CN107462691A - 一种土壤呼吸测量方法、装置及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种土壤呼吸测量方法、装置及***,所述方法包括:根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据;提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的所述呼吸数据;根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。通过这种方法,可以自动对不同土层的土壤呼吸进行测量,通过对不同土层土壤呼吸进行测量,可以为更加准确评估人力活动对生态***碳循环的影响提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及土壤测量技术领域,具体涉及一种土壤呼吸测量方法、装置及***。
背景技术
地球气候变暖及其影响是当前人类所面临的最为严重的环境问题之一,全球碳循环在很大程度上决定了全球的气候变化,而由于人类活动所导致的CO2排放是导致全球气候变暖的重要原因。
碳循环是一个极其复杂的生物学、化学和物理学过程,受到自然和人为活动的双重作用。地球表面又是一个十分不均一的***,尤其陆地生物圈最复杂,因为陆地表面除了丰富多样的植被类型外,还存在一个碳储量巨大的土壤圈。因而到目前为止,碳汇问题仍存在着相当大的不确定性。
土壤作为地球上最大的陆地碳库,是大气中CO2的重要源或汇,全球约有2/3(1400-1500Gt)的碳素以有机态形式储存于土壤中,是陆地植被碳库的2-3倍,是大气碳库的2倍多。
土壤呼吸是指土壤释放CO2的过程,是陆地生态***碳循环的一个重要过程,也是土壤碳库主要输出途径。通过土壤呼吸排放到大气中的CO2约占大气CO2总量的10%左右,约为化石燃料碳排放量的11倍。
因此,对土壤呼吸进行测量是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷,本发明提供了一种土壤呼吸测量方法、装置及***,可以测量土壤呼吸,获得土壤呼吸的二氧化碳通量,可以为更加准确评估人力活动对生态***碳循环的影响提供依据。
第一方面,本发明提供的一种土壤呼吸测量方法,包括:
根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据;
提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的所述呼吸数据;
根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
可选的,所述根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据,包括:
根据预设时间间隔,对不同土层土壤中的每一层都至少测量一次土壤的呼吸数据。
可选的,在根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量的步骤之前,还包括:
对测量的每层土壤的所述呼吸数据进行预处理。
可选的,所述对测量的每层土壤的所述呼吸数据进行预处理,包括:
删除在预设时间间隔内的特定时间测量的每层土壤的所述呼吸数据。
可选的,根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量,包括:
根据所述呼吸数据,采用线性拟合方法,获得拟合的线性方程和变异系数;
判断所述变异系数是否大于预设阈值;若大于,则重新执行根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据的步骤;
若不大于,则根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
第二方面,本发明提供的一种土壤呼吸测量装置,包括:
测量模块,用于根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据;
提取模块,用于提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的呼吸数据;
计算模块,用于根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
可选的,所述测量模块,具体用于:
根据预设时间间隔,对不同土层土壤中的每一层都至少测量一次土壤的呼吸数据。
可选的,所述装置,还包括:
预处理模块,用于对测量的每层土壤的所述呼吸数据进行预处理。
可选的,所述预处理模块,包括:
删除单元,用于删除在预设时间间隔内的特定时间测量的每层土壤的所述呼吸数据。
可选的,所述计算模块,包括:
拟合单元,用于根据所述呼吸数据,采用线性拟合方法,获得拟合的线性方程和变异系数;
判断单元,用于判断所述变异系数是否大于预设阈值;若大于,则重新执行根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据的步骤;
通量计算单元,用于当判断单元判断结果为不大于时,则根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
