专利名称：室内温室气体排放模拟装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环境科学研究设备领域，更具体的，涉及一种室内温室气体排放模拟装置。
背景技术：
随着大气圈中温室气体浓度的逐年增加，全球气候问题及其生态影响已经成为世界范围内生态环境研究的重点问题和难点问题之一，大量研究表明，全球碳循环的动态变化与气候变化有着密切关系。从20世纪70年代后期开始，全球碳循环研究受到人类的普遍关注，全球碳循环控制机制研究已经成为国际地圈生物圈计划(IGBP)、世界气候研究计划(WCRP)、全球环境变化国际人文因素计划(IHDP)和生物多样性计划(DIVERSITAQ等科学计划的研究主题。而陆地碳循环是全球碳循环的重要组成部分，在全球碳收支中占主导地位，陆地碳库与大气碳库之间的碳循环对温室气体排放的影响来说最为重要；更好地了解陆地生态系统碳循环的动态机制也是全面理解全球碳循环、正确预测未来气候变化的一个重要前提。然而由于碳循环及温室气体排放机理极其复杂，土壤碳储量取决于进入土壤的植物残体量和土壤呼吸损失量两者之间的动态平衡，而这种平衡过程受到气候、植被类型、 土壤理化性质(如土壤PH值、含水率、容重、营养元素含量等)，水文等多种因素的影响； 其中水文对温室气体排放影响最为显著，水文条件不仅能直接改变理化性状(养分的有效性、氧化还原电位、基质特性和PH等)，也是影响系统生物群落演替选择的主要因素之一。 所以不同水文，植被，土壤等特征指标的改变，导致土壤碳循环机理及温室气体排放机制极其复杂。然而，现有技术中缺乏针对不同水文，植被，土壤等特征指标改变条件下的温室气体排放模拟装置，而且对于该问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容本实用新型提供一种室内温室气体排放模拟装置，用于解决模拟不同水文，植被， 土壤等特征指标改变的温室气体排放规律的模拟装置的问题。为实现本实用新型的上述目的，提供一种室内温室气体排放模拟装置，本实用新型采用了以下技术方案室内温室气体排放模拟装置包括内部填塞土体的容器；用于控制土体内液体指标及水位的控制设备，通过一液体连通器与容器相连通；以及用于采集土体排放气体的气体采集设备，设置在容器的开口处。进一步地，该容器包括多个用于采集水样和土样的采集孔，均设置在容器的一侧。进一步地，该容器还包括排水管，设置在容器底端的一侧。进一步地，该排水管具有用于调节液体流速的流量控制阀。[0011]进一步地，该容器还包括过滤装置，设置在土体的底部与排水管之间。进一步地，过滤装置包括纱网和纱布。进一步地，该容器的外部包裹用于防止阳光进入的锡纸。进一步地，控制设备为马氏瓶。可以看出，通过改变进水水位、水质、水量以及土壤物理特性等相关指标，并可以检测进出水水质及试验土体内土壤化学指标变化情况，从而完善温室气体相关研究，因此室内温室气体排放模拟装置可以达到交叉组合分析多影响因素对温室气体排放的影响情况，进而探索影响温室气体排放的主要影响因素及其控制因子的装置。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1为本实用新型实施例所述的室内温室气体排放模拟装置的结构示意图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1所示，室内温室气体排放模拟装置包括内部填塞土体的容器100 ；用于控制土体内液体指标及容器100内水位的控制设备200，通过一液体连通器与容器100相连通；以及用于采集并分析土体排放气体的气体采集设备300，设置在容器100的开口处。通过本实施例的上述技术方案，控制设备200控制容器100内的水位高度，从而保持土体含水量在同一实验周期内保持一致，为实验可控性提供基础条件，另一方面根据需要配置控制设备200内的营养液浓度，改变土体孔隙水中C、N、P比例，从而分析不同营养元素对温室气体排放的影响。另外，通过改变控制设备200，可以调节容器100内水位高度，从而分析不同水文情势对温室气体排放影响情况。此外，气体采集设备300的制作参考国内外文献与野外采样箱基本一致，采集过程中设置平行样品，按照温室气体采集要求进行采集，从而分析水质水量及土壤状况对温室气体排放的影响情况及其主要影响因子。具体的，容器100内的土体可以分为两种，非扰动的原状土柱和填装土柱。原状土柱较好的代表了研究对象的原土壤结构及理化性质。填装土柱可以是经过筛分的一种土壤，也可以是按一定比例混合的几种土壤。填装土柱虽然不能保持原土壤结构，但是可用于一定目的的专门研究，可控性强。例如，通过改变土壤各种参数(土壤粒径，土壤水的PH 值，或土壤养分含量等)，来研究土壤对不同研究内容的影响情况。土柱的具体大小可根据研究内容及试验场地等因素特定制作，本研究案例中采用的方法为填装土柱，主要是考虑到可控性强这一特点。