คำนำ

เอซีเทคโนโลยีการตรวจสอบทางเดินหายใจในดินได้รับการพัฒนาโดย บริษัท ADC ในสหราชอาณาจักรตามวิธีการทางเดินหายใจ ACE Earth Respiratory Monitor (ACE ย่อมาจาก ACE) ประกอบด้วยห้องหายใจแบบเปิด / ปิดอัตโนมัติ CO ในตัว₂แขนหมุนของเครื่องวิเคราะห์และชุดควบคุมประกอบด้วยเครื่องมือตรวจสอบภาคสนามที่สมบูรณ์และมีขนาดกะทัดรัดมีเครื่องวัดแบบปิดและเครื่องวัดแบบเปิดรวมถึงเทคโนโลยีวิธีการวัดระบบทางเดินหายใจทั้งหมดเช่นแบบปิดโปร่งใสแบบปิดไม่โปร่งใสแบบเปิดโปร่งใสและอื่น ๆ สามารถกำหนดจุดโดยอัตโนมัติเพื่อตรวจสอบการหายใจของดินและอุณหภูมิของดินความชื้นในดินและ PAR เครื่องทั้งหมดกันน้ำและกันฝุ่นข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในการ์ดหน่วยความจำโดยอัตโนมัติแบตเตอรี่ 12V 40Ah สามารถตรวจสอบได้อย่างต่อเนื่องในสนามเป็นเวลาเกือบ 1 เดือน

เอซีปัจจุบันเป็นเครื่องมือแบบครบวงจรสูงเพียงแห่งเดียวในโลกที่สามารถวางไว้ในป่าเป็นเวลานานสําหรับการตรวจสอบการหายใจของดิน

นักวิจัยวัดโดยใช้ช่องหายใจสองชนิดคือ Open Transparency (ซ้าย) และ Open Non Transparency (ขวา) ตามลำดับในภาพด้านบน

ฟิลด์แอ็พพลิเคชัน

üการวิจัยสมดุลของคาร์บอนทั่วโลกเพื่อให้แหล่งข้อมูลที่ถูกต้องสำหรับการซื้อขายคาร์บอน

üเมื่อรวมกับข้อมูลการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเพื่อศึกษาผลกระทบของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

üเมื่อรวมกับข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับ Vorticity ทำให้คำอธิบายที่สมเหตุสมผลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์

üการศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการหายใจของดินและกลไกการควบคุม

üผลกระทบของพืชหรือชนิดของการเพาะปลูกที่แตกต่างกันหรือยาฆ่าแมลงต่อลมหายใจของดิน

üนิเวศวิทยาจุลชีววิทยา

üการศึกษาการฟื้นฟูมลพิษในดิน

üการศึกษาสภาวะการหายใจของดินในพื้นที่ฝังกลบ

หลักการทำงาน

เอซีใช้โหมดการวัดสองแบบคือชนิดปิดและเปิด ทั้งสองโหมดใช้หลักการทำงานที่แตกต่างกัน

1: หลักการวัดแบบปิด: หน้ากากช่วยหายใจจะปิดโดยอัตโนมัติก่อนเริ่มการวิเคราะห์เพื่อสร้างห้องหายใจที่ปิดสนิท ภายในแขนหุ่นยนต์ถัดจากห้องหายใจที่มี CO ที่มีความแม่นยำสูง₂เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอินฟราเรด (IRGA) การวิเคราะห์ก๊าซในห้องทางเดินหายใจจะดำเนินการทุก ๆ 10 วินาทีโดยการคำนวณฟลักซ์ของพื้นผิวดิน (ค่าการหายใจของดิน) โดยอัตโนมัติโดยใช้ข้อมูลการวิเคราะห์หลังจากสิ้นสุดการวัด

2: หลักการวัดแบบเปิด: หน้ากากช่วยหายใจจะปิดโดยอัตโนมัติก่อนเริ่มการวัด ในระหว่างการวัดห้องช่วยหายใจจะเชื่อมต่อกับก๊าซสิ่งแวดล้อมด้านบนมีอุปกรณ์ปล่อยแรงดันเพื่อให้ความดันอากาศภายในและภายนอกมีเสถียรภาพ การวัด CO ของก๊าซที่สูบเข้าและออกหลังจากถึงสถานะคงที่ที่อัตราการไหลที่แน่นอน₂ความแตกต่างของความเข้มข้นΔc คำนวณค่าฟลักซ์โดยอัตโนมัติ