第三方面,本发明提供的一种土壤呼吸测量***,包括:
主控模块、至少一个呼吸室、红外CO2分析仪、水分传感器和温度传感器;
所述主控模块与所述呼吸室、所述红外CO2分析仪、所述水分传感器、所述温度传感器均连接;
不同土层的土壤中分别设置有至少一个所述呼吸室;
每个所述呼吸室内部均设置有所述红外CO2分析仪的探头、所述水分传感器和所述温度传感器;
每个所述呼吸室中的所述水分传感器和所述温度传感器都***在当前所在土层的土壤中;
所述呼吸室用于采集土壤呼吸的二氧化碳;
所述红外CO2分析仪用于检测所述呼吸室中采集的二氧化碳的浓度,并将所述浓度发送给所述主控模块;
所述水分传感器用于检测土壤的湿度,并将所述湿度发送给所述主控模块;
所述温度传感器用于检测土壤的温度,并将所述温度发送给所述主控模块;
所述主控模块用于根据预设时间间隔控制所述呼吸室、所述红外CO2分析仪、所述水分传感器和所述温度传感器的工作状态,提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的二氧化碳的所述浓度、土壤的所述湿度和所述温度,并根据所述浓度、所述温度和所述湿度,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
可选的,所述呼吸室是非透明的。
可选的,所述呼吸室采用不锈钢材质制成。
可选的,还包括:显示屏;
所述显示屏与所述主控模块连接;
所述显示屏用于显示当前测量的土壤的深度、二氧化碳的浓度、土壤的湿度和土壤的温度。
由以上技术方案可知,本发明提供一种土壤呼吸测量方法,通过根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据,可以提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的结果,进而可以根据测量结果获得指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。通过这种方法,可以自动对不同土层的土壤呼吸进行测量,可以为更加准确评估人力活动对生态***碳循环的影响提供依据。
本发明提供的一种土壤呼吸测量装置及***,与上述土壤呼吸测量方法出于相同的发明构思,具有相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了本发明第一实施例提供一种土壤呼吸测量方法的流程图;
图2示出了本发明第二实施例提供一种土壤呼吸测量装置的示意图;
图3示出了本发明第三实施例提供一种土壤呼吸测量***的示意图;
图4示出了本发明第三实施例提供一种土壤呼吸测量***的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只是作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
本发明提供了一种土壤呼吸测量方法、装置及***。下面结合附图对本发明的实施例进行说明。
图1示出了本发明第一实施例所提供的一种土壤呼吸测量方法的流程图。如图1所示,本发明第一实施例提供的一种土壤呼吸测量方法包括以下步骤:
步骤S101:根据预设时间间隔测量不同土层土壤的二氧化碳的呼吸数据。
步骤S102:提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的所述呼吸数据。
步骤S103:根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
其中,所述呼吸数据可以包括二氧化碳的浓度以及土壤的湿度、土壤的温度等中一种或多种。
通过根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据,可以提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的结果,进而可以根据测量结果获得指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。通过这种方法,可以自动对不同土层的土壤呼吸进行测量,通过对不同土层土壤呼吸进行测量,可以为更加准确评估人力活动对生态***碳循环的影响提供依据。
其中,所述预设时间间隔可以设置为5分钟、7分钟、10分钟等中的一种。
在根据预设时间间隔测量时,可以分别对不同土层土壤进行实时测量,也可以是根据预设时间间隔,按照不同土层土壤的排序结果逐层进行测量,这都在本发明的保护范围内。
在对不同土层土壤进行测量时,可以根据预设时间间隔,对不同土层土壤中的每一层都至少测量一次二氧化碳的浓度、湿度和温度。
在对不同土层土壤进行测量时,可以是在指定时间段内测量,也可以是一直测量,这都在本发明的保护范围内。
因此,可以提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的二氧化碳的浓度、土壤的湿度和温度。其中,指定时间段可以是1天、两天、一个月等。
在本发明中,所述二氧化碳通量是指土壤自养呼吸和异养呼吸的总的二氧化碳通量。
