專利名稱：室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于環(huán)境科學研究設備領域，更具體的，涉及一種室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置。
背景技術(shù)：
隨著大氣圈中溫室氣體濃度的逐年增加，全球氣候問題及其生態(tài)影響已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境研究的重點問題和難點問題之一，大量研究表明，全球碳循環(huán)的動態(tài)變化與氣候變化有著密切關系。從20世紀70年代后期開始，全球碳循環(huán)研究受到人類的普遍關注，全球碳循環(huán)控制機制研究已經(jīng)成為國際地圈生物圈計劃(IGBP)、世界氣候研究計劃(WCRP)、全球環(huán)境變化國際人文因素計劃(IHDP)和生物多樣性計劃(DIVERSITAQ等科學計劃的研究主題。而陸地碳循環(huán)是全球碳循環(huán)的重要組成部分，在全球碳收支中占主導地位，陸地碳庫與大氣碳庫之間的碳循環(huán)對溫室氣體排放的影響來說最為重要；更好地了解陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的動態(tài)機制也是全面理解全球碳循環(huán)、正確預測未來氣候變化的一個重要前提。然而由于碳循環(huán)及溫室氣體排放機理極其復雜，土壤碳儲量取決于進入土壤的植物殘體量和土壤呼吸損失量兩者之間的動態(tài)平衡，而這種平衡過程受到氣候、植被類型、 土壤理化性質(zhì)(如土壤PH值、含水率、容重、營養(yǎng)元素含量等)，水文等多種因素的影響； 其中水文對溫室氣體排放影響最為顯著，水文條件不僅能直接改變理化性狀(養(yǎng)分的有效性、氧化還原電位、基質(zhì)特性和PH等)，也是影響系統(tǒng)生物群落演替選擇的主要因素之一。 所以不同水文，植被，土壤等特征指標的改變，導致土壤碳循環(huán)機理及溫室氣體排放機制極其復雜。然而，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏針對不同水文，植被，土壤等特征指標改變條件下的溫室氣體排放模擬裝置，而且對于該問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，用于解決模擬不同水文，植被， 土壤等特征指標改變的溫室氣體排放規(guī)律的模擬裝置的問題。為實現(xiàn)本實用新型的上述目的，提供一種室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，本實用新型采用了以下技術(shù)方案室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置包括內(nèi)部填塞土體的容器；用于控制土體內(nèi)液體指標及水位的控制設備，通過一液體連通器與容器相連通；以及用于采集土體排放氣體的氣體采集設備，設置在容器的開口處。進一步地，該容器包括多個用于采集水樣和土樣的采集孔，均設置在容器的一側(cè)。進一步地，該容器還包括排水管，設置在容器底端的一側(cè)。進一步地，該排水管具有用于調(diào)節(jié)液體流速的流量控制閥。[0011]進一步地，該容器還包括過濾裝置，設置在土體的底部與排水管之間。進一步地，過濾裝置包括紗網(wǎng)和紗布。進一步地，該容器的外部包裹用于防止陽光進入的錫紙。進一步地，控制設備為馬氏瓶。可以看出，通過改變進水水位、水質(zhì)、水量以及土壤物理特性等相關指標，并可以檢測進出水水質(zhì)及試驗土體內(nèi)土壤化學指標變化情況，從而完善溫室氣體相關研究，因此室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置可以達到交叉組合分析多影響因素對溫室氣體排放的影響情況，進而探索影響溫室氣體排放的主要影響因素及其控制因子的裝置。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖1為本實用新型實施例所述的室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖1所示，室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置包括內(nèi)部填塞土體的容器100 ；用于控制土體內(nèi)液體指標及容器100內(nèi)水位的控制設備200，通過一液體連通器與容器100相連通；以及用于采集并分析土體排放氣體的氣體采集設備300，設置在容器100的開口處。通過本實施例的上述技術(shù)方案，控制設備200控制容器100內(nèi)的水位高度，從而保持土體含水量在同一實驗周期內(nèi)保持一致，為實驗可控性提供基礎條件，另一方面根據(jù)需要配置控制設備200內(nèi)的營養(yǎng)液濃度，改變土體孔隙水中C、N、P比例，從而分析不同營養(yǎng)元素對溫室氣體排放的影響。另外，通過改變控制設備200，可以調(diào)節(jié)容器100內(nèi)水位高度，從而分析不同水文情勢對溫室氣體排放影響情況。此外，氣體采集設備300的制作參考國內(nèi)外文獻與野外采樣箱基本一致，采集過程中設置平行樣品，按照溫室氣體采集要求進行采集，從而分析水質(zhì)水量及土壤狀況對溫室氣體排放的影響情況及其主要影響因子。具體的，容器100內(nèi)的土體可以分為兩種，非擾動的原狀土柱和填裝土柱。原狀土柱較好的代表了研究對象的原土壤結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)。填裝土柱可以是經(jīng)過篩分的一種土壤，也可以是按一定比例混合的幾種土壤。填裝土柱雖然不能保持原土壤結(jié)構(gòu)，但是可用于一定目的的專門研究，可控性強。例如，通過改變土壤各種參數(shù)(土壤粒徑，土壤水的PH 值，或土壤養(yǎng)分含量等)，來研究土壤對不同研究內(nèi)容的影響情況。土柱的具體大小可根據(jù)研究內(nèi)容及試驗場地等因素特定制作，本研究案例中采用的方法為填裝土柱，主要是考慮到可控性強這一特點。若容器100內(nèi)的土體為填裝土體，填裝土體時，將該土體分成若干平均段，按照實驗設計好的土壤密度，分段稱量土壤，并按照實驗土柱的剖面積計算相應的高度，并在實驗土柱的容器100上標記，填裝到容器100里，并適當進行夯實，以滿足分段土柱的高度要求。