คุณสมบัติการทำงาน

ลิตรบูรณาการสูง, ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ, ทั้งหมดในหนึ่งระบบการตรวจสอบทางเดินหายใจในดิน, เปิดอัตโนมัติ / ปิดห้องหายใจ, CO₂เครื่องวิเคราะห์, เครื่องเก็บข้อมูลและระบบปฏิบัติการจะรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ง่ายต่อการพกพาและเคลื่อนย้ายโดยไม่ต้องกำหนดค่าเพิ่มเติมของอุปกรณ์ภายนอกเช่นคอมพิวเตอร์ไม่มีกระบวนการติดตั้งที่ซับซ้อนและใช้เวลานานเช่นการเชื่อมต่อท่อ

ลิตรสร้างขึ้นในไมโครคอมพิวเตอร์ห้าปุ่มระบบปฏิบัติการขนาดใหญ่ 240 × 64 ดอทเมทริกซ์หน้าจอ LCD สำหรับการตั้งค่าการดำเนินงานการเรียกดูข้อมูลและการวินิจฉัย

lมีทั้งแบบปิดและเปิดสำหรับตัวเลือกในกรณีที่ดินหายใจอ่อนเช่นพื้นที่แห้งแล้งแนะนำให้ใช้การวัดแบบปิด

ลิตรพื้นที่ห้องหายใจถึง 415 ซม²,มีห้องช่วยหายใจแบบโปร่งใสและห้องช่วยหายใจแบบไม่โปร่งใสให้เลือก,อดีตเหมาะสำหรับการวัดค่าฟลักซ์คาร์บอนของชุมชนสมุนไพรต่ำหรือต้นกล้าหรือสำหรับการวัดค่าฟลักซ์คาร์บอนในดินที่มีสาหร่ายสังเคราะห์แสงจำนวนมาก (เช่น ไซยาโนแบคทีเรีย), ไลเคนมอส (ทั้งการสังเคราะห์แสงและการหายใจ)

ลิตรความแม่นยำสูงและความไวสูง CO₂เครื่องวิเคราะห์ที่มีความละเอียด 1ppm

ลิตรสามารถเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อุณหภูมิดิน 6 ตัว, เซ็นเซอร์ความชื้นในดิน 4 ตัวเพื่อตรวจสอบความชื้นและอุณหภูมิในดินที่แตกต่างกัน

lโหมดจ่ายไฟ สามารถเลือกได้จากพลังงานแสงอาทิตย์แบตเตอรี่กระแสสลับ 220 โวลต์

lสามารถซื้อ ACE หลาย ACE สำหรับการตรวจสอบแบบหลายจุดและห้องหายใจที่ไม่โปร่งใสหลายห้องสำหรับตรวจสอบการวิเคราะห์ดินและสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงบนพื้นดิน (เช่นเปลือกโลกทางชีวภาพตะไคร่น้ำพืชเตี้ย ฯลฯ ) การสังเคราะห์แสงทั้งหมดการหายใจทั้งหมดการหายใจสุทธิและความสัมพันธ์และรูปแบบการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกทั้งกลางวันและกลางคืน ฯลฯ

ดัชนีทางเทคนิค

ลิตรเครื่องวิเคราะห์ก๊าซอินฟราเรด: สร้างขึ้นในห้องหายใจของดินเส้นทางก๊าซสั้นมากและเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว

ลิตรบริษัท CO₂: ช่วงการวัด: ช่วงมาตรฐาน 0-896ppm (สามารถปรับแต่งช่วงและช่วงปริมาณมาก) ความละเอียด: 1ppm

ลิตรPAR: 0-3000μmol เมตร^-2เอส^-1แบตเตอรี่ซิลิคอน

ลิตรหัววัดความต้านทานความร้อนอุณหภูมิดิน: ช่วงการวัด: -20-50 ℃สามารถเชื่อมต่อกับหัววัดอุณหภูมิดินได้ถึง 6 หัว