在本发明提供的一个具体实施例中,所述根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据,包括:根据预设时间间隔,对不同土层土壤中的每一层都至少测量一次土壤的呼吸数据。
在对不同土层土壤中的每一层进行测量时,可以根据预设时间间隔,对每一层都多次进行测量,获得浓度、湿度和温度,这样就可以根据多次测量的结果求平均值,得到较可靠的数据。
其中,多次进行测量是指根据预设时间间隔多次对当前层进行测量。例如,预设时间间隔为7分钟,从0-7分钟测量的是第一土层土壤,从8-14分钟继续测量第一土层土壤。
在一个时间间隔内,土壤呼吸数据的采集频率可以为每10秒1个,也就是说,在预设时间间隔内,会采集多次土壤的呼吸数据。
在本发明提供的一个具体实施例中,在根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量的步骤之前,还包括:对测量的每层土壤的所述呼吸数据进行预处理。
对测量结果进行预处理时,可以删除在预设时间间隔内的特定时间测量的每层土壤的所述呼吸数据。这样,可以增加数据的可靠性,提高数据的准确性。
由于在预设时间间隔内,可以测量多次土壤的呼吸数据,在测量的前一分钟和测量的最后一分钟,都属于非稳定期,因此,可以删除在预设时间间隔内前一分钟和最后一分钟测量的土壤的呼吸数据。
例如,若预设时间间隔为7分钟,则可以删除在第一分钟和第七分钟测量的土壤呼吸数据。
在本发明提供的一个具体实施例中,根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量,包括:根据所述呼吸数据,采用线性拟合方法,获得拟合的线性方程和变异系数;判断所述变异系数是否大于预设阈值;若大于,则重新执行根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据的步骤;若不大于,则根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
在本节所述呼吸数据进行线性拟合时,可以对二氧化碳浓度和土壤的湿度进行线性拟合,也可以对二氧化碳浓度和土壤的温度进行线性拟合,也可以对二氧化碳浓度、土壤的湿度和温度进行线性拟合,这就可以分别从不同角度来分析二氧化碳浓度与土壤的温度、土壤的湿度之间的关系。
对于上述三种拟合中的任何一种,在拟合结束后,都能得到一个变异系数,若变异系数大于预设阈值,则表明测量的土壤呼吸数据不准确,需要重新测量,则重新执行根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据的步骤;若不大于预设阈值,则表明测量的土壤呼吸数据较准确,可以根据该数据来计算二氧化碳通量。由于土壤的温度和湿度与土壤的二氧化碳浓度有一定关系,因此,通过这种方法,可以检测测量的呼吸数据是否准确,进而删除不准确的呼吸数据,提高测量结果的可靠性。
在计算二氧化碳通量时,可以根据指定时间段内测量的每一层的所有的二氧化碳浓度来计算该层的二氧化碳通量。通过对测量的所有二氧化碳浓度计算平均值,得到该层的浓度平均值,再根据浓度平均值获得该层的二氧化碳通量。
计算公式为:
其中F为所测土层土壤CO2通量,V为呼吸室内的体积,S是呼吸室内的表面积,为该层的浓度平均值,为预设的时间间隔。
在上述的第一实施例中,提供了一种土壤呼吸测量方法,与之相对应的,本申请还提供一种土壤呼吸测量装置。请参考图2,其为本发明第二实施例提供的一种土壤呼吸测量装置的示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。
本发明第二实施例提供的一种土壤呼吸测量装置,包括:
测量模块101,用于根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据;
提取模块102,用于提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的呼吸数据;
计算模块103,用于根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
在本发明提供的一个具体实施例中,所述测量模块101,具体用于:
根据预设时间间隔,对不同土层土壤中的每一层都至少测量一次土壤的呼吸数据。
在本发明提供的一个具体实施例中,所述装置,还包括:
预处理模块,用于对测量的每层土壤的所述呼吸数据进行预处理。
在本发明提供的一个具体实施例中,所述预处理模块,包括:
删除单元,用于删除在预设时间间隔内的特定时间测量的每层土壤的所述呼吸数据。
在本发明提供的一个具体实施例中,所述计算模块103,包括:
拟合单元,用于根据所述呼吸数据,采用线性拟合方法,获得拟合的线性方程和变异系数;
判断单元,用于判断所述变异系数是否大于预设阈值;若大于,则重新执行根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据的步骤;
通量计算单元,用于当判断单元判断结果为不大于时,则根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
以上,为本发明第二实施例提供的一种土壤呼吸测量装置的实施例说明。
本发明提供的一种土壤呼吸测量装置与上述一种土壤呼吸测量方法出于相同的发明构思,具有相同的有益效果,此处不再赘述。
