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新聞詳情
選擇溫度變送器監(jiān)測土壤中二氧化碳的含量分析 運(yùn)用溫度變送器測量，研究人員可以獲得有關(guān)森林生態(tài)系統(tǒng)健康的信息，并測量全球變暖的影響。本文探討了如何測量土壤中的CO 2外排以及如何在研究中使用土壤中的碳通量。 地球的碳循環(huán)維持大氣中碳的穩(wěn)定平衡，從而支持動植物的生命。近年來，大氣中不斷上升的CO 2水平已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題，因?yàn)檫@表明地球的碳循環(huán)存在問題。 當(dāng)碳循環(huán)穩(wěn)定時(shí)，稱為碳通量的過程通過海洋，大氣層，土地和生物等碳池之間的碳交換來進(jìn)行。通常，碳交換是自然過程（例如分解，光合作用和呼吸作用）的結(jié)果。 自工業(yè)時(shí)代以來，人類活動，例如燃料燃燒和化學(xué)過程的啟動，極大地促進(jìn)了碳交換。這導(dǎo)致了大氣中CO 2濃度的上升和全球溫度的上升。 土壤提供有關(guān)環(huán)境條件的反饋 土壤是地球碳循環(huán)的重要組成部分，因?yàn)樗奶己繋缀跏谴髿獾娜?。碳以“固體有機(jī)碳”的形式存在于土壤中，包括分解動植物物質(zhì)。隨著時(shí)間的流逝，由于土壤中有機(jī)成分的微生物分解，碳以CO 2的形式釋放到大氣中。 土壤的肥力，微生物活性，水質(zhì)和植物生長都受到碳含量的影響?？茖W(xué)家可以通過研究土壤的碳通量以及有關(guān)植物生長和微生物活動的特定信息，來洞察整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。 溫度變送器還可以幫助研究人員了解和預(yù)測全球變暖的影響。隨著全球溫度的升高，微生物活動可能會增加，這將導(dǎo)致植物更快地分解，并增加向大氣中的CO 2外排。 測量土壤CO 2排放 可能難以確定土壤表面的CO 2外排量。研究人員用來確定CO 2流出量的一種常用方法是將腔室與CO 2濃度測量值結(jié)合起來。已經(jīng)為這種研究設(shè)計(jì)了幾種不同的腔室，其中一些可商購獲得。 在封閉室系統(tǒng)中，通常將空氣泵送通過氣體分析儀。這將測量CO 2濃度，然后將空氣返回到腔室中。然后，將室中CO 2濃度的增加速率用于估算土壤CO 2的流出量。 在開放式腔室系統(tǒng)中，環(huán)境空氣被泵入腔室。測量進(jìn)入室的空氣與排出的空氣之間的CO 2濃度變化，并進(jìn)行比較，以確定土壤中的CO 2外排量。 開放室系統(tǒng)被認(rèn)為是這兩種系統(tǒng)中更精確的系統(tǒng)，因?yàn)榉忾]室往往會低估CO 2的流出量。這是因?yàn)橛捎谇皇覂?nèi)CO 2濃度的增加，在腔室內(nèi)就位時(shí)較少的CO 2從土壤中擴(kuò)散出來。 通常，通過定期測量腔室中的CO 2濃度，然后外推數(shù)據(jù)，可以估算出CO 2的流出量。由于兩次測量之間的CO 2流出量可能存在很大差異（由于環(huán)境條件的變化），因此這可能是一種不準(zhǔn)確的方法。 測量CO 2流出物的腔室系統(tǒng)的另一個(gè)限制是，腔室通常僅在一個(gè)位置提供測量。這是一個(gè)問題，因?yàn)榧词乖谙喈?dāng)均質(zhì)的環(huán)境中，也發(fā)現(xiàn)CO 2的流出量有很大差異?？傮w結(jié)果是空間和時(shí)間分辨率有限的CO 2外流數(shù)據(jù)，不能反映總體環(huán)境狀況。 由Naishen Liang領(lǐng)導(dǎo)的國家環(huán)境研究所的一組研究人員設(shè)計(jì)了一種自動的多室土壤表面CO 2外排測量系統(tǒng)。 由于自動測量了CO 2濃度（使用紅外氣體溫度變送器），因此可以在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中準(zhǔn)確確定CO 2的流出量。改進(jìn)的時(shí)間分辨率，再加上使用多個(gè)隔室的空間細(xì)節(jié)效果的增加，提供了關(guān)于CO 2外排如何隨時(shí)間，位置和生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境條件而波動的更清晰概述。 Liang和他的團(tuán)隊(duì)采用這種方法來獲取與許多森林生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)的信息。利用該團(tuán)隊(duì)在不同森林地點(diǎn)的自動箱和加熱燈的組合，還收集了有關(guān)全球變暖對CO 2外排和微生物活動影響的高分辨率長期數(shù)據(jù)。 Liang的研究表明，在許多森林環(huán)境中，土壤溫度的確對CO 2排放有顯著影響。這些信息對于科學(xué)家了解全球變暖對森林生態(tài)系統(tǒng)和整個(gè)地球的碳循環(huán)的影響 用于確定CO 2流出量的每個(gè)腔室系統(tǒng)都依賴于對CO 2濃度的準(zhǔn)確分析。確定土壤CO?2外排測量室中CO 2濃度非常廣泛使用的儀器方法是紅外氣體分析儀。 Liang和他的團(tuán)隊(duì)使用了紅外氣體溫度變送器（類似于愛丁堡公司生產(chǎn)的溫度變送器），因?yàn)樗鼈兎浅＿m合在土壤室內(nèi)提供CO 2濃度測量。 與其他溫度變送器相比，氣卡溫度變送器易于使用，堅(jiān)固耐用且維護(hù)成本低。它們既可以作為單個(gè)溫度變送器輕松集成到自動箱中（如Gascard NG），也可以作為完整的盒裝溫度變送器（如Boxed Gascard）使用。兩種選擇均提供快速且易于解釋理由。
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