ลิตรโพรบความชื้นในดิน SM300: ช่วงการทดสอบ 0-100vol%; ความถูกต้อง 3% (หลังจากการปรับระดับสำหรับดิน); ช่วงการวัดมวลดิน: 55 มม. x 70 มม. สามารถต่อเครื่องวัดความชื้นในดินได้ถึง 4 เครื่อง

ลิตรโพรบความชื้นในดิน Theta: ช่วงการวัด 0-1.0 เมตร³เอ็ม^-3; ความถูกต้อง± 1% (หลังจากการสอบเทียบพิเศษ) ขนาดของโพรบ; โพรบยาว 60 มม. ความยาวรวมของโพรบ 207 มม. สามารถรับโพรบความชื้นในดินได้ถึง 4 โพรบ

ลิตรการควบคุมการไหลของทางเดินหายใจ: 200-5000ml / นาที (137-3425μmol วินาที^-1), ความแม่นยำ: ± 3% ของอัตราการไหล

ลิตรประเภทห้องทางเดินหายใจ เปิดโปร่งใสเปิดไม่โปร่งใสปิดโปร่งใสปิดไม่โปร่งใสสี่ประเภทของห้องทางเดินหายใจสำหรับการเลือก

ลิตรการทำงานของเครื่องมือ: โฮสต์แบบสแตนด์อโลนไม่จำเป็นต้องใช้ PC / PDA

ลิตรการบันทึกข้อมูล: การ์ดหน่วยความจำมือถือ 2G (SD) สามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่า 8 ล้านชุด

ลิตรแหล่งจ่ายไฟ: แบตเตอรี่ภายนอกแผงโซลาร์เซลล์หรือแหล่งจ่ายพลังงานลมแบตเตอรี่ 12v, 40Ah สามารถใช้งานได้นานถึง 28 วันประเภทเครือข่ายเท่านั้นมีแบตเตอรี่ภายใน 1.0Ah

lการดาวน์โหลดข้อมูล: อ่านการ์ด SD หรือใช้การเชื่อมต่อ USB

lการเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์: ปลั๊ก 3pin ที่แข็งแรงและกันน้ำ (หัว)

ลิตรโปรแกรม: อินเตอร์เฟซที่เป็นมิตรผ่านการควบคุม 5 ปุ่ม

lการเชื่อมต่อแก๊ส: ข้อต่อแก๊ส 3 มม

ลิตรแสดง: หน้าจอ LCD ขนาด 240 × 64 Dot Matrix

lขนาด: 82 × 33 × 13 ซม

ลิตรปริมาณห้องซีล: 2.6 L

ลิตรปริมาณห้องเปิด: 1.0 ลิตร

lเส้นผ่าศูนย์กลางหน้ากากช่วยหายใจของดิน: 23 ซม

ลิตรน้ำหนัก 9.0 กก

ภาพด้านบนซ้ายเป็นขอบเหล็กที่ฝังอยู่และขวาคือ ACE เชื่อมต่อความชื้นในดินและเซ็นเซอร์วัดระดับดิน

ตัวเลือกสำหรับห้องหายใจ

ความแตกต่างระหว่างแบบปิดและเปิด

ความแตกต่างระหว่างความโปร่งใสและความไม่โปร่งใส

หน้าจอการทำงานและผลลัพธ์

กรณีการสมัคร

Quran et al. (2010) ใน Qinling ใช้ ACE เพื่อศึกษาผลกระทบของจุลินทรีย์ในดินและกรดอินทรีย์เมื่อดินหายใจ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าอัตราการหายใจของดินมีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมากกับแบคทีเรียในดิน actinomycetes กรดออกซาลิกและกรดซิตริก

แหล่งกำเนิด

อังกฤษ

ตัวเลือกข้อเสนอทางเทคนิค

1)สามารถเลือกใช้ ACE หลายตัวสำหรับการตรวจสอบแบบหลายจุดด้วยโฮสต์ ACE MASTER เพื่อสร้างโปรแกรมการตรวจสอบเครือข่าย