若容器100内的土体为填装土体，填装土体时，将该土体分成若干平均段，按照实验设计好的土壤密度，分段称量土壤，并按照实验土柱的剖面积计算相应的高度，并在实验土柱的容器100上标记，填装到容器100里，并适当进行夯实，以满足分段土柱的高度要求。优选地，容器100包括多个用于采集水样和土样的采集孔105，均设置在容器100 的任一侧。通过本实施例的上述技术方案，通过设置在容器100外侧的采集孔105进行水体样品的采集，主要用于土壤水分营养物质的含量分析，从而比较不同营养物质含量对温室气体排放的影响情况。可选地，容器100包括排水管101，该排水管101设置在容器100底端的任一侧。优选地，该排水管101具有一调节液体流速的流量控制阀(图中未示)。本实施例的上述技术方案，在排水管101处设置流量控制阀，改变容器100内的液体的流速，同样可以调节容器100水文情势，满足不同的实验需求。优选地，容器100还包括过滤装置，该过滤装置103设置在土体的底部与排水管 101之间。可选地，过滤装置103包括纱网和纱布。本实施例的技术方案可以调节容器100内的水文情势，过滤装置103要求有良好的过水性能，又能防止颗粒物的渗漏。可选地，容器100的外部具有用于防止阳光进入的可包裹锡纸。通过上述技术方案，在容器100的外部包上锡纸，防止阳光对土体的照射，影响试验的结果。优选地，控制设备200为马氏瓶。马氏瓶的主要材质为PVC，马氏瓶一方面用于控制容器100内水位，从而保持试验土样内部土壤含水量在同一试验周期内保持一致；另一方面通过改变马氏瓶内溶液(根据实验内容自行调配)中不同营养物质含量。马氏瓶的大小根据不同试验要求、土柱的大小及流速自行设计，由于部分试验要求马氏瓶内液体为营养液，因此马氏瓶的大小应考虑到马氏瓶内液体的添加时间及液体保存时间，可以根据试验设定的流速，计算8小时或者12小时流出液体体积作为马氏瓶的额定体积。马氏瓶内营养液浓度按照不同试验事先计划好的要求配比后，添加到马氏瓶内， 为保证营养液质量，并考虑到试验的可操作性，控制马氏瓶内营养液体积满足12小时试验以内即可，考虑到马氏瓶内液体的蒸发等因素的影响，应在试验的同时监测试验环境水面蒸发量，并在科学计算中予以考虑。因此使用上述室内温室气体排放模拟装置，通过改变进水水位、水质、水量以及土壤物理特性等相关指标，检测进出水水质及试验土体内土壤化学指标变化情况，可以达到多角度多因素交叉组合分析多影响因素对温室气体排放的影响情况，进而探索影响温室气体排放的主要影响因素及其控制因子，并为本研究的顺利进行提供数据基础。由于室内试验设置涉及的环境影响因素较多(水位、PH、含水量及有机质含量等)，排列组合方式非常复杂，室内试验的设计需要在野外数据的分析基础上进行设计，以水样总氮总磷含量两种因素为例在不考虑初始浓度的前提下，就可以设置1 1、1 2、 1 3等多种比例方式，如果考虑更多因素将更加复杂，所以在说明书中不能一一例举。以上所述仅是本实用新型的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种室内温室气体排放模拟装置，其特征在于，包括 内部填塞土体的容器；用于控制所述土体内液体指标的控制设备，通过一液体连通器与所述容器相连通；以及用于采集并分析所述土体排放气体的气体采集设备，设置在所述容器的开口处。
2.如权利要求1所述的室内温室气体排放模拟装置，其特征在于，所述容器包括 多个用于采集水样和土样的采集孔，均设置在所述容器的一侧。
3.如权利要求2所述的室内温室气体排放模拟装置，其特征在于，所述容器还包括排水管，设置在所述容器底端的一侧。
4.如权利要求3所述的室内温室气体排放模拟装置，其特征在于，所述排水管具有用于调节液体流速的流量控制阀。
5.如权利要求3所述的室内温室气体排放模拟装置，其特征在于，所述容器还包括过滤装置，设置在所述土体的底部与所述排水管之间。
6.如权利要求5所述的室内温室气体排放模拟装置，其特征在于，所述过滤装置包括 纱网和纱布。
7.如权利要求1所述的室内温室气体排放模拟装置，其特征在于，所述容器的外部包裹用于防止阳光进入的锡纸。
8.如权利要求1所述的室内温室气体排放模拟装置，其特征在于，所述控制设备为马氏瓶。
专利摘要本实用新型提供一种室内温室气体排放模拟装置，用于外界环境改变条件下温室气体排放时空变化规律的研究。该室内温室气体排放模拟装置包括内部填塞土体的容器；用于控制土体内液体指标的控制设备，通过一液体连通器与容器相连通；以及用于采集土体排放气体的气体采集设备，设置在内部填塞土体的容器的开口处。本实用新型的有益效果是用于模拟外界多因素改变条件下温室气体排放的时空变化规律，能够将多种因素综合考虑，并用于温室气体排放的研究。
文档编号G01N33/18GK202256319SQ20112035862
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者刘畅, 周怀东, 杨素珍, 毛战坡, 王世岩, 王亮, 赵高峰 申请人:中国水利水电科学研究院