在上述的第一实施例中,提供了一种土壤呼吸测量方法,与之相对应的,本申请还提供一种土壤呼吸测量***。请参考图3,其为本发明第三实施例提供的一种土壤呼吸测量***的示意图。由于***实施例的部分内部基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明第三实施例提供的一种土壤呼吸测量***,包括:主控模块201、至少一个呼吸室、红外CO2分析仪202、水分传感器203和温度传感器204;
所述主控模块201与所述呼吸室、所述红外CO2分析仪202、所述水分传感器203、所述温度传感器204均连接;
不同土层的土壤中分别设置有至少一个所述呼吸室;
每个所述呼吸室内部均设置有所述红外CO2分析仪202的探头、所述水分传感器203和所述温度传感器204;
每个所述呼吸室中的所述水分传感器和所述温度传感器都***在当前所在土层的土壤中;
所述呼吸室用于采集土壤呼吸的二氧化碳;
所述红外CO2分析仪202用于检测所述呼吸室中采集的二氧化碳的浓度,并将所述浓度发送给所述主控模块201;
所述水分传感器203用于检测土壤的湿度,并将所述湿度发送给所述主控模块201;
所述温度传感器204用于检测土壤的温度,并将所述温度发送给所述主控模块201;
所述主控模块201用于根据预设时间间隔控制所述呼吸室、所述红外CO2分析仪202、所述水分传感器203和所述温度传感器204的工作状态,提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的二氧化碳的所述浓度、土壤的所述湿度和所述温度,并根据所述浓度、所述温度和所述湿度,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
通过这种***,可以自动、连续对不同土层的土壤呼吸进行测量,相较于现有技术中对某一个土层的土壤呼吸进行测量,更加方便,更加节省人力和资源。通过对不同土层土壤呼吸进行测量,可以为更加准确评估人力活动对生态***碳循环的影响提供依据。
其中,呼吸室可以根据需要设置为不同高度的呼吸室,例如,可以设置为0.2m、0.5m、1m等。如图4所示。
其中,所述红外CO2分析仪202、水分传感器203、温度传感器204可以通过数据端口与主控模块201连接。
所述主控模块201可以采用单片机、中央处理器、微处理芯片等中一种或多种。
所示主控模块可以设置有多个数据端口,每个数据端口可以与一个呼吸室连接。优选的,主控模块可以设置8个或16个数据端口,相应的,可以连接8个或16个呼吸室。如图4所示。
其中,红外CO2分析仪202可以连接有多个探头,分别设置在呼吸室内的不同方向和不同高度,这样可以全面测定呼吸室内的二氧化碳浓度,根据各个探头的测量结果求平均值,得到红外CO2分析仪202测量的呼吸室内的二氧化碳浓度。这样,可以使测量结果更加准确。
在本发明中,可以在不同土层分别设置有至少一个呼吸室,控制模块可以控制每个呼吸室及呼吸室中的仪器是否工作。可以对每个呼吸室进行编号,然后对编号进行排序,根据所述排序控制呼吸室及呼吸室中仪器的工作状态。
可以是控制第一个呼吸室及呼吸室中的仪器工作,关闭其它呼吸室及呼吸室中的仪器,再控制第二个呼吸室及呼吸室中的仪器工作,关闭其它呼吸室及呼吸室中的仪器。也可以是同时控制多个呼吸室及呼吸室中的仪器进行工作。这都在本发明的保护范围内。
主控模块201控制呼吸室中的仪器时,可以控制各个仪器同时工作,也可以控制其中的一种或多种进行工作。
主控模块201可以根据预设时间间隔,控制呼吸室及呼吸室中的仪器,进而测量不同土层土壤的呼吸数据。
主控模块201还可以对测量的每层土壤的所述呼吸数据进行预处理,可以是删除在预设时间间隔内的特定时间测量的每层土壤的所述呼吸数据。
主控模块201可以根据所述呼吸数据,采用线性拟合方法,获得拟合的线性方程和变异系数;判断所述变异系数是否大于预设阈值;若大于,则重新执行根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据的步骤;若不大于,则根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
在本发明提供的一个具体实施例中,所述呼吸室是非透明的。
采用非透明的呼吸室,可以排除土壤中植物呼吸对土壤呼吸造成的影响。
所述呼吸室采用封闭式呼吸室,能够防止周围土壤中二氧化碳的影响,确保只测定呼吸室覆盖的土壤的二氧化碳浓度。
在本发明提供的一个具体实施例中,所述呼吸室采用不锈钢材质制成。
采用不锈钢材质可以排除水汽的影响,更容易安装至不同土层内,而且能够在土壤中放置更长的时间。
在本发明提供的一个具体实施例中,还包括:显示屏;
所述显示屏与所述主控模块201连接;
所述显示屏用于显示当前测量的土壤的深度、二氧化碳的浓度、土壤的湿度和土壤的温度。
显示屏可以接收主控模块201发送的呼吸数据,并显示当前测量的土壤的深度、二氧化碳的浓度、土壤的湿度和土壤的温度。
以上,为本发明第三实施例提供的一种土壤呼吸测量***的实施例说明。