2)อุปกรณ์เสริมสำหรับโมดูลการวัดออกซิเจนในดิน

3)เสริมด้วยการถ่ายภาพสเปกตรัมสูงเพื่อประเมินผลการหายใจของจุลินทรีย์ในดิน

4)อุปกรณ์เสริมสำหรับการถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดเพื่อศึกษาความชื้นในดินการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมีผลต่อการหายใจ

5)ECODRONE เป็นตัวเลือก ® แพลตฟอร์มโดรนบรรทุกเซ็นเซอร์ถ่ายภาพความร้อนสเปกตรัมและอินฟราเรดสูงเพื่อการวิจัยรูปแบบเวลาและอวกาศ

อ้างอิงบางส่วน

1.K. Krištof, T. Šima *, L. Nozdrovický และ P. Findura (2014) ผลของความเข้มข้นของการปลูกดินต่อการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกจากดินเข้าสู่บรรยากาศ วิจัยเกษตรศาสตร์ 12(1), 115-120.

2.Xinyu Jiang, Lixiang Cao, Renduo Zhang (2014) การเปลี่ยนแปลงของสระว่ายน้ำคาร์บอนที่ไม่สะอาดและไม่สะอาดภายใต้การเพิ่มไนโตรเจนในดินสนามหญ้าเมือง วารสารของดินและตะกอน, มีนาคม 2014, จํานวนที่ 14, ฉบับที่ 3, pp 515-524.

3.Cannone, N., Augusti, A., Malfasi, F., Pallozzi, E., Calfapietra, C., Brugnoli, E. (2016) การปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยชีวภาพและอาไบโอติกที่หลายระดับพื้นที่มีผลต่อความแปรปรานของ CO₂ฟลักซ์ในสภาพแวดล้อมขั้ว” ชีววิทยาขั้ว กันยายน 2016, ปริมาณ 39, ฉบับที่ 9, pp 1581-1596.

4.Liu, Yi, et al. (2016) ดิน CO₂การปล่อยและการขับเคลื่อนในสนามหมุนข้าวข้าวสาลีที่มีความยาวที่แตกต่างกันการปฏิบัติการปุ๋ยระยะเวลา CLEAN – ดิน อากาศ น้ำ (2016) หมายเลข: 10.1002/clen.201400478 ( http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/clen.201400478/abstract ).

5.Xubo Zhang, Minggang Xu, Jian Liu, Nan Sun, Boren Wang, Lianhai Wu (2016) การปล่อยก๊าซเรือนกระจกและสต็อกคาร์บอนและไนโตรเจนจากดินจากข้าวสาลีที่ปุ๋ย 20 ปี ระบบการปลูกข้าวโพด: วิธีการแบบจำลอง” วารสารการจัดการสิ่งแวดล้อม, ฉบับ 167, หน้า 105-114, ISSN 0301-4797, http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.11.014. ( http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479715303686 ).

6.Altikat S., H. Kucukerdem K., Altikat A. (2018). ผลกระทบของการจราจรล้อและการใช้ปุ๋ยในฟาร์มต่อดิน CO₂การปล่อยออกซิเจนและปริมาณออกซิเจนดิน” นิพนธ์ที่ยื่นจาก “Iğดีอิคณะเกษตรมหาวิทยาลัย คณะวิศวกรรมระบบชีวภาพ”.

7.Cannone, N. Ponti, S., Christiansen, H.H., Christensen, T.R., Pirk, N., Guglielmin, M. (2018)ผลของไดนามิกฤดูกาลชั้นที่ใช้งานและฟีโนโลยีพืชต่อ CO₂การไหลของบรรยากาศที่แผ่นดินที่ทูนเดรหลายเหลี่ยมในอาร์คติกสูง Svalbard CATENA, Vol 174 (มีนาคม 2019) 142-153. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816218305009 .

8.Uri, V., Kukumägi, M. Aosaar, J., Varik, M., Becker, H., Auna, K., Krasnova, A., Morozova, G., Ostonen, I., Mander, U., Lõhmus, K., Rosenvald, K., Kriiska, K., Soosaarb, K., (2018) สมดุลคาร์บอนของต้นสนสก็อตอายุ 6 ปี (Pinus sylvestris L.) การจัดการนิเวศวิทยาป่า 2019 https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.11.012