一種測(cè)量稻田溫室氣體排放的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量稻田溫室氣體排放的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，包括如下步驟：（1）制作可供水稻盆栽試驗(yàn)的大口徑圓柱盆缽，（2）制作與圓柱盆缽口徑一致的氣體圓柱采樣桶，（3）填裝土壤，（4）浸潤(rùn)土壤，移栽水稻，（5）監(jiān)測(cè)，采集氣體，及分析計(jì)算。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)容易，操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)成本低，不受野外環(huán)境因素干擾，有效減少原位測(cè)量的誤差，可定量、準(zhǔn)確測(cè)量稻田溫室氣體排放通量，為研究各種因素對(duì)稻田溫室氣體排放的影響提供了可供利用的試驗(yàn)方法，對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，改善農(nóng)業(yè)環(huán)境有著重要的意義。
【專利說(shuō)明】一種測(cè)量稻田溫室氣體排放的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及稻田溫室氣體測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種測(cè)量稻田溫室氣體排放的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]大氣中CH4和N2O濃度持續(xù)增加而導(dǎo)致溫度不斷升高，是全球變暖的主要原因之一。根據(jù)它們的潛在溫室效應(yīng)和它們?cè)诖髿庵械默F(xiàn)有濃度估算，它們對(duì)當(dāng)前全球變暖的貢獻(xiàn)率分別高達(dá)55%和20%。稻田生態(tài)系統(tǒng)是大氣溫室氣體CH4的主要來(lái)源，也是N2O排放的重要排放源。盡管相關(guān)研究表明，通過(guò)合理的水分管理、選育優(yōu)良品種、施用長(zhǎng)效或控釋肥、提高氮肥利用率和使用生物抑制劑等能有效的減少農(nóng)田溫室氣體排放，但是稻田對(duì)溫室氣體排放量的貢獻(xiàn)率依然很大，溫室氣體排放的控制仍然是農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域急需突破的技術(shù)難題。
[0003]由于田間試驗(yàn)的不可預(yù)知性，氣候、田間水肥管理和相關(guān)土壤條件都會(huì)對(duì)稻田溫室氣體的排放產(chǎn)生影響，因此針對(duì)田間試驗(yàn)中稻田溫室氣體排放監(jiān)測(cè)較為困難。目前農(nóng)田溫室氣體監(jiān)測(cè)目前被廣泛采用的是靜態(tài)箱法。有關(guān)農(nóng)田溫室氣體排放監(jiān)測(cè)的專利包括“一種測(cè)定農(nóng)田溫室氣體排放量的方法”(申請(qǐng)?zhí)?97111901.5)，“旱田作物直接排放一氧化二氮通量的田間原位測(cè)定方法”(申請(qǐng)?zhí)?01127917.6)，這些專利針對(duì)野外田間試驗(yàn)，均采用水封作為密封手段，然而農(nóng)田溫室氣體能部分溶于水，這極大的影響了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