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根際碳氮排放協(xié)同測量系統(tǒng)

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公司名稱北京澳作生態(tài)儀器有限公司
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更新時間2024/7/25 7:40:21
訪問次數(shù)86

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作為一個以“生態(tài)儀器”命名的專業(yè)儀器公司，從成立之初，澳作生態(tài)儀器有限公司就致力于引進(jìn)、推廣的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和儀器設(shè)備，并根據(jù)國內(nèi)的科研需求研發(fā)、定制生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)施和儀器。時至今日，已經(jīng)走過二十年的歷程。公司具有一支由實(shí)力雄厚的科研技術(shù)人員組成的團(tuán)隊(duì)，85% 以上具有本科或本科以上學(xué)歷，其中一半人員具備碩士以上學(xué)歷。公司總部位于中關(guān)村翠湖科技園云中心，在廣州，南京、成都、鄭州、泰安、新疆設(shè)立了營銷、技術(shù)服務(wù)中心，網(wǎng)絡(luò)化辦公上給予客戶周到便利的咨訊和服務(wù)。澳作公司全體同仁秉承“協(xié)作開拓共同發(fā)展”的經(jīng)營理念，積極為國內(nèi)用戶提供生態(tài)儀器技術(shù)咨詢、方案設(shè)計(jì)、客戶化系統(tǒng)集成、儀器設(shè)備調(diào)試安裝等各類優(yōu)質(zhì)服務(wù)。公司先后為“雙”學(xué)科建設(shè)、中科院修購項(xiàng)目、“985”工程、中科院“中國生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)（CERN）”、中國森林生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)（CFERN）、知識創(chuàng)新工程、國家“948”項(xiàng)目、“973”項(xiàng)目、“863”項(xiàng)目、高校“211”工程、重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)、中地共建、新疆建設(shè)兵團(tuán)等提供儀器設(shè)備、技術(shù)方案集成和咨詢，同時成功通過ISO9001 質(zhì)量管理體系國際認(rèn)證。此外公司還協(xié)助完成了多項(xiàng)國內(nèi)外重大科研項(xiàng)目和課題。其中森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測方法的土壤、水文監(jiān)測等儀器技術(shù)被列為2011 年中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。澳作公司還積極和國內(nèi)科研人員一起研發(fā)，改造了歐盟第三代蒸滲技術(shù)使之更適合國內(nèi)的科研要求，測量精度達(dá)到水平，取得了多項(xiàng)。公司自主研發(fā)的根系觀測系統(tǒng)、模擬降雨器等設(shè)施國外儀器的功能空白。展望未來，澳作公司將利用中關(guān)村翠湖科技園區(qū)的政策優(yōu)勢，在國家自主創(chuàng)新政策的扶持下，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，深化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測設(shè)施及儀器設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)、集成、數(shù)據(jù)服務(wù)等業(yè)務(wù)，為中國的生態(tài)環(huán)境改善和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

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產(chǎn)品簡介在線詢價

簡要描述：根際碳氮循環(huán)是植物和土壤系統(tǒng)之間活躍的土壤過程，對環(huán)境變化極其敏感。根際碳氮耦合機(jī)制對準(zhǔn)確預(yù)測陸地生態(tài)系統(tǒng)碳氮積累潛能具有至關(guān)重要的意義。根系的生產(chǎn)和周轉(zhuǎn)直接影響陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳氮的生物地球化學(xué)循環(huán)。細(xì)根產(chǎn)量占年度凈初級產(chǎn)量 NPP 的 33%。細(xì)根周轉(zhuǎn)對單株植物生長、植物相互作用以及地下碳氮和養(yǎng)分循環(huán)具有重要意義。

根際碳氮排放協(xié)同測量系統(tǒng) 產(chǎn)品信息

根際碳氮循環(huán)是植物和土壤系統(tǒng)之間活躍的土壤過程，對環(huán)境變化極其敏感。根際碳氮耦合機(jī)制對準(zhǔn)確預(yù)測陸地生態(tài)系統(tǒng)碳氮積累潛能具有至關(guān)重要的意義。根系的生產(chǎn)和周轉(zhuǎn)直接影響陸地生態(tài)系統(tǒng)中碳氮的生物地球化學(xué)循環(huán)。細(xì)根產(chǎn)量占年度凈初級產(chǎn)量 NPP 的 33%。細(xì)根周轉(zhuǎn)對單株植物生長、植物相互作用以及地下碳氮和養(yǎng)分循環(huán)具有重要意義。

一、根系生長對土壤碳氮排放影響的研究

1、根生長與土壤碳氮排放

土壤呼吸和凈氮礦化是碳、氮生物地球化學(xué)循環(huán)的兩個重要過程。細(xì)根(直徑<2 mm)對土壤碳氮循環(huán)具有重要的調(diào)節(jié)作用。土壤剖面上 SOC 的周轉(zhuǎn)主要由根系及其對土壤環(huán)境的轉(zhuǎn)化驅(qū)動。生根深度會刺激儲存在深層土壤中的土壤有機(jī)質(zhì)的礦化。植物根系對深層土壤的開發(fā)可能會使土壤C流失擴(kuò)大到深層土壤，從而導(dǎo)致大量的CO2釋放。植物物質(zhì)的輸入對微生物來說是不穩(wěn)定的基質(zhì)和能量來源，可以刺激微生物的生長和活動，從而加速SOC的礦化和損失。

