效应。园艺学报,

                2011,38(5):833–839。
                2、苗方琴,汪金松,孙继超,康峰峰,赵秀海,贺自书。太岳山油松天然林不同土层的碳氮转化速率。应用与环境生物学报,2010,16 ( 4 ): 519~522
                5、Ingwersen,Xiaotang Ju,et al. Shortcomings in the Commercialized Barometric. Process Separation Measuring System。J. Soil Biology & Biochemistry, 2008,72(1):135-142.
                6、Matejek et al. The small-scale pattern of seepage water nitrate concentration in an N saturated spruce forest is regulated by net N mineralization in the organic layer. Plant Soil, 2008(310):167–179.
                7、Y.H.GAO,P.LUO,N.WU,H.CHEN,G.X. WANG. Impacts of grazing intensity on nitrogen pools and
                nitrogen cycle in an alpine meadow on the eastern Tibetan Plateau. Applied Ecology and Environmental
                Research,2008,6(3): 69-79.

                 

                 

                 

                BaPS土壤氮循环监测系统

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