量稻田溫室氣體排放的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，實(shí)現(xiàn)容易，操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)成本低，不受野外環(huán)境因素干擾，有效減少原位測(cè)量的誤差，可定量、準(zhǔn)確測(cè)量稻田溫室氣體排放通量，為研究各種因素對(duì)稻田溫室氣體排放的影響提供了可供利用的試驗(yàn)方法，對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，改善農(nóng)業(yè)環(huán)境有著重要的意義。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種測(cè)量稻田溫室氣體排放的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，包括如下步驟:
Cl)制作可供水稻盆栽試驗(yàn)的大口徑圓柱盆缽:圓柱盆缽采用厚度為5-10_，內(nèi)徑為400-500mm高度為400mm的PVC圓柱桶，同時(shí)在距圓柱桶頂部1cm處的圓柱桶桶壁上均勻開(kāi)設(shè)分別用于安裝Eh電極、溫度傳感器和水分傳感器的安裝孔；
(2)制作與圓柱盆缽口徑一致的氣體圓柱采樣桶:氣體圓柱采樣桶采用與圓柱盆缽厚度、口徑和材質(zhì)相同的PVC圓柱桶，PVC圓柱桶高度為90-120cm，在PVC圓柱桶桶底中心處均勻開(kāi)設(shè)三個(gè)安裝孔，安裝孔上分別安裝上采樣裝置、溫度探頭和硅膠壓力平衡管；
(3)填裝土壤:首先在圓柱盆缽底部均勻鋪一層3-5cm厚的石英砂，接著在石英砂上面蓋一層紗布，然后進(jìn)行土壤填裝，土壤填裝分兩階段，第一階段土壤填裝為將取自測(cè)試區(qū)的風(fēng)干的耕層水稻土，按測(cè)試區(qū)田間土壤容重計(jì)算土壤重量，每次4-6cm厚度，依次填入圓柱盆缽中，待填入土壤厚度達(dá)8-12cm時(shí)，進(jìn)行第二階段土壤填裝，第二階段土壤填裝的土壤由將施用的作為基肥的化肥按照測(cè)試區(qū)田間用量計(jì)算后與測(cè)試區(qū)的風(fēng)干的耕層水稻土混勻后的而得，采用與第一階段土壤填裝相同的田間土壤容重計(jì)算土壤重量，裝填第二階段的土壤，待土壤填裝的總厚度達(dá)到20-25cm時(shí)，在圓柱盆缽的安裝孔上安裝Eh電極、溫度傳感器和水分傳感器，并用硅膠密封，繼續(xù)裝填第二階段的土壤，直至土壤填裝的總厚度共計(jì)30-33cm時(shí)結(jié)束土壤填裝；
(4)浸潤(rùn)土壤，移栽水稻:向圓柱盆缽中緩慢加入去離子水浸沒(méi)圓柱盆缽中的土壤，待土壤浸潤(rùn)平衡24小時(shí)后，保持3-5cm厚度的水層，以模擬稻田持續(xù)淹水條件下溫室氣體排放情況，按照試驗(yàn)所在區(qū)域單季稻移栽時(shí)間，將長(zhǎng)勢(shì)一致，大小均勻的水稻植株移栽于圓柱盆缽中，圓柱盆缽中水稻種植密度與試驗(yàn)所在區(qū)域種植密度一致；
(5)監(jiān)測(cè)，采集氣體，及分析計(jì)算:Eh電極、溫度傳感器和水分傳感器監(jiān)測(cè)圓柱盆缽?fù)寥姥趸€原電位、土壤溫度和土壤水分狀況，同時(shí)每隔3-5天采集氣體，采集氣體之前先將氣體圓柱采樣桶倒扣于圓柱盆缽上，用密封橡膠帶密封氣體圓柱采樣桶與圓柱盆缽的連接處，并用抱箍將密封橡膠帶緊固，采集氣體，用氣相色譜測(cè)定，分析計(jì)算稻田甲烷和氧化亞氮排放通量。
