一种土壤呼吸气体收集装置的制作方法

本实用新型涉及土壤监测的技术领域，特别是涉及一种土壤呼吸气体收集装置。

背景技术：

土壤作为全世界陆地生态系统中最大的碳库之一，土壤呼吸主要由土壤动物、微生物与植物根系进行呼吸作用释放co2，是土壤碳循环的重要环节，可以直接反映生物活性，其通过呼吸作用所释放的co2量是化石燃料燃烧释放量的10倍。土壤通过呼吸作用向大气释放co2是一个重要的碳循环过程。土壤呼吸与总co2排放量、大气中的碳循环的有着十分紧密的联系，同时，在控制调节陆地碳循环中的大气co2浓度和气候变化中土壤呼吸起着关键性的作用。

目前，土壤呼吸方面的研究越来越多，对于土壤释放气体收集装置多种多样。现有收集装置存在的问题是：1)现有技术一般将土壤气体收集装置做成金属正方体装置，随时抽取气体比较麻烦也不精确，因此，不能有效收集土壤呼吸气体并进行测定；2)现有装置比较大，携带不方便，价格也比较贵。同时，现有的设备对人力要求较高，没有人就操作不了，严重影响试验人员的作息，因为有些试验需要连续的数天。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种土壤呼吸气体收集装置，以解决上述现有技术存在的问题，使土壤气体收集、二氧化碳浓度检测操作简便。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种土壤呼吸气体收集装置，包括插土筒、探测针管、集气瓶、传感器和控制器，所述探测针管套设于所述插土筒内，所述插土筒的顶部与所述探测针管之间密封设置，所述探测针管内设置有传感器，所述探测针管壁上设置有通孔，所述探测针管的顶部与所述集气瓶连通，所述传感器与所述控制器电连接。

优选的，所述集气瓶和所述插土筒上均设置有刻度线。

优选的，所述集气瓶倒置于一水槽中，所述集气瓶通过软管与所述探测针管顶部连通。

优选的，所述探测针管位于所述插土筒内的管壁上对称设置有若干对通孔。

优选的，所述探测针管的底部呈锥状，所述探测针管的管壁截面呈椭圆形，所述通孔设置于椭圆短轴的两端上。

优选的，所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器通过导线穿出所述探测针管上的通孔且位于土壤表层的上方，所述温度传感器和所述湿度传感器均位于土壤内的所述探测针管内。

优选的，所述探测针管内设置有两块插板，一个所述插板上间隔均匀的设置有所述温度传感器，另一个所述插板上间隔均匀的设置有所述湿度传感器，所述插板背面之间设置有若干个弹簧，所述温度传感器和所述湿度传感器与所述探测针管的管壁相抵触且能够穿过所述通孔。

优选的，所述插板的顶部设置有一旋转用的手柄。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型通过田间原位采集土壤呼吸气体，提高了气体样品的检测可靠度，同时通过传感器可以检测不同深度的土壤参数，有利于对后期土壤呼吸的研究。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型土壤呼吸气体收集装置的结构示意图；

图2为本实用新型土壤呼吸气体收集装置中探测针管的结构示意图；

图3为本实用新型土壤呼吸气体收集装置中探测针管的截面示意图；

其中：1-插土筒，2-探测针管，3-集气瓶，4-水槽，5-软管，6-控制器，7-温度传感器，8-湿度传感器，9-二氧化碳传感器，10-通孔，11-插板，12-弹簧，13-手柄。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种土壤呼吸气体收集装置，以解决现有技术存在的问题，使土壤气体收集、二氧化碳浓度检测操作简便。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图3所示：本实施例提供了一种土壤呼吸气体收集装置，包括插土筒1、探测针管2、集气瓶3、传感器和控制器6，探测针管2套设于插土筒1内，插土筒1的顶部与探测针管2之间通过橡胶塞密封设置，探测针管2内设置有传感器，探测针管2壁上设置有通孔10，探测针管2的顶部与集气瓶3连通，传感器与控制器6电连接，实现数据的实时监测与记录，控制器6与蓄电池电连接，可实现无人监控的自动化操作。

