Vorwort

ACEDie Technologie für die Überwachung der Atemkammer des Bodens wurde von der britischen Firma ADC nach dem Atemkammergesetz entwickelt. Das ACE-Atemkammer (kurz ACE) besteht aus automatisch öffnenden / schließenden Atemkammern und eingebautem CO.₂Der Rotationsarm und die Steuereinheit des Analysators bestehen aus einem kompletten kompakten Feldmonitorinstrument, mit geschlossenen Messgeräten und offenen Messgeräten, einschließlich geschlossener Transparenz, geschlossener Undurchsichtigkeit, offener Transparenz, offener Undurchsichtigkeit und anderer Technologien für alle Atemkammer-Messmethoden. Sie können die Atmung des Bodens und die Bodentemperatur, die Bodenfeuchte und die PAR kontinuierlich überwachen, die gesamte Maschine ist wasserdicht und staubdicht, die Daten werden automatisch in der Speicherkarte gespeichert, die 12V 40Ah-Batterie kann fast einen Monat lang kontinuierlich im Feld überwacht werden.

ACEEs ist derzeit das einzige hochintegrierte Instrument der Welt, das langfristig in der Wildnis zur Überwachung der Atemgebung des Bodens eingesetzt werden kann.

In der obigen Abbildung wurden die Forscher mit zwei Atemkammern gemessen, die offen transparent (links) und offen undurchsichtig (rechts) waren.

Anwendungsbereiche

üGlobale Studie zur Kohlenstoffbilanz zur Bereitstellung einer genauen Datenquelle für den Kohlenstoffhandel

üUntersuchung der Auswirkungen von Treibhausgasemissionen auf den Klimawandel in Kombination mit Klimadaten

üVernunft Erklärung von Durchflussänderungen in Kombination mit Wirbeldaten

üUntersuchung der Einflussfaktoren und Regulierungsmechanismen der Bodenatmung

üAuswirkungen verschiedener Pflanzen oder Anbauarten oder Pestizide auf die Atmung des Bodens

üMikrobiologische Ökologie

üErholungsforschung der Bodenverschmutzung

üUntersuchung des Atemzustands des Bodens auf Mülldeponien

Funktionsweise

ACEEs gibt zwei Messmodi: geschlossen und offen. Beide Modelle verwenden unterschiedliche Arbeitsprinzipien.

1Geschlossenes Messprinzip: Die Atmungskappe vor Beginn der Messung wird automatisch geschlossen und bildet einen geschlossenen Atemraum. Innerhalb des Roboterarms in unmittelbarer Nähe zum Atemraum mit einer hochpräzisen CO₂Infrarot-Gasanalyser (IRGA). Alle 10 Sekunden werden die Gase in den Atemkammern analysiert und der Bodenoberflächenfluss (Bodenatmenwert) wird nach der Messung automatisch durch die Analysedaten berechnet.

2: offenes Messprinzip: die Atmungskappe vor dem Beginn der Messung wird automatisch geschlossen, während der Messung ist die Atmungskammer mit dem Umgebungsgas verbunden, die Oberseite verfügt über eine Drucklösevorrichtung, um den inneren und äußeren Luftdruck stabil zu halten. CO-Messung des in- und auspumpten Gases nach Erreichen eines Stabilitätszustandes bei einer bestimmten Durchflussgeschwindigkeit₂Die Konzentrationsdifferenz Δc berechnet den Durchflusswert automatisch.

Funktionen

lHoch integriertes, vollautomatisiertes, integriertes System zur Überwachung der Atemkammer mit automatischem Öffnen/Schließen der Atemkammer, CO₂Die Integration von Analyzern, Datenerfasser und Betriebssystemen ermöglicht eine einfache Mobilität ohne zusätzliche Konfiguration von externen Geräten wie Computern und ohne komplexe, zeitaufwendige Installationen wie Rohrverbindungen

lIntegriertes 5-Tast-Betriebssystem für Mikrocomputer mit großem 240 x 64-Bit-LCD-Bildschirm für Einstellungsbetrieb, Datendurchsuchen und Diagnose

lOptional geschlossen und offen, bei schwacher Atmung des Bodens, z. B. in Trockenzonen, empfohlen

lAtemraum bis 415 cm²Transparente und undurchsichtige Atemkammern zur Messung des Kohlenstoffflusses in niedrigen Kräuter- oder Tränegemeinschaften oder zur Messung des Kohlenstoffflusses im Boden (sowohl für die Photosynthese als auch für die Atemwirkung) mit einer hohen Anzahl an photosynthetischen Meeralgen (z. B. Blaualgen) und Moosslandpflanzen

lHohe Präzision und hohe Empfindlichkeit CO₂Analyzer mit einer Auflösung von 1 ppm

l6 Bodentemperatursensoren und 4 Bodenfeuchtigkeitssensoren können angeschlossen werden, um die Bodenfeuchtigkeit und -temperatur in verschiedenen Profilen zu überwachen

lDie Stromversorgung kann zwischen Solarenergie, Batterien und 220 V Wechselstrom ausgewählt werden.