[0007]作為優(yōu)選，步驟(2)中采樣裝置包括不銹鋼采樣管、三通閥和注射器，注射器通過(guò)三通閥連通不銹鋼采樣管，不銹鋼采樣管伸入氣體圓柱采樣桶內(nèi)。
[0008]作為優(yōu)選，采集氣體時(shí)，打開(kāi)三通閥，連通注射器與不銹鋼采樣管，抽提注射器采集氣體。
[0009]作為優(yōu)選，步驟(2)中硅膠壓力平衡管包括不銹鋼管、硅膠管和硅膠管夾，不銹鋼管和硅膠管連通，硅膠管夾夾緊硅膠管，不銹鋼管伸入氣體圓柱采樣桶內(nèi)。
[0010]作為優(yōu)選，采集氣體時(shí)，打開(kāi)硅膠管夾，保持硅膠壓力平衡管與外部環(huán)境連通。
[0011]作為優(yōu)選，步驟(3)中Eh電極、溫度傳感器和水分傳感器的端頭伸入至圓柱盆缽內(nèi)15-20cm處?？刂艵h電極、溫度傳感器和水分傳感器的端頭伸入至圓柱盆缽內(nèi)的深度，這樣采集的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。
[0012]作為優(yōu)選，步驟(5)中采集氣體的時(shí)間節(jié)點(diǎn)為氣體圓柱采樣桶與圓柱盆缽密封連接后的0、8、16、24和32min。控制采集氣體的時(shí)間節(jié)點(diǎn)這樣測(cè)量更準(zhǔn)確。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明橡膠帶密封氣體圓柱采樣桶與圓柱盆缽的連接處，并用抱箍將密封橡膠帶緊固，摒棄傳統(tǒng)水封可能造成的溶解氣體，以及密閉氣體圓柱采樣桶不夠嚴(yán)實(shí)等缺點(diǎn)，能夠真實(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)定長(zhǎng)期淹水條件下稻田溫室氣體排放通量。
[0014]2、實(shí)現(xiàn)容易，操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)成本低，不受野外環(huán)境因素干擾，有效減少原位測(cè)量的誤差，可定量、準(zhǔn)確測(cè)量稻田溫室氣體排放通量，為研究各種因素對(duì)稻田溫室氣體排放的影響提供了可供利用的試驗(yàn)方法，對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，改善農(nóng)業(yè)環(huán)境有著重要的意義。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一種主體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明抱箍將密封橡膠帶緊固的一種局部放大圖。
[0017]圖中:1為溫度探頭，2為注射器，3為三通閥，4為不銹鋼采樣管，5為硅膠壓力平衡管，6為水稻植株，7為氣體圓柱采樣桶，8為抱箍，9為密封橡膠帶，10為水層，11為溫度傳感器，12為Eh電極，13為水分傳感器，14為圓柱盆缽，15為填裝的水稻土。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過(guò)具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。
[0019]本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0020]實(shí)施例1:
一種測(cè)量稻田溫室氣體排放的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，包括如下步驟:
Cl)制作可供水稻盆栽試驗(yàn)的大口徑圓柱盆缽:圓柱盆缽14采用厚度為5mm，內(nèi)徑為400mm高度為400mm的PVC圓柱桶，同時(shí)在距圓柱桶頂部1cm處的圓柱桶桶壁上均勻開(kāi)設(shè)分別用于安裝Eh電極、溫度傳感器和水分傳感器的安裝孔。
[0021](2)制作與圓柱盆缽口徑一致的氣體圓柱采樣桶:氣體圓柱采樣桶7采用與圓柱盆缽14厚度、口徑和材質(zhì)相同的PVC圓柱桶，PVC圓柱桶高度為90cm，在PVC圓柱桶桶底中心處均勻開(kāi)設(shè)三個(gè)安裝孔，安裝孔上分別安裝上采樣裝置、溫度探頭(JM424) I和硅膠壓力平衡管5 ;采樣裝置包括不銹鋼采樣管4、三通閥3和注射器2，注射器2通過(guò)三通閥3連通不銹鋼采樣管4，不銹鋼采樣管4伸入氣體圓柱采樣桶7內(nèi)。硅膠壓力平衡管5包括不銹鋼管、硅膠管和硅膠管夾，不銹鋼管和硅膠管連通，硅膠管夾夾緊硅膠管，不銹鋼管伸入氣體圓柱采樣桶7內(nèi)。
[0022](3)填裝土壤:首先在圓柱盆缽14底部均勻鋪一層5cm厚的石英砂，接著在石英砂上面蓋一層紗布，然后進(jìn)行土壤填裝，土壤填裝分兩階段，第一階段土壤填裝為將取自測(cè)試區(qū)的風(fēng)干的耕層水稻土 (水分含量大概為5%，風(fēng)干的耕層水稻土過(guò)2_篩后使用)，按測(cè)試區(qū)田間土壤容重計(jì)算土壤重量，每次4cm厚度，依次填入圓柱盆缽14中，待填入土壤厚度達(dá)8cm時(shí)，進(jìn)行第二階段土壤填裝，第二階段土壤填裝的土壤由將施用的作為基肥的化肥按照測(cè)試區(qū)田間用量計(jì)算后與測(cè)試區(qū)的風(fēng)干的耕層水稻土混勻后的而得，采用與第一階段土壤填裝相同的田間土壤容重計(jì)算土壤重量，裝填第二階段的土壤，待土壤填裝的總厚度達(dá)到20cm時(shí)，在圓柱盆缽14的安裝孔上安裝Eh電極12、溫度傳感器11和水分傳感器13，Eh電極12、溫度傳感器11和水分傳感器13的端頭伸入至圓柱盆缽14內(nèi)15cm處，并用硅膠密封，繼續(xù)裝填第二階段的土壤，直至土壤填裝的總厚度共計(jì)30cm時(shí)結(jié)束土壤填裝。
[0023](4)浸潤(rùn)土壤，移栽水稻:向圓柱盆缽14中緩慢加入去離子水浸沒(méi)圓柱盆缽中填裝的水稻土 15，待填裝的水稻土 15浸潤(rùn)平衡24小時(shí)后，保持5cm厚度的水層10，以模擬稻田持續(xù)淹水條件下溫室氣體排放情況，按照試驗(yàn)所在區(qū)域單季稻移栽時(shí)間，將長(zhǎng)勢(shì)一致，大小均勻的水稻植株移栽于圓柱盆缽14中，圓柱盆缽14中水稻種植密度與試驗(yàn)所在區(qū)域種植密度一致。
[0024](5)監(jiān)測(cè)，采集氣體，及分析計(jì)算:Eh電極12、溫度傳感器11和水分傳感器13監(jiān)測(cè)圓柱盆缽?fù)寥姥趸€原電位、土壤溫度和土壤水分狀況，同時(shí)每隔3天采集氣體，采集氣體之前先將氣體圓柱采樣桶7倒扣于圓柱盆缽14上，用密封橡膠帶9密封氣體圓柱采樣桶7與圓柱盆缽14的連接處，并用抱箍8將密封橡膠帶9緊固，抱箍8有兩個(gè)，分別緊固在覆蓋于氣體圓柱采樣桶7及圓柱盆缽14上的密封橡膠帶9上(如圖2所示)，依據(jù)靜態(tài)箱原理采集氣體，采集氣體為當(dāng)?shù)貢r(shí)間上午8: OO-10: OO，采集氣體的具體時(shí)間節(jié)點(diǎn)為氣體圓柱采樣桶7與圓柱盆缽14密封連接后的0、8、16、24和32min ;采集氣體時(shí)，打開(kāi)三通閥3，連通注射器2與不銹鋼采樣管4，抽提注射器2采集氣體，在用注射器2采集氣體時(shí)，打開(kāi)硅膠管夾，保持硅膠壓力平衡管5與外部環(huán)境連通，同時(shí)記錄氣體圓柱采樣桶7內(nèi)氣溫，采集氣體后，用硅膠管夾夾住硅膠壓力平衡管5的硅膠管，密閉氣體圓柱采樣桶7內(nèi)氣體。