FTS-680G土壤冻融模拟测量系统
大气CO2浓度升高引起的变暖问题是21世纪人类社会所面临的最严峻挑战之一。土壤有机碳库储量约是大气碳库的三倍，因此通过土壤有机碳分解释放的CO2对大气CO2浓度有着重要影响，进而改变区域乃至气候。土壤有机碳的分解强度受到温度的调控，其对温度的敏感性被认为是决定未来气候变化态势的关键因素之一，也是陆地气候预测模型的关键假设与重要参数。传统的实验平台，由于自动化程度低，监测指标较少，不能有效的进行温度控制和测量，因此实验模拟的效果有限，鉴于此，北京唯思德科技有限公司开发了集全自动控温、多参数测量、全自动控制的FTS-680G土壤冻融模拟测量系统。
通过该系统，可以将野外原状土柱在实验室模拟不同的冻融强度（-15°C~50°C），对多年冻土或季节性冻土CO2、CH4、N2O等温室气体排放的影响，模拟温度敏感性土壤微生物生物量碳的影响，模拟湿地生态系统冻融过程温室气体排放的影响等过程。
系统组成
FTS-680G土壤冻融模拟测量系统，包含冻融专用培养箱、土壤培养柱、土壤温度湿度盐度传感器、多路器、自动标定模块和高精度气体分析模块（CO2、CH4、N2O等）。
性能指标
FTS-680G土壤冻融模拟测量系统 | |||
温控范围 | -15~50℃ | 通道数量 | 标准配置6个，可定制 |
加热功率 | 1500W（可定制） | 升温速率 | 60s/℃ |
制冷功率 | 1250W（可定制） | 降温速率 | 60s/℃ |
操作温度 | -10~45°C | 重复定位精度 | ±0.5mm |
土壤培养柱直径 | 20cm（可定制） | 土壤培养柱高度 | 50cm（可定制） |
土壤溶液收集装置 | 不小于100ml | 土柱转接器 | 有 |
内部气路 | 1/4特氟龙管 | 气体流速 | 1L/min（可调） |
操作方式 | 工控机 | 工作电压 | 220V |
土壤温湿盐度测量系统 | |||
通道数量 | 6-30通道 | 采集频率 | 1000Hz |
土壤温度 | 测量范围：-40-80℃ | 分辨率：0.1℃ | 精度：±0.5℃ |
土壤湿度 | 测量范围：0-1（m3/m3） | 分辨率：0.0008（m3/m3） | 精度：±0.03（m3/m3） |
土壤盐度 | 测量范围：23ds/m | 分辨率：0.01ds/m | 精度：±5% |
高精度气体分析仪（系统可以根据客户现有分析仪进行集成） | |||
测量原理 | 红外光谱技术整合NDIR技术 | 测量指标 | CO2、CH4、N2O、CO、H2O |
CO2(标配) | 测量范围：0-2000ppm | 精度:1.5%读数 | 漂移：2% |
CO2(选配) | 测量范围：0-2000ppm | 精度:0.25ppm | 漂移：0.8ppm |
CH4(选配) | 测量范围：0–20ppm | 精度:1ppb | 漂移：3ppb |
N2O(选配) | 测量范围：0-10ppm | 精度:1ppb | 漂移：2ppb |
CO(选配) | 测量范围：0-1000ppm | 精度:1ppb | 漂移：2ppb |
H2O(选配) | 测量范围：0-3% | 精度:300ppm | 漂移：30ppm |
扩展性 | 主控板预留多个数据传输通道，可根据客户需求追加配件、传感器等，软件自主开发，可根据客户需求进行定制或数据集成 | ||
实验案例
利用冻融专用培养箱设置2个水平冻融强度，冻结温度分别设为-5和-15℃，冻结温度的设定参考研究样点近年来的平均月气温。冻融交替设为5个频次，分别为0、1、5、10和15次循环。冻融一个循环需要1d，即冻结12h，5°C解冻12h，根据已开展的预实验结果，在该条件下能保证冻结土样解冻。冻融频次设定的依据是在变暖的背景下，多年冻土区有可能逐步退化为季节性冻土区，季节性冻土区存在冻融交替的长度约为15d，因此将冻融循环最长定为15个循环。调整土壤含水量为90％左右。每个处理均设置相应的对照处理(5°C恒温培养)。在密闭管中分别填入连续多年冻土和季节性冻土，土样填充达到密闭管的2／3。然后放入培养箱中，在5°C条件下，预培养2周后，开始进行室内冻融交替模拟试验。监测特定冻融循环CO2和CH4排放动态。
生产厂家：中国 唯思德