集气瓶3和插土筒1上均设置有刻度线，可以知道集气体积和插入土壤中的深度。集气瓶3倒置于一水槽4中，集气瓶3通过软管5与探测针管2顶部连通。探测针管2位于插土筒1内的管壁上对称设置有若干对通孔10。探测针管2的底部呈锥状，探测针管2的管壁截面呈椭圆形，通孔10设置于椭圆短轴的两端上。

传感器包括温度传感器7、湿度传感器8和二氧化碳传感器9，二氧化碳传感器9通过导线穿出探测针管2上的通孔10且位于土壤表层的上方，温度传感器7和湿度传感器8均位于土壤内的探测针管2内。探测针管2内设置有两块插板11，一个插板11上间隔均匀的设置有温度传感器7，另一个插板11上间隔均匀的设置有湿度传感器8，插板11背面之间设置有若干个处于压缩状态的弹簧12，温度传感器7和湿度传感器8与探测针管2的管壁相抵触且能够穿过通孔10，每个通孔10匹配一个传感器。插板11的顶部设置有一旋转用的手柄13。

本实施例使用时将插土筒1与探测针管2同时插入土壤中，进行田间原位采集土壤呼吸气体，直至插土筒1到达土壤中的指定深度，旋转插板11的顶部手柄13，使温度传感器7和湿度传感器8在弹簧12弹力作用下顶出探测针管2的通孔10插入土壤中，对不同深度的土壤的温度、湿度进行探测，而位于土壤上方的二氧化碳传感器9可以检测插土筒1上密闭空间内二氧化碳的浓度，同时二氧化碳气体通过通孔10进入软管5和集气瓶3中进行收集。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：

1.一种土壤呼吸气体收集装置，其特征在于：包括插土筒、探测针管、集气瓶、传感器和控制器，所述探测针管套设于所述插土筒内，所述插土筒的顶部与所述探测针管之间密封设置，所述探测针管内设置有传感器，所述探测针管壁上设置有通孔，所述探测针管的顶部与所述集气瓶连通，所述传感器与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的土壤呼吸气体收集装置，其特征在于：所述集气瓶和所述插土筒上均设置有刻度线。

3.根据权利要求1所述的土壤呼吸气体收集装置，其特征在于：所述集气瓶倒置于一水槽中，所述集气瓶通过软管与所述探测针管顶部连通。

4.根据权利要求1所述的土壤呼吸气体收集装置，其特征在于：所述探测针管位于所述插土筒内的管壁上对称设置有若干对通孔。

5.根据权利要求1所述的土壤呼吸气体收集装置，其特征在于：所述探测针管的底部呈锥状，所述探测针管的管壁截面呈椭圆形，所述通孔设置于椭圆短轴的两端上。

6.根据权利要求1所述的土壤呼吸气体收集装置，其特征在于：所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器通过导线穿出所述探测针管上的通孔且位于土壤表层的上方，所述温度传感器和所述湿度传感器均位于土壤内的所述探测针管内。

7.根据权利要求6所述的土壤呼吸气体收集装置，其特征在于：所述探测针管内设置有两块插板，一个所述插板上间隔均匀的设置有所述温度传感器，另一个所述插板上间隔均匀的设置有所述湿度传感器，所述插板背面之间设置有若干个弹簧，所述温度传感器和所述湿度传感器与所述探测针管的管壁相抵触且能够穿过所述通孔。

8.根据权利要求7所述的土壤呼吸气体收集装置，其特征在于：所述插板的顶部设置有一旋转用的手柄。

技术总结
本实用新型公开了一种土壤呼吸气体收集装置，包括插土筒、探测针管、集气瓶、传感器和控制器，探测针管套设于插土筒内，插土筒的顶部与探测针管之间密封设置，探测针管内设置有传感器，探测针管壁上设置有通孔，探测针管的顶部与集气瓶连通，传感器与控制器电连接。本实用新型通过田间原位采集土壤呼吸气体，提高了气体样品的检测可靠度，同时通过传感器可以检测不同深度的土壤参数，有利于对后期土壤呼吸的研究。

技术研发人员：温超;单玉梅;陈海军;晔薷罕;常虹;李彬;王海明
受保护的技术使用者：内蒙古自治区农牧业科学院
技术研发日：2020.07.18
技术公布日：2021.03.12