采集的氣體在實(shí)驗(yàn)室用氣相色譜法測(cè)定，通過(guò)公式計(jì)算稻田甲烷和氧化亞氮排放通量。
[0025]實(shí)施例2:
一種測(cè)量稻田溫室氣體排放的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，包括如下步驟:
Cl)制作可供水稻盆栽試驗(yàn)的大口徑圓柱盆缽:圓柱盆缽14采用厚度為10_，內(nèi)徑為500mm高度為400mm的PVC圓柱桶，同時(shí)在距圓柱桶頂部1cm處的圓柱桶桶壁上均勻開(kāi)設(shè)分別用于安裝Eh電極、溫度傳感器和水分傳感器的安裝孔。
[0026](2)制作與圓柱盆缽口徑一致的氣體圓柱采樣桶:氣體圓柱采樣桶7采用與圓柱盆缽14厚度、口徑和材質(zhì)相同的PVC圓柱桶，PVC圓柱桶高度為120cm，在PVC圓柱桶桶底中心處均勻開(kāi)設(shè)三個(gè)安裝孔，安裝孔上分別安裝上采樣裝置、溫度探頭(JM424) I和硅膠壓力平衡管5 ;采樣裝置包括不銹鋼采樣管4、三通閥3和注射器2，注射器2通過(guò)三通閥3連通不銹鋼采樣管4，不銹鋼采樣管4伸入氣體圓柱采樣桶7內(nèi)。硅膠壓力平衡管5包括不銹鋼管、硅膠管和硅膠管夾，不銹鋼管和硅膠管連通，硅膠管夾夾緊硅膠管，不銹鋼管伸入氣體圓柱采樣桶7內(nèi)。
[0027](3)填裝土壤:首先在圓柱盆缽14底部均勻鋪一層3cm厚的石英砂，接著在石英砂上面蓋一層紗布，然后進(jìn)行土壤填裝，土壤填裝分兩階段，第一階段土壤填裝為將取自測(cè)試區(qū)的風(fēng)干的耕層水稻土 (水分含量大概為5%，風(fēng)干的耕層水稻土過(guò)2_篩后使用)，按測(cè)試區(qū)田間土壤容重計(jì)算土壤重量，每次6cm厚度，依次填入圓柱盆缽14中，待填入土壤厚度達(dá)12cm時(shí)，進(jìn)行第二階段土壤填裝，第二階段土壤填裝的土壤由將施用的作為基肥的化肥按照測(cè)試區(qū)田間用量計(jì)算后與測(cè)試區(qū)的風(fēng)干的耕層水稻土混勻后的而得，采用與第一階段土壤填裝相同的田間土壤容重計(jì)算土壤重量，裝填第二階段的土壤，待土壤填裝的總厚度達(dá)到25cm時(shí)，在圓柱盆缽14的安裝孔上安裝Eh電極12、溫度傳感器11和水分傳感器13，Eh電極12、溫度傳感器11和水分傳感器13的端頭伸入至圓柱盆缽14內(nèi)20cm處，并用硅膠密封，繼續(xù)裝填第二階段的土壤，直至土壤填裝的總厚度共計(jì)33cm時(shí)結(jié)束土壤填裝。
[0028](4)浸潤(rùn)土壤，移栽水稻:向圓柱盆缽14中緩慢加入去離子水浸沒(méi)圓柱盆缽中填裝的水稻土 15，待填裝的水稻土 15浸潤(rùn)平衡24小時(shí)后，保持3cm厚度的水層10，以模擬稻田持續(xù)淹水條件下溫室氣體排放情況，按照試驗(yàn)所在區(qū)域單季稻移栽時(shí)間，將長(zhǎng)勢(shì)一致，大小均勻的水稻植株移栽于圓柱盆缽14中，圓柱盆缽14中水稻種植密度與試驗(yàn)所在區(qū)域種植密度一致。
