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原文传递一种茶园温室气体监测装置及监测方法

专利名称：	一种茶园温室气体监测装置及监测方法
摘要：	本发明提出了一种茶园温室气体监测装置及方法。本发明针对基于茶园土壤N2O排放具有高度的时空异质性，多个温室气体采集箱分别布置在研究区域的不同采样位置进行气样的获取，然后采用时空克里格插值法计算研究区域的温室气体的总排放量，本发明从时间变化和空间分布的角度实现高质量的监测数据的获取和分析，提高区域茶园土壤N2O排放总量的监测的准确性。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国科学院亚热带农业生态研究所
发明人：	刘新亮;李勇;付晓青;王毅;沈健林;马秋梅;吴金水
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T22:00:00+0805
申请号：	CN202010025392.2
公开号：	CN111189977A
代理机构：	北京高沃律师事务所
代理人：	杨媛媛
分类号：	G01N33/00;G01N1/22;G01S19/14;G;G01;G01N;G01S;G01N33;G01N1;G01S19;G01N33/00;G01N1/22;G01S19/14
申请人地址：	410125 湖南省长沙市远大二路644号
主权项：	1.一种茶园温室气体监测装置，其特征在于，所述监测装置包括多个温室气体采集箱、多个GPS定位模块、气象色谱仪和排放量计算模块；多个所述温室气体采集箱分别设置在研究区域的茶园的采样位置；多个所述GPS定位模块分别一一对应的设置在多个所述温室气体采集箱上；所述气象色谱仪的输出端与所述排放量计算模块连接，所述气象色谱仪用于测量温室气体采集箱采集的气体中的温室气体浓度，并将每个温室气体采集箱采集的气体的温室气体浓度发送给所述排放量计算模块；多个所述GPS定位模块分别与所述排放量计算模块无线连接，所述GPS定位模块用于采集与所述GPS定位模块对应设置的温室气体采集箱的空间位置，并将温室气体采集箱的空间位置发送给所述排放量计算模块；所述排放量计算模块，用于根据每个温室气体采集箱采集的温室气体浓度和每个温室气体采集箱的空间位置，采用时空克里格插值法计算研究区域的茶园的温室气体排放量。 2.根据权利要求1所述的茶园温室气体监测装置，其特征在于，所述温室气体采集箱包括底座、采样箱；所述底座的下端为刀口形状，使用时，所述底座的下端插入采样位置的土壤中；所述采样箱通过环扣固定在所述底座上；所述采样箱的上部开设有气孔，所述气孔内设置有活塞。 3.根据权利要求2所述的茶园温室气体监测装置，其特征在于，所述底座与所述采样箱的接触位置环绕有橡胶圈。 4.根据权利要求2所述的茶园温室气体监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括气瓶，样气收集时，所述气瓶通过两通的针头穿过所述活塞与所述采样箱连通。 5.一种茶园温室气体监测方法，其特征在于，所述监测方法包括如下步骤：在研究区域选取采样位置；在每个采样位置设置温室气体采集箱，采集每个采样位置的多个采样时间点的土壤释放器气体，作为气样；采用气象色谱仪获取每个采样位置的每个采样时间点的气样的温室气体的浓度；根据每个采样位置的每个采样时间点的温室气体的浓度，计算每个采样位置的每个采样时间点的温室气体的的排放量；基于每个采样位置的坐标和每个采样时间点的温室气体的的排放量，采用时空克里格插值法计算研究区域的温室气体排放总量。 6.根据权利要求5所述的一种茶园温室气体监测方法，其特征在于，所述在研究区域选取采样位置，具体包括：分别选取研究区域的不同地形、不同土壤性质和不同管理方式的采样区域；在每个所述采样区域采用半规则网格布点法获取采样位置。 7.根据权利要求5所述的一种茶园温室气体监测方法，其特征在于，所述根据每个采样位置的每个采样时间点的温室气体的浓度，计算每个采样位置的每个采样时间点的温室气体的的排放量，具体包括：根据每个采样位置的每个采样时间点的温室气体的浓度，利用公式计算每个采样位置的每个采样时间点的温室气体的的排放量FLUX30；其中，c30和c0是温室气体采集箱中0与30分钟气样的N2O的浓度(g·N m-2)；是N2O的分子重量(g·mol-1)；V0是在标准条件下N2O的分子体积(22.4×10-3m3)；T0为标准条件的温度；MN是氮元素的原子质量(g·mol-1)；h是温室气体采集箱的采样箱的高度(0.15m)；Δt是采样箱封闭的时间(0.5h)；Tair是采样箱中的气温；24是小时转化为天的常数因子。 8.根据权利要求5所述的茶园温室气体监测方法，其特征在于，所述基于每个采样位置的坐标和每个采样时间点的温室气体的的排放量，采用时空克里格插值法计算研究区域的温室气体排放总量，具体包括：根据每个采样位置的坐标和每个采样时间点的温室气体的的排放量，采用三维时空地统计方法分析研究区域的时空变异特征值；计算研究区域的时空变异特征值的时空半方差；选取所述时空半方差的最优拟合的时空半方差模型；根据每个采样位置的坐标和每个采样时间点的温室气体的的排放量和最优拟合的时空半方差模型，采用时空克里格插值法计算研究区域的温室气体排放总量。
所属类别：	发明专利