专利名称：植物对土壤温室气体排放影响实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于温室气体排放测量技术领域，涉及一种实验装置，特别是涉及一种植物对土壤温室气体排放影响实验装置。
背景技术：
温室气体的研究是全球变化研究中非常重要的研究内容。在研究植物对土壤排放温室气体的影响时，气体样品的采集和盆栽土壤水分管理是整个研究的两大关键点和难点。因为植物不仅自身可以直接产生/排放温室气体CO2、CH4和N2O等，而且可以通过根系分泌物、脱落物等影响土壤温室气体的产生/排放。
目前采用的研究方法是用气体采集箱将植物和土壤同时罩住，然后进行采样。很明显，该方法没有把植物自身产生/排放的温室气体与土壤产生/排放的温室气体有效地分开，无法判断温室气体的排放变化是植物自身直接产生/排放的效应还是植物通过影响土壤而使温室气体排放发生变化的间接效应。
同时在整个研究过程中水分的控制大多从土壤表面加水给予补充，使得培养盆钵中土壤的水分含量出现明显的人为引起的昼夜变化，给研究土壤温室气体排放昼夜变化规律引入了人为的不确定因素和误差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种植物对土壤温室气体排放影响实验装置，该植物对土壤温室气体排放影响实验装置能将植物与土壤有效地隔开，使所获气体排除了植物的直接影响；并且水分从培养盆钵底部进入土体，然后通过毛细管引力缓慢而均匀地分布在整个培养盆钵的土壤中，不对土壤空气产生挤压，不影响温室气体的产生和排放。
本实用新型的上述目的是这样实现的一种植物对土壤温室气体排放影响实验装置，由培养盆钵、气体采集箱、以及土壤水分供给系统组成，其特征在于所述培养盆钵是圆形钵，培养盆钵顶部外缘安装有气体采集箱的承接槽，该敝口部的近中央位置固定有供植物生长的隔离圆管，该培养盆钵靠近底部的侧壁上开设有一圆孔；所述气体采样箱为底部开口的盖体，气体采样箱的顶部分别开设有中央圆孔、气体样品采集孔、以及温度测量孔，中央圆孔用于穿设供植物生长的隔离圆管，气体样品采集孔中安装有供注射器采集气体样品用的高弹性硅橡胶塞，温度测量孔用于供安装温度计；所述土壤水分供给系统由水槽、陶土管和硅橡胶连接管构成，陶土管置于培养盆钵内，将陶土管与硅橡胶管相连接，硅橡胶管穿过培养盆钵靠近底部的侧壁上所开设的圆孔与供水水槽相连接。
本实用新型所述的植物对土壤温室气体排放影响实验装置，其特征在于所述承接槽以及气体采样箱的外形均为正方形，并且承接槽的边长略大于气体采样箱的边长。
本实用新型所述的植物对土壤温室气体排放影响实验装置，其特征在于所述培养盆钵、供植物生长的隔离圆管、以及气体采样箱均采用PVC材料制成。
本实用新型所述的植物对土壤温室气体排放影响实验装置，其特征在于供植物生长的隔离圆管用PVC条与培养盆钵边缘连接固定。
下面，结合具体实施例及其附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型所述的植物对土壤温室气体排放影响实验装置中的培养盆钵的结构示意图；图2为图1所示的培养盆钵的俯视状态的示意图；图3为本实用新型所述的植物对土壤温室气体排放影响实验装置的剖面结构示意图。
具体实施方式
参照图1、图2和图3，本实用新型所提供的植物对土壤温室气体排放影响实验装置由培养盆钵1、气体采集箱2、以及土壤水分供给系统组成，该土壤水分供给系统由水槽5、陶土管3和硅橡胶管4构成。
培养盆钵1是由PVC材料制作的圆形钵，高度和直径依据实际装载土壤的数量而定，一般高度为20cm，直径15cm。在培养盆钵1底部的侧壁上开设有一圆孔11，其大小刚好可以容纳连接陶土管3的硅橡胶管4，为了防止空气通过缝隙进入土壤，最好在硅橡胶管4和培养盆钵1底部的侧壁上所开设的圆孔11之间用704胶密封。培养盆钵1顶部外缘安装有气体采集箱2的承接槽12，从图1和图2中可以看出，承接槽12的外形为正方形，边长25cm，高5cm。培养盆钵1的中央固定有供植物生长的PVC隔离圆管13，内径2.5cm，高6cm，其中PVC隔离圆管13的一部分伸出在培养盆钵面之上，另一部分伸入在培养盆钵之内，在本实施例中，该PVC隔离圆管13的2.5cm部分伸出在培养盆钵面之上，而其余的3.5cm部分伸入在培养盆钵之内。该PVC隔离圆管13用PVC条14与培养盆钵1边缘连接，起固定作用。播种时，种子直接播在PVC隔离圆管13中，使生长出的植株6处于PVC隔离圆管13之中。