[0029](5)監(jiān)測(cè)，采集氣體，及分析計(jì)算:Eh電極12、溫度傳感器11和水分傳感器13監(jiān)測(cè)圓柱盆缽?fù)寥姥趸€原電位、土壤溫度和土壤水分狀況，同時(shí)每隔5天采集氣體，采集氣體之前先將氣體圓柱采樣桶7倒扣于圓柱盆缽14上，用密封橡膠帶9密封氣體圓柱采樣桶7與圓柱盆缽14的連接處，并用抱箍8將密封橡膠帶9緊固，抱箍8有兩個(gè)，分別緊固在覆蓋于氣體圓柱采樣桶7及圓柱盆缽14上的密封橡膠帶9上(如圖2所示)，依據(jù)靜態(tài)箱原理采集氣體，采集氣體為當(dāng)?shù)貢r(shí)間上午8:00-10:00，采集氣體的具體時(shí)間節(jié)點(diǎn)為氣體圓柱采樣桶7與圓柱盆缽14密封連接后的0、8、16、24和32min ;采集氣體時(shí)，打開(kāi)三通閥3，連通注射器2與不銹鋼采樣管4，抽提注射器2采集氣體，在用注射器2采集氣體時(shí)，打開(kāi)硅膠管夾，保持硅膠壓力平衡管5與外部環(huán)境連通，同時(shí)記錄氣體圓柱采樣桶7內(nèi)氣溫，采集氣體后，用硅膠管夾夾住硅膠壓力平衡管5的硅膠管，密閉氣體圓柱采樣桶7內(nèi)氣體。采集的氣體在實(shí)驗(yàn)室用氣相色譜法測(cè)定，通過(guò)公式計(jì)算稻田甲烷和氧化亞氮排放通量。
[0030]具體測(cè)試:
浙江省紹興市越城區(qū)東湖鎮(zhèn)五和村稻田為測(cè)試對(duì)象，測(cè)試時(shí)間為2013年7-10月。
[0031](I)制作可供水稻盆栽試驗(yàn)的大口徑圓柱盆缽:圓柱盆缽14采用厚度為8mm，內(nèi)徑為450mm高度為400mm的PVC圓柱桶，同時(shí)在距圓柱桶頂部1cm處的圓柱桶桶壁上均勻開(kāi)設(shè)分別用于安裝Eh電極、溫度傳感器和水分傳感器的安裝孔。
[0032](2)制作與圓柱盆缽口徑一致的氣體圓柱采樣桶:氣體圓柱采樣桶7采用與圓柱盆缽14厚度、口徑和材質(zhì)相同的PVC圓柱桶，PVC圓柱桶高度為100cm，在PVC圓柱桶桶底中心處均勻開(kāi)設(shè)三個(gè)安裝孔，安裝孔上分別安裝上采樣裝置、溫度探頭(JM424) I和硅膠壓力平衡管5 ;采樣裝置包括不銹鋼采樣管4、三通閥3和注射器2，注射器2通過(guò)三通閥3連通不銹鋼采樣管4，不銹鋼采樣管4伸入氣體圓柱采樣桶7內(nèi)。硅膠壓力平衡管5包括不銹鋼管、硅膠管和硅膠管夾，不銹鋼管和硅膠管連通，硅膠管夾夾緊硅膠管，不銹鋼管伸入氣體圓柱采樣桶7內(nèi)。
[0033](3)填裝土壤:首先在圓柱盆缽14底部均勻鋪一層4cm厚的石英砂，接著在石英砂上面蓋一層紗布，然后進(jìn)行土壤填裝，土壤填裝分兩階段，第一階段土壤填裝為將取自測(cè)試區(qū)的風(fēng)干的耕層水稻土 (水分含量大概為5%，風(fēng)干的耕層水稻土過(guò)2_篩后使用)，按測(cè)試區(qū)田間土壤容重1.25g/cm3計(jì)算土壤重量，每次5cm厚度，依次填入圓柱盆缽14中，待填入土壤厚度達(dá)1cm時(shí)，進(jìn)行第二階段土壤填裝，第二階段土壤填裝的土壤由將施用的作為基肥的化肥按照測(cè)試區(qū)田間用量計(jì)算后(每個(gè)圓柱盆缽基肥用量為:氮肥尿素4.91g，磷肥一水合磷酸氫二鈣1.68g和鉀肥氯化鉀2.51g)與測(cè)試區(qū)的風(fēng)干的耕層水稻土混勻后的而得，采用與第一階段土壤填裝相同的田間土壤容重(1.25g/cm3)計(jì)算土壤重量，裝填第二階段的土壤，待土壤填裝的總厚度達(dá)到25cm時(shí)，在圓柱盆缽14的安裝孔上安裝Eh電極12、溫度傳感器11和水分傳感器13，Eh電極12、溫度傳感器11和水分傳感器13的端頭伸入至圓柱盆缽14內(nèi)15cm處，并用硅膠密封，繼續(xù)裝填第二階段的土壤，直至土壤填裝的總厚度共計(jì)30cm時(shí)結(jié)束土壤填裝。
