一种开路式树干皮层光合作用野外测定系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种开路式树干皮层光合作用野外测定系统。本开路式树干皮层光合作用野外测定系统可在野外自然状况下实时同步测定树干CO2释放通量、树干液流、树干温度、树干接收光照强度和树干木质部CO2浓度的数据。可计算出树干的皮层光合作用强度，树干的CO2呼吸通量，树干液流运输CO2通量，树干CO2贮存通量。将树干液流、木质部CO2浓度和皮层光合作用三者进行有机整合来研究树干呼吸产生CO2的分配，克服以往三个环节单独分开研究而无法建立相关关系的缺点。从而为测定树干CO2释放通量和影响因素提供基础数据，可为提高森林呼吸研究的精确性和质量，准确评价森林碳的源汇功能提供技术支持。
【专利说明】一种开路式树干皮层光合作用野外测定系统
【技术领域】:
[0001]本实用新型属于生态学领域，具体涉及一种开路式树干皮层光合作用野外测定系统。
【背景技术】:
[0002]森林生态系统的碳汇功能对稳定大气中温室气体的浓度起重要作用，为应对全球气候变化日益加剧的问题，人们在陆地生态系统碳通量方面开展了大量的研究工作，其中，森林呼吸是陆地生态系统碳循环研究的重要一环。目前生理生态学方法估算森林碳汇并不考虑叶片之外的绿色组织的光合量以及树干液流运移CO2对树干呼吸的影响，导致树干呼吸的测定有很大的不确定性。这种测量的不确定性除了环境因素外，很大程度来源于对植物本身固有的生理特性认识不足，特别是对树干呼吸的生理过程、树干皮层光合作用的生理过程和树干液流运输CO2过程等的认识存在局限性，从而导致计算的理论假设不完善。事实上，大部分植物的枝条、树干，以及一些花、果和根等部位含有能进行光合作用的绿色组织。这些绿色组织具有光合作用功能，可再固定在植物体内非光合组织呼吸产生的co2。绿色组织光合作用是植物的重要生理功能，其对植物体内CO2再固定和树干CO2释放通量具有重大影响。然而如何测定其光合强度，目前还面临着很大的技术困难。
【发明内容】
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[0003]本实用新型的目的是提供一种可在野外自然状况下实时同步测定树干CO2释放通量、树干液流、树干温度、树干接收光照强度和树干木质部CO2浓度的数据；可计算出树干的皮层光合作用强度，树干的CO2呼吸通量,树干液流运输CO2通量和树干CO21&存通量的开路式树干皮层光合作用野外测定系统。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案予以实施的:
[0005]本实用新型的开路式树干皮层光合作用野外测定系统，其特征在于，包括透明气室、具塞的大气缓冲瓶、树干液流探针、树干表皮温度传感器、树干温度传感器、树干CO2传感器、辐射传感器、CO2分析仪、遮光布和数据采集器，所述的透明气室呈管状，其两端各设有一个用于贴合树干的上、下环体，在上、下环体朝气室的内侧面上分别设有上空气导管和下空气导管，上、下空气导管朝向气室侧上具有许多气孔，上空气导管上还连有上气管，上气管的另外一端伸出气室外，穿过大气缓冲瓶的塞子进入大气缓冲瓶中，在大气缓冲瓶中还设有外部大气进气管，其另外一端穿过大气缓冲瓶的塞子伸出瓶外，下空气导管上连有下气管，下气管的另外一端伸出气室外与CO2分析仪连接，所述的树干液流探针、树干表皮温度传感器、树干温度传感器、树干CO2传感器和辐射传感器都与数据采集器连接，将数据传输至数据采集器中。
[0006]本开路式树干皮层光合作用野外测定系统可在野外自然状况下实时同步测定树干CO2释放通量、树干液流、树干温度、树干接收光照强度和树干木质部CO2浓度的数据。可计算出树干的皮层光合作用强度，树干的CO2呼吸通量,树干液流运输CO2通量,树干CO2 C:存通量。将树干液流、木质部CO2浓度和皮层光合作用三者进行有机整合来研究树干呼吸产生CO2的分配，克服以往三个环节单独分开研究而无法建立相关关系的缺点。从而为测定树干CO2释放通量和影响因素提供基础数据，可为提高森林呼吸研究的精确性和质量，准确评价森林碳的源汇功能提供技术支持。
【专利附图】
【附图说明】:
[0007]图1是本实用新型进行测定的树干具体位置图；
[0008]图2是本实用新型的开路式树干皮层光合作用野外测定系统的结构示意和布局图；
[0009]其中1、待测植物植株树干或树枝较圆滑部位；2、树干液流探针(Granier探针，I对)；3、树干的液流方向；4、下气管；5、上、下环体；6、树干表皮温度传感器；7、树干温度传感器；8、CO2传感器；9、大气缓冲瓶；10、外部大气进气管；11、辐射传感器；12、透明PV板；13、上空气导管；14、数据采集器；15、透明气室；16、CO2分析仪；17、下空气导管；18、上气管。
【具体实施方式】:
[0010]以下实施例是对本实用新型的进一步说明，而不是对本实用新型的限制。
[0011]实施例1:
[0012]如图1和图2所示，本实施例的开路式树干皮层光合作用野外测定系统包括透明气室15、具塞的大气缓冲瓶9、树干液流探针(Granier探针I对)2、树干表皮温度传感器6(T型热电偶传感器)、树干温度传感器7 (T型热电偶传感器)、树干CO2传感器8 (VAISALAGMP221)、辐射传感器 11 (GaAsp photodiode G1118)、CO2 分析仪(Li_Cor820 仪器)16、遮光布和数据采集器14，所述的透明气室15呈管状，其气室周壁是由透明PV板12制作而成，其两端各设有一个用于贴合树干的上、下环体5，该环体由泡沫硅胶板制作而成，在两个环体朝气室的内侧面上分别设有上空气导管13和下空气导管17，上、下空气导管朝向气室侧上具有许多气孔，上空气导管13上还连有上气管18，上气管的另外一端伸出气室外，穿过大气缓冲瓶9的塞子进入大气缓冲瓶9中，在大气缓冲瓶9中还设有外部大气进气管10，其另外一端穿过大气缓冲瓶的塞子伸出瓶外，下空气导管17上连有下气管4，下气管的另外一端伸出气室外与CO2分析仪16连接,所述的树干液流探针2、树干表皮温度传感器6、树干温度传感器7、树干CO2传感器8和辐射传感器11都与数据采集器14连接，将数据传输至数据采集器14中。
[0013]具体使用过程如下:
[0014]将透明气室15固定套在待测植物植株树干或树枝较圆滑部位1，使得上下环体与树干或树枝贴合，从而保证一定的气密性，气室高20cm。树干的液流方向如3所示。大气缓冲瓶9悬挂于一旁较高位置，稍远离人群。树干液流探针(Granier探针I对)2安装在乔木胸径1.3m处，位于透明气室15的下方，探针需要遮光罩遮蔽。所述的树干温度传感器
7、树干CO2传感器8都为一对两个，两个分设与透明气室的上下两端，树干温度传感器7、树干CO2传感器8插入树干5cm,它们与气室相隔5cm。树干表皮温度传感器6和福射传感器11附着在透明气室15内的树干表皮上。[0015]光照条件下测定CO2通量后，透明气室用遮光布盖上，再次测定气室内的CO2浓度，经过计算即可得皮层光合作用强度。
[0016]所有需电部件可采用12V直流电源供电。其中涉及数据采集器、Granier探针、CO2分析仪、树干CO2传感器。
【权利要求】
1.一种开路式树干皮层光合作用野外测定系统，其特征在于，包括透明气室、具塞的大气缓冲瓶、树干液流探针、树干表皮温度传感器、树干温度传感器、树干CO2传感器、辐射传感器、CO2分析仪、遮光布和数据采集器，所述的透明气室呈管状，其两端各设有一个用于贴合树干的上、下环体，在上、下环体朝气室的内侧面上分别设有上空气导管和下空气导管，上、下空气导管朝向气室侧上具有许多气孔，上空气导管上还连有上气管，上气管的另外一端伸出气室外，穿过大气缓冲瓶的塞子进入大气缓冲瓶中，在大气缓冲瓶中还设有外部大气进气管，其另外一端穿过大气缓冲瓶的塞子伸出瓶外，下空气导管上连有下气管，下气管的另外一端伸出气室外与CO2分析仪连接，所述的树干液流探针、树干表皮温度传感器、树干温度传感器、树干CO2传感器和辐射传感器都与数据采集器连接，将数据传输至数据采集器中。
【文档编号】G01N33/00GK203758985SQ201420093257
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2014年3月3日
【发明者】蔡锡安, 饶兴权 申请人:中国科学院华南植物园