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| 土壤碳循環(huán)系統(tǒng) |
土壤碳循環(huán)系統(tǒng)
以森林土壤為主的土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中*大的有機(jī)碳庫，達(dá)15,500億噸，是大氣中碳儲(chǔ)量的2倍，是全球植被中的3倍（Lal, 2004）。另一方面，由于植物根系的新陳代謝作用（根呼吸）和土壤微生物的分解作用（微生物呼吸）同時(shí)會(huì)有大量的有機(jī)碳被釋放到大氣中。根呼吸和微生物呼吸的總和通常被稱之為土壤呼吸。到目前為止，幾乎所有的研究都表明土壤呼吸與土壤溫度之間存在著明顯的指數(shù)關(guān)系 (Davidson and Janssens, 2006; Liang et al., 2004)。
全球的土壤微生物呼吸不但占全球土壤總呼吸的71%，同時(shí)也為每年化石燃料排放碳的9倍，為每年陸地碳匯的57倍 (IPCC, 2007)。因此，由全球變化導(dǎo)致的極小土壤呼吸變化，都會(huì)對(duì)全球的碳平衡起到嚴(yán)重的影響 (Friedlingstein et al., 2006; Heimann and Reichstein, 2008)。
但是，這種未來的長期預(yù)測(cè)往往是基于短期（季節(jié)性）的野外觀測(cè)數(shù)據(jù)，還缺乏長期的野外觀測(cè)數(shù)據(jù)做以驗(yàn)證。
土壤呼吸測(cè)定
土壤呼吸的測(cè)定，應(yīng)用自動(dòng)開閉箱式土壤碳呼吸自動(dòng)連續(xù)測(cè)定方法。該自動(dòng)開閉箱式土壤呼吸測(cè)定系統(tǒng)，呼吸箱的尺寸為長Φ90cm×高50cm，主要由透明塑料板粘接而成。兩扇蓋子的開閉由壓縮空氣通過2根氣缸來完成。各個(gè)呼吸箱的開閉，空氣采樣的控制由一個(gè)可編程數(shù)采通過一個(gè)多頻道采樣裝置來實(shí)現(xiàn)。土壤呼吸的測(cè)定方式為閉路式。當(dāng)呼吸箱關(guān)閉后，箱內(nèi)CO2濃度的變化由一臺(tái)紅外CO2測(cè)定儀（LI-820, Li-Cor）來測(cè)定。
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OTC熏氣箱
開頂式氣室開頂式熏氣箱( Open-top chamber ). 系由美國在1973年首先 使用，一般為圓柱形頂端開敞，氣體由鼓風(fēng)機(jī)自下方進(jìn)入，接觸植物后由頂端開口溢出之設(shè)計(jì)。 基本上此一設(shè)計(jì)可使箱內(nèi)之物理環(huán)境包括光線，溫度、濕度、降雨等接近于天然。可研究某種氣體的變化，對(duì)農(nóng)作物及森林樹木的影響。
1、常規(guī)研究
常規(guī)研究開頂箱在箱體的底部開有通氣口，研究對(duì)象種植在箱體內(nèi)，研究時(shí)按照研究者要求控制通入氣體的濃度，實(shí)現(xiàn)氣體倍增研究。
2、根系研究
根系研究型開頂箱主要根據(jù)研究者研究對(duì)象的特殊性而量身定做的。該開頂箱箱體底部還建有根部觀察室，在進(jìn)行氣體倍增的同時(shí)，研究室可供研究者進(jìn)入，隨時(shí)觀察研究對(duì)象根部的變化情況。
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FACE系統(tǒng)
CO2-FACE（Free Air CO2 Enrichment ）即在近地面空氣中增加 CO2）濃度。FACE系統(tǒng)是一個(gè)模擬未來CO2 增加的微域生態(tài)環(huán)境。根據(jù)冠層CO2 濃度測(cè)定結(jié)果，由控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)FACE圈層內(nèi)的CO2 濃度，使之保持在高于對(duì)照的設(shè)定濃度值（已經(jīng)建立的FACE系統(tǒng)設(shè)定的CO2）濃度高于對(duì)照200ppmv)。
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