气体采样箱2为底部开口的、用PVC材料制作的长方型盖体，长20.5cm，宽20.5cm，高6cm。气体采样箱2顶部开有中央圆孔21、气体样品采集孔22、以及温度测量孔23。中央圆孔21的直径为3.2cm，孔的大小正好可以让供植物生长的PVC隔离圆管13穿过；气体样品采集孔22中安装有高弹性硅橡胶塞24，用以供注射器采集气体样品；温度测量孔23供安装温度计25用，用以记录采样过程中气体采样箱2内温度的动态变化。
由水槽5、陶土管3和硅橡胶管4构成的土壤水分供给系统，其陶土管3与硅橡胶管4相连接，硅橡胶管4在穿过培养盆钵1底部的侧壁上所开设的圆孔11之后与水槽5相连接。水槽5的长度为90cm，宽20cm，高30cm，一个水槽5可同时与多个培养盆钵1相连接。水槽5中的水量通过全自动供水系统依据水槽水位的变化及时补充。
具体使用时，首先在水槽5中注满水，通过硅橡胶管4和陶土管3及时地向土壤适量地提供水。采样时，在培养盆钵1的承接槽12中加入适量水，提起气体采集箱2，用扇子煽动空气20秒，使空气流通，然后将气体采集箱2放入装有水的承接槽12中，使气体采集箱2四周淹没在水中，隔绝气体采集箱2中空气与外界空气的交换，同时用704胶密封气体采集箱2与供植物生长的PVC隔离圆管13接缝处。在所有密封工作完成后，开始用医用注射针通过气体样品采集孔22中的高弹性硅橡胶塞24采样气体，同时用温度计25记录气体采集箱2中的温度。然后每隔一段时间采集一次样品，获得所需的若干个样品。样品采集完毕后，将气体采集箱2向上提起，约45度交错放在承接槽12上，以利于平时空气的流通。
本实用新型的优点1、有效地排除了植物自身温室气体排放的影响；2、采样方便，易于实施；3、特别适用于对温室气体排放日变化规律的研究；4、补充水分过程不会对土壤空气组成产生影响，同时土壤水分在整个实验过程中保持在一个稳定的范围之内。
权利要求1.一种植物对土壤温室气体排放影响实验装置，由培养盆钵、气体采集箱、以及土壤水分供给系统组成，其特征在于所述培养盆钵是圆形钵，培养盆钵顶部外缘安装有气体采集箱的承接槽，该敞口部的中央位置固定有供植物生长的隔离圆管，该培养盆钵靠近底部的侧壁上开设有一圆孔；所述气体采样箱为底部开口的盖体，气体采样箱的顶部分别开设有中央圆孔、气体样品采集孔、以及温度测量孔，中央圆孔用于穿设供植物生长的隔离圆管，气体样品采集孔中安装有供注射器采集气体样品用的高弹性硅橡胶塞，温度测量孔用于供安装温度计；所述土壤水分供给系统由水槽、陶土管和硅橡胶连接管构成，陶土管置于培养盆钵内，将陶土管与硅橡胶管相连接，硅橡胶管穿过培养盆钵靠近底部的侧壁上所开设的圆孔与供水水槽相连接。
2.如权利要求1所述的植物对土壤温室气体排放影响实验装置，其特征在于所述承接槽以及气体采样箱的外形均为正方形，并且承接槽的边长略大于气体采样箱的边长。
3.如权利要求1或2所述的植物对土壤温室气体排放影响实验装置，其特征在于所述培养盆钵、供植物生长的隔离圆管、以及气体采样箱均采用PVC材料制成。
4.如权利要求3所述的植物对土壤温室气体排放影响实验装置，其特征在于供植物生长的隔离圆管用PVC条与培养盆钵边缘连接固定。
专利摘要本实用新型提供了植物对土壤温室气体排放影响实验装置，由培养盆钵、气体采集箱、以及土壤水分供给系统组成，培养盆钵敞口部外缘安装有气体采集箱的承接槽，该敞口部的近中央位置固定有供植物生长的隔离圆管，气体采样箱的顶部分别开设有三个圆孔，用于穿设供植物生长的隔离圆管、安装供注射器采集气体样品用的高弹性硅橡胶塞、以及供安装温度计，土壤水分供给系统由水槽、陶土管和硅橡胶连接管构成，硅橡胶管穿过培养盆钵靠近底部的侧壁上所开设的圆孔，其一端与置于培养盆钵内的陶土管相连接，而另一端与置于培养盆钵外的供水水槽相连接。
文档编号G01N1/22GK2725896SQ20042007957
公开日2005年9月14日 申请日期2004年9月20日 优先权日2004年9月20日
发明者杨兰芳, 蔡祖聪, 丁维新 申请人:中国科学院南京土壤研究所