圖1：累積CO2排放量與土壤細(xì)根輸入水平的關(guān)系(A)北方針葉林，(B)溫帶落葉闊葉林，(C)亞熱帶常綠闊葉林，和(D)熱帶山地雨林 Jingyun Fang et al，2016

2、根系與土壤固碳能力

細(xì)根巨大的碳庫是土壤有機(jī)碳的重要來源，其對土壤有機(jī)碳形成的貢獻(xiàn)約為地上凋落物的2.4倍。細(xì)根在森林、農(nóng)田和草原的碳循環(huán)中具有重要作用。細(xì)根生產(chǎn)量和地下總生物量均與土壤有機(jī)碳含量正相關(guān)。低碳、高氮的細(xì)根分解速度更快，有利于有機(jī)碳和其他養(yǎng)分向土壤的輸入。隨著細(xì)根死亡，其分解的有機(jī)質(zhì)進(jìn)入土壤系統(tǒng)，在那里有可能轉(zhuǎn)化為長壽命碳或根殘留物的持續(xù)輸入增加總 SOC 儲量。

地上地下生物量和土壤有機(jī)碳含量的相關(guān)性 Morales Ruiz DE， Lａnd Degrad Dev. 2020

細(xì)根生物量與土壤C、N存儲量密切相關(guān) Dessie Assefa et al，2017

3、影響根際碳氮排放的因素

干旱使土壤有機(jī)碳濃度下降3.3%，干旱導(dǎo)致草地土壤有機(jī)碳濃度大幅下降(-8.7%)，但對森林和灌木無影響。灌木中的 CO2 總排放量因干旱而顯著降低了 15.0%，但森林和草地的變化不顯著。

干旱使灌木林土壤TN濃度顯著增加22.6%，但對森林和草地土壤TN濃度沒有影響。灌木中的氮礦化率不受影響，但硝化率大幅下降（-56.4%），反映干旱條件下植物對氮的吸收減少。同樣，草地土壤中的礦物氮形式也增加。

土壤水分與SOC、CO2排放、TN和氮礦化速率的關(guān)系 Zhouping Shangguan，etal，2021

氣候變暖可以通過刺激土壤呼吸增加土壤碳損失，盡管這些短期損失可能被長期的呼吸適應(yīng)、微生物生物量減少和土壤水分減少抑制微生物活動所抵消。土壤C儲量高的生態(tài)系統(tǒng)(如北極和苔原)顯示出的土壤C流失。升溫也通過改變植物生產(chǎn)力和群落組成來影響土壤碳平衡。碳輸入土壤的數(shù)量和質(zhì)量的變化會改變碳循環(huán)的動態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為“啟動”。

CH4和N2O排放隨氧化還原電位的變化規(guī)律表明，氧化還原電位至低時，CH4排放，同時N2O排放也至低。在高氧化還原值時，N2O排放高，但沒有CH 4排放。研究發(fā)現(xiàn)這兩種氣體的產(chǎn)生是土壤氧化還原電位的函數(shù)。實(shí)驗(yàn)室研究表明，CH4 和 N2O 產(chǎn)生的臨界土壤氧化還原電位：低于約 -150 mV 產(chǎn)生CH 4 和高于約 +250 mV 產(chǎn)生N2O (Wang et al., 1993; Masscheleyn etal., 1993)。也表明CH4和N2O不會同時產(chǎn)生。

土壤有機(jī)碳含量越高，氧化還原電位越低。較低的電勢使CH4形成。當(dāng)土壤氧化還原電位較高時，土壤發(fā)生硝化作用，產(chǎn)生N2O。

氧化還原電位與CH4和N2O排放的關(guān)系 A.X. Hou，etal，2000

二、RhizoScope 根系碳氮排放協(xié)同測量系統(tǒng)-根系生態(tài)倉

目前根系生長及根際碳氮排放監(jiān)測需要多個儀器，缺乏在一個平臺上協(xié)同觀測根系生長、碳氮變化、土壤環(huán)境因子的集成技術(shù)，無法實(shí)時監(jiān)測各參數(shù)的協(xié)同性和消長關(guān)系。RhizoScope 根際碳氮變化測量系統(tǒng)因此而設(shè)計(jì)。

RhizoScope 根系碳氮排放協(xié)同測量系統(tǒng)可用于研究原位觀測根系生物量變化、細(xì)根周轉(zhuǎn)、根際微生態(tài)過程，同步測量地下碳氮?dú)怏w廓線，研究根系生長動態(tài)與土壤不同深度 CO2、CH4 、NO2、NH3等氣體濃度變化相關(guān)性。依托控制型土柱平臺，實(shí)現(xiàn)土壤熱通量、土壤水勢梯度等控制，同步觀測蒸散量、滲漏量、土壤氧化還原電位、酸堿度、水分、溫度、電導(dǎo)率等土壤環(huán)境對根系生長、土壤碳氮?dú)怏w廓