前言

土壤是氣候變化中極為重要的碳源和碳匯，土壤呼吸對大氣CO₂含量的影響已經引起越來越多研究者的注意。SRS-1000 T是基于LCi T光合儀選配土壤呼吸室組成的便攜式土壤呼吸系統，專為測量土壤呼吸及其他野外氣體交換而設計。

組成

SRS-1000 T便攜式土壤呼吸測量儀包括一個觸摸屏控制臺、一個手柄和一個1升的土壤呼吸室。高精度微型CO₂紅外氣體分析儀直接安裝于手柄內，大大減少CO₂到分析儀測量的響應時間。

上圖左為主機加土壤呼吸室測量土壤呼吸實例照片，上圖右為英國劍橋科研人員使用該系統在南極洲測量土壤呼吸與藻類光合作用現場照片。

SRS-1000 T便攜式土壤呼吸測量儀測量過程以開放模式進行，環境空氣與呼吸室氣體不斷循環，以保證作為樣品的土壤保持自然狀態。土壤呼吸室由一個上部呼吸室和一個下部不銹鋼環刀構成。上部呼吸室平衡設計極大的避免了氣壓和風對于測量的影響。下部不銹鋼環刀插入土壤，不論土壤條件如何，保證上面的呼吸室處于位置，并能夠保證對土壤的小擾動。

用戶可選擇PVC適配器，以PVC管替代環刀，適合大面積多點布設，節約成本。

測量室

選配不同葉室和呼吸室，可以測量葉片光合作用（選用不同類型葉室）、果實或整株植物光合作用（選配果蔬光合-呼吸室）、小型群落光合-呼吸（選配透明群落光合-呼吸室）、土壤呼吸等，全面分析研究土壤植物碳源碳匯功能。

上圖從左到右依次為寬葉室、窄葉室、LED光源、熒光儀聯用葉室、小型葉室

上圖從左到右依次為針葉室、果實測量室、土壤呼吸室、多功能測量室、冠層室

應用領域

• 碳源碳匯研究
• 氣候變化
• 土地利用方式改變
• 生態修復研究
• 植物生理生態研究

主要特點

• 便攜性：拎之即走，非常合適野外大面積多點采樣調查。
• 電池續航：滿電連續工作10小時。
• GPS定位：經度、緯度、海拔數據與土壤呼吸數據同步獲取。
• 堅固可靠：控制臺包含全部功能，呼吸室流量控制，實時數據顯示和存儲，彩色360度可見觸摸屏。
• 惡劣條件下使用：高濕度/多塵環境表現出色。
• 空間和時間分布研究：用戶可自行設定采樣間隔，儀器會自動工作采集數據。
• 數據存儲與傳輸：SD卡存儲，用戶喜愛的方式，也可通過USB線下載數據。

技術指標

• CO₂氣體量程：0~2000ppm。
• CO₂分辨率：1ppm。
• CO₂分析單元：開路設計，鍍金、mini化、時域差分設計(避免雙IRGA平衡校準漂變) IRGA，溫度、氣壓自動補償，零點自動校正。
• H₂O分析單元：0~75mbar，0.1mbar 分辨率，2個高精度激光微調濕度傳感器以提供超穩定性蒸騰數據。
• PAR傳感器：0~3000µmol m^-2 sec^-1，硅光電池。
• 呼吸室溫度：0~50℃，高精度熱電偶，準確度+/- 0.2°C。
• 土壤溫度：5°C~50°C，手動定位土壤溫度探頭。
• 土壤呼吸室流速：68~340µmol m^-2 sec^-1。
• 預熱時間：5 minutes @ 20°C。
• 顯示屏：彩色WQVGA LCD觸摸屏，480 x 272像素，尺寸95 x 53.9 mm，對角線長109mm。
• 數據與存儲：SD卡，大支持32G。
• 電池：2.8Ah，12V鉛酸電池，提供10小時續航。
• 充電器：通用輸入電壓，13.8V輸出。
• 數據輸出口1：Mini-B轉USB。
• 數據輸出口2：RS232，9針D型口。
• 操作溫度：5°C~45°C。
• 控制臺尺寸與重量：125◊140◊240mm，2.4kg。
• 手柄重量：0.6kg。
• 呼吸室構成：下部不銹鋼環刀，上部丙烯塑料透明罩。
• 體積：1L。
• 直徑：130mm。
• 高度：不銹鋼環刀高75mm，丙烯塑料透明罩高70mm。
• 重量：環刀325g，透明罩320g。

應用案例

T F Wang等人（2018）利用ADC公司的SRS系列土壤呼吸儀對濱海新區的四塊樣地進行土壤碳通量調查，從晝夜時間節律、大氣溫度、土壤溫度、土地類型、植物等因素等多個方面進行了分析探討。

產地

英國

選配技術方案

• 可選配不同類型葉室以測量葉片光合作用
• 可選配不同呼吸室組件以測量果實/整株植物/小型群落光合-呼吸作用
• 可選配高光譜成像以評估土壤微生物呼吸作用
• 可選配紅外熱成像研究土壤水分、溫度變化對呼吸影響
• 可選配ECODRONE®無人機平臺搭載高光譜和紅外熱成像傳感器進行時空格局調查研究

部分參考文獻

• Edyta Hewelke et al. 2018. The Impact of Diesel Oil Pollution on the Hydrophobicity and CO₂ Efflux of Forest Soils. Water Air Soil Pollut, 229: 51.
• Fér, M. et al. 2018. Influence of soil–water content on CO₂ efflux within the elevation transect heavily impacted by erosion” Ecohydrology. 2018;e1989. 
• T F Wang et al. 2018. “Diurnal Change of Soil Carbon Flux of Binhai New District” IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 150 012007.
• Lang, R. et al. 2017. “Seasonal differences in soil respiration and methane uptake in rubber plantation and rainforest” Agriculture, Ecosystems and Environment 240, 314-312.
• Li, Xianwen, et al. 2016. “Evaluation of evapotranspiration and deep percolation under mulched drip irrigation in an oasis of Tarim basin, China.” Journal of Hydrology 538 (2016): 677-688.