[0034](4)浸潤(rùn)土壤，移栽水稻:向圓柱盆缽14中緩慢加入去離子水浸沒(méi)圓柱盆缽中填裝的水稻土 15，待填裝的水稻土 15浸潤(rùn)平衡24小時(shí)后，保持5cm厚度的水層10，以模擬稻田持續(xù)淹水條件下溫室氣體排放情況，按照試驗(yàn)所在區(qū)域單季稻移栽時(shí)間，將長(zhǎng)勢(shì)一致，大小均勻的水稻植株移栽于圓柱盆缽14中，圓柱盆缽14中水稻種植密度與試驗(yàn)所在區(qū)域種植密度一致。
[0035](5)監(jiān)測(cè)，采集氣體，及分析計(jì)算:Eh電極12、溫度傳感器11和水分傳感器13監(jiān)測(cè)圓柱盆缽?fù)寥姥趸€原電位、土壤溫度和土壤水分狀況，同時(shí)每隔3天采集氣體，采集氣體之前先將氣體圓柱采樣桶7倒扣于圓柱盆缽14上，用密封橡膠帶9密封氣體圓柱采樣桶7與圓柱盆缽14的連接處，并用抱箍8將密封橡膠帶9緊固，抱箍8有兩個(gè)，分別緊固在覆蓋于氣體圓柱采樣桶7及圓柱盆缽14上的密封橡膠帶9上(如圖2所示)，依據(jù)靜態(tài)箱原理采集氣體，采集氣體為當(dāng)?shù)貢r(shí)間上午8: OO-10: OO，采集氣體的具體時(shí)間節(jié)點(diǎn)為氣體圓柱采樣桶7與圓柱盆缽14密封連接后的0、8、16、24和32min ;采集氣體時(shí)，打開(kāi)三通閥3，連通注射器2與不銹鋼采樣管4，抽提注射器2采集氣體，在用注射器2采集氣體時(shí)，打開(kāi)硅膠管夾，保持硅膠壓力平衡管5與外部環(huán)境連通，同時(shí)記錄氣體圓柱采樣桶7內(nèi)氣溫，采集氣體后，用硅膠管夾夾住硅膠壓力平衡管5的硅膠管，密閉氣體圓柱采樣桶7內(nèi)氣體。采集的氣體在實(shí)驗(yàn)室用氣相色譜法測(cè)定，通過(guò)公式計(jì)算稻田甲烷和氧化亞氮排放通量，2013年度水稻生長(zhǎng)季溫室氣體排放通量測(cè)試的相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表1。

【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量稻田溫室氣體排放的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)制作可供水稻盆栽試驗(yàn)的大口徑圓柱盆缽:圓柱盆缽采用厚度為5-10_，內(nèi)徑為400-500mm高度為400mm的PVC圓柱桶，同時(shí)在距圓柱桶頂部1cm處的圓柱桶桶壁上均勻開(kāi)設(shè)分別用于安裝Eh電極、溫度傳感器和水分傳感器的安裝孔； (2)制作與圓柱盆缽口徑一致的氣體圓柱采樣桶:氣體圓柱采樣桶采用與圓柱盆缽厚度、口徑和材質(zhì)相同的PVC圓柱桶，PVC圓柱桶高度為90-120cm，在PVC圓柱桶桶底中心處均勻開(kāi)設(shè)三個(gè)安裝孔，安裝孔上分別安裝上采樣裝置、溫度探頭和硅膠壓力平衡管； (3)填裝土壤:首先在圓柱盆缽底部均勻鋪一層3-5cm厚的石英砂，接著在石英砂上面蓋一層紗布，然后進(jìn)行土壤填裝，土壤填裝分兩階段，第一階段土壤填裝為將取自測(cè)試區(qū)的風(fēng)干的耕層水稻土，按測(cè)試區(qū)田間土壤容重計(jì)算土壤重量，每次4-6cm厚度，依次填入圓柱盆缽中，待填入土壤厚度達(dá)8-12cm時(shí)，進(jìn)行第二階段土壤填裝，第二階段土壤填裝的土壤由將施用的作為基肥的化肥按照測(cè)試區(qū)田間用量計(jì)算后與測(cè)試區(qū)的風(fēng)干的耕層水稻土混勻后的而得，采用與第一階段土壤填裝相同的田間土壤容重計(jì)算土壤重量，裝填第二階段的土壤，待土壤填裝的總厚度達(dá)到20-25cm時(shí)，在圓柱盆缽的安裝孔上安裝Eh電極、溫度傳感器和水分傳感器，并用硅膠密封，繼續(xù)裝填第二階段的土壤，直至土壤填裝的總厚度共計(jì)30-33cm時(shí)結(jié)束土壤填裝； (4)浸潤(rùn)土壤，移栽水稻:向圓柱盆缽中緩慢加入去離子水浸沒(méi)圓柱盆缽中的土壤，待土壤浸潤(rùn)平衡24小時(shí)后，保持3-5cm厚度的水層，以模擬稻田持續(xù)淹水條件下溫室氣體排放情況，按照試驗(yàn)所在區(qū)域單季稻移栽時(shí)間，將長(zhǎng)勢(shì)一致，大小均勻的水稻植株移栽于圓柱盆缽中，圓柱盆缽中水稻種植密度與試驗(yàn)所在區(qū)域種植密度一致； (5)監(jiān)測(cè)，采集氣體，及分析計(jì)算:Eh電極、溫度傳感器和水分傳感器監(jiān)測(cè)圓柱盆缽?fù)寥姥趸€原電位、土壤溫度和土壤水分狀況，同時(shí)每隔3-5天采集氣體，采集氣體之前先將氣體圓柱采樣桶倒扣于圓柱盆缽上，用密封橡膠帶密封氣體圓柱采樣桶與圓柱盆缽的連接處，并用抱箍將密封橡膠帶緊固，采集氣體，用氣相色譜測(cè)定，分析計(jì)算稻田甲烷和氧化亞氮排放通量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，其特征在于:步驟(2)中采樣裝置包括不銹鋼采樣管、三通閥和注射器，注射器通過(guò)三通閥連通不銹鋼采樣管，不銹鋼采樣管伸入氣體圓柱采樣桶內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，其特征在于:采集氣體時(shí)，打開(kāi)三通閥，連通注射器與不銹鋼采樣管，抽提注射器采集氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，其特征在于:步驟(2)中硅膠壓力平衡管包括不銹鋼管、硅膠管和硅膠管夾，不銹鋼管和硅膠管連通，硅膠管夾夾緊硅膠管，不銹鋼管伸入氣體圓柱采樣桶內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，其特征在于:采集氣體時(shí)，打開(kāi)硅膠管夾，保持硅膠壓力平衡管與外部環(huán)境連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，其特征在于:步驟(3)中Eh電極、溫度傳感器和水分傳感器的端頭伸入至圓柱盆缽內(nèi)15-20cm處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的室內(nèi)模擬試驗(yàn)方法，其特征在于:步驟(5)中采集氣體的時(shí)間節(jié)點(diǎn)為氣體圓柱采樣桶與圓柱盆缽密封連接后的0、8、16、24和32min。
【文檔編號(hào)】G01N30/02GK104133005SQ201410205269
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】鄒平, 符建榮, 葉靜, 俞巧鋼, 姜麗娜, 馬軍偉, 王強(qiáng), 孫萬(wàn)春, 林輝 申請(qǐng)人:浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院