優(yōu)選地，容器100包括多個用于采集水樣和土樣的采集孔105，均設置在容器100 的任一側(cè)。通過本實施例的上述技術(shù)方案，通過設置在容器100外側(cè)的采集孔105進行水體樣品的采集，主要用于土壤水分營養(yǎng)物質(zhì)的含量分析，從而比較不同營養(yǎng)物質(zhì)含量對溫室氣體排放的影響情況?？蛇x地，容器100包括排水管101，該排水管101設置在容器100底端的任一側(cè)。優(yōu)選地，該排水管101具有一調(diào)節(jié)液體流速的流量控制閥(圖中未示)。本實施例的上述技術(shù)方案，在排水管101處設置流量控制閥，改變?nèi)萜?00內(nèi)的液體的流速，同樣可以調(diào)節(jié)容器100水文情勢，滿足不同的實驗需求。優(yōu)選地，容器100還包括過濾裝置，該過濾裝置103設置在土體的底部與排水管 101之間?？蛇x地，過濾裝置103包括紗網(wǎng)和紗布。本實施例的技術(shù)方案可以調(diào)節(jié)容器100內(nèi)的水文情勢，過濾裝置103要求有良好的過水性能，又能防止顆粒物的滲漏?？蛇x地，容器100的外部具有用于防止陽光進入的可包裹錫紙。通過上述技術(shù)方案，在容器100的外部包上錫紙，防止陽光對土體的照射，影響試驗的結(jié)果。優(yōu)選地，控制設備200為馬氏瓶。馬氏瓶的主要材質(zhì)為PVC，馬氏瓶一方面用于控制容器100內(nèi)水位，從而保持試驗土樣內(nèi)部土壤含水量在同一試驗周期內(nèi)保持一致；另一方面通過改變馬氏瓶內(nèi)溶液(根據(jù)實驗內(nèi)容自行調(diào)配)中不同營養(yǎng)物質(zhì)含量。馬氏瓶的大小根據(jù)不同試驗要求、土柱的大小及流速自行設計，由于部分試驗要求馬氏瓶內(nèi)液體為營養(yǎng)液，因此馬氏瓶的大小應考慮到馬氏瓶內(nèi)液體的添加時間及液體保存時間，可以根據(jù)試驗設定的流速，計算8小時或者12小時流出液體體積作為馬氏瓶的額定體積。馬氏瓶內(nèi)營養(yǎng)液濃度按照不同試驗事先計劃好的要求配比后，添加到馬氏瓶內(nèi)， 為保證營養(yǎng)液質(zhì)量，并考慮到試驗的可操作性，控制馬氏瓶內(nèi)營養(yǎng)液體積滿足12小時試驗以內(nèi)即可，考慮到馬氏瓶內(nèi)液體的蒸發(fā)等因素的影響，應在試驗的同時監(jiān)測試驗環(huán)境水面蒸發(fā)量，并在科學計算中予以考慮。因此使用上述室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，通過改變進水水位、水質(zhì)、水量以及土壤物理特性等相關指標，檢測進出水水質(zhì)及試驗土體內(nèi)土壤化學指標變化情況，可以達到多角度多因素交叉組合分析多影響因素對溫室氣體排放的影響情況，進而探索影響溫室氣體排放的主要影響因素及其控制因子，并為本研究的順利進行提供數(shù)據(jù)基礎。由于室內(nèi)試驗設置涉及的環(huán)境影響因素較多(水位、PH、含水量及有機質(zhì)含量等)，排列組合方式非常復雜，室內(nèi)試驗的設計需要在野外數(shù)據(jù)的分析基礎上進行設計，以水樣總氮總磷含量兩種因素為例在不考慮初始濃度的前提下，就可以設置1 1、1 2、 1 3等多種比例方式，如果考慮更多因素將更加復雜，所以在說明書中不能一一例舉。以上所述僅是本實用新型的實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，其特征在于，包括 內(nèi)部填塞土體的容器；用于控制所述土體內(nèi)液體指標的控制設備，通過一液體連通器與所述容器相連通；以及用于采集并分析所述土體排放氣體的氣體采集設備，設置在所述容器的開口處。
2.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，其特征在于，所述容器包括 多個用于采集水樣和土樣的采集孔，均設置在所述容器的一側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，其特征在于，所述容器還包括排水管，設置在所述容器底端的一側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，其特征在于，所述排水管具有用于調(diào)節(jié)液體流速的流量控制閥。
5.如權(quán)利要求3所述的室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，其特征在于，所述容器還包括過濾裝置，設置在所述土體的底部與所述排水管之間。
6.如權(quán)利要求5所述的室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，其特征在于，所述過濾裝置包括 紗網(wǎng)和紗布。
7.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，其特征在于，所述容器的外部包裹用于防止陽光進入的錫紙。
8.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，其特征在于，所述控制設備為馬氏瓶。
專利摘要本實用新型提供一種室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置，用于外界環(huán)境改變條件下溫室氣體排放時空變化規(guī)律的研究。該室內(nèi)溫室氣體排放模擬裝置包括內(nèi)部填塞土體的容器；用于控制土體內(nèi)液體指標的控制設備，通過一液體連通器與容器相連通；以及用于采集土體排放氣體的氣體采集設備，設置在內(nèi)部填塞土體的容器的開口處。本實用新型的有益效果是用于模擬外界多因素改變條件下溫室氣體排放的時空變化規(guī)律，能夠?qū)⒍喾N因素綜合考慮，并用于溫室氣體排放的研究。
文檔編號G01N33/18GK202256319SQ20112035862
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者劉暢, 周懷東, 楊素珍, 毛戰(zhàn)坡, 王世巖, 王亮, 趙高峰 申請人:中國水利水電科學研究院