lMehrere ACE können für die Mehrpunktüberwachung erworben werden. Optional können mehrere transparente und mehrere undurchsichtige Atemkammern zur Überwachung der Gesamtphotosynthese, der Nettoftosyntese, der Gesamtatmung, der Nettotatmung und ihrer Wechselwirkungen und der dynamischen Veränderungen des Tages und der Nacht im Boden und auf dem Boden (z. B. Bioskeletal, Moos, niedrige Vegetation usw.) verwendet werden.

Technische Indikatoren

lInfrarot-Gasanalysator: eingebaut in die Atemkammer des Bodens, kurze Atemwege und schnelle Reaktionszeit

lCO₂Messbereich: Standardbereich 0-896 ppm (große Mengen und Bereiche anpassbar) Auflösung: 1 ppm

lPAR: 0-3000 μmol m^-2S^-1Siliziumbatterien

lBodentemperatur Wärmewiderstandssonde: Messbereich: -20-50 ° C, bis zu 6 Bodentemperatursonden anschließbar

lBodenfeuchtigkeitssonde SM300: Messbereich 0-100 Vol%; Genauigkeit von 3% (nach der Kalibrierung des Bodens); Messbereich: 55mm x 70mm; Bis zu 4 Bodenfeuchtssonden anschließbar

lBodenfeuchtigkeitssonde Theta: Messbereich 0-1,0 m³.m^-3Genauigkeit ± 1% (nach spezieller Kalibrierung) Sondengröße; Sondenlänge 60 mm, Gesamtlänge 207 mm; bis zu 4 Bodenfeuchtigkeitssonden können angeschlossen werden

lDurchflussregelung im Atemraum: 200-5000 ml/min (137-3425 µmol sec)^-1Genauigkeit: ± 3% der Durchflussgeschwindigkeit

lAtemkammertyp: offen transparent, offen undurchsichtig, geschlossen undurchsichtig, geschlossen undurchsichtig

lGerätebetrieb: unabhängiger Host, kein PC/PDA erforderlich

lDatenaufzeichnung: 2G mobile Speicherkarte (SD), die mehr als 8 Millionen Datensätze speichert

lStromversorgung: Externe Batterie, Solarpanel oder Windversorgung, 12V, 40Ah Batterie für bis zu 28 Tage, interne Batterie 1,0Ah nur im Netzwerk

lDatendownload: Lesen der SD-Karte oder mit einer USB-Verbindung

lElektronische Teilverbindung: Robuste, wasserdichte 3-Pin-Steckdose (Kopf)

lProgramm: Schnittstellenfreundlich, durch 5 Tasten gesteuert

lGasanschluss: 3 mm Gasanschluss

lAnzeige: 240 x 64-Bit-LCD-Bildschirm

lGröße: 82 x 33 x 13 cm

lAbdichtungsräumvolumen: 2,6 L

lVolumen des offenen Raumes: 1,0 L

lDurchmesser der Boden-Atemhülle: 23 cm

lGewicht: 9,0 kg

Obere Abbildung links für den vorgelagerten Stahlring und rechts für den ACE-Anschluss an den Bodenfeuchte- und Bodengrad-Sensoren

Auswahl der Atemkammer

Unterschied zwischen geschlossenem und offenem

Unterschied zwischen Transparenz und Nicht-Transparenz

Bedienungsbildschirm und Ergebnisse

Anwendungsfälle

Qiran et al. (2010) untersuchten die Auswirkungen von Bodenmikroben und organischen Säuren auf die Atmung des Bodens mit ACE in Qinling. Studien haben gezeigt, dass die Atemgeschwindigkeit des Bodens äußerst signifikant positiv mit Bodenbakterien, Radiobakterien, Oxygensäure und Zitronensäure korreliert ist.

Herkunftsort

Großbritannien

Optionale technische Lösungen

1)Optional mit mehreren ACEs für eine Mehrpunktüberwachung in Verbindung mit dem ACE MASTER-Host

2)Optionales Sauerstoffmessmodul für den Boden

3)Optional mit hochspektraler Bildgebung zur Beurteilung der Atemwirkung von Bodenmikroben

4)Optional mit Infrarot-Wärmebildgebung zur Untersuchung der Auswirkungen von Bodenfeuchte und Temperaturänderungen auf die Atmung

5)Optional mit ECODRONE ® Drohnenplattform für Raum- und Zeitlandschaftsforschung mit hochspektralen und infraroten Wärmebildgebern

Teile der Referenz

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