本发明提供的一种土壤呼吸测量***与上述土壤呼吸测量方法出于相同的发明构思,具有相同的有益效果,此处不再赘述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。需要说明的是,本发明附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的***、方法和获得机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以用专用硬件与获得机指令的组合来实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的***、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的***、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个获得机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该获得机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台获得机机器(可以是个人获得机,服务器,或者网络机器等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种土壤呼吸测量方法,其特征在于,包括:
根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据;
提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的所述呼吸数据;
根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
2.根据权利要求1所述的土壤呼吸测量方法,其特征在于,所述根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据,包括:
根据预设时间间隔,对不同土层土壤中的每一层都至少测量一次土壤的呼吸数据。
3.根据权利要求1所述的土壤呼吸测量方法,其特征在于,在根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量的步骤之前,还包括:
对测量的每层土壤的所述呼吸数据进行预处理。
4.根据权利要求3所述的土壤呼吸测量方法,其特征在于,所述对测量的每层土壤的所述呼吸数据进行预处理,包括:
删除在预设时间间隔内的特定时间测量的每层土壤的所述呼吸数据。
5.根据权利要求1所述的土壤呼吸测量方法,其特征在于,根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量,包括:
根据所述呼吸数据,采用线性拟合方法,获得拟合的线性方程和变异系数;
判断所述变异系数是否大于预设阈值;若大于,则重新执行根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据的步骤;
若不大于,则根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
6.一种土壤呼吸测量装置,其特征在于,包括:
测量模块,用于根据预设时间间隔测量不同土层土壤的呼吸数据;
提取模块,用于提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的呼吸数据;
计算模块,用于根据所述呼吸数据,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
7.一种土壤呼吸测量***,其特征在于,包括:主控模块、至少一个呼吸室、红外CO2分析仪、水分传感器和温度传感器;
所述主控模块与所述呼吸室、所述红外CO2分析仪、所述水分传感器、所述温度传感器均连接;
不同土层的土壤中分别设置有至少一个所述呼吸室;
每个所述呼吸室内部均设置有所述红外CO2分析仪的探头、所述水分传感器和所述温度传感器;
每个所述呼吸室中的所述水分传感器和所述温度传感器都***在当前所在土层的土壤中;
所述呼吸室用于采集土壤呼吸的二氧化碳;
所述红外CO2分析仪用于检测所述呼吸室中采集的二氧化碳的浓度,并将所述浓度发送给所述主控模块;
所述水分传感器用于检测土壤的湿度,并将所述湿度发送给所述主控模块;
所述温度传感器用于检测土壤的温度,并将所述温度发送给所述主控模块;
所述主控模块用于根据预设时间间隔控制所述呼吸室、所述红外CO2分析仪、所述水分传感器和所述温度传感器的工作状态,提取在指定时间段内测量的不同土层土壤的二氧化碳的所述浓度、土壤的所述湿度和所述温度,并根据所述浓度、所述温度和所述湿度,获得在所述指定时间段内不同土层土壤呼吸的二氧化碳通量。
8.根据权利要求7所述的土壤呼吸测量***,其特征在于,所述呼吸室是非透明的。
9.根据权利要求7所述的土壤呼吸测量***,其特征在于,所述呼吸室采用不锈钢材质制成。
10.根据权利要求7所述的土壤呼吸测量***,其特征在于,还包括:显示屏;
所述显示屏与所述主控模块连接;
所述显示屏用于显示当前测量的土壤的深度、二氧化碳的浓度、土壤的湿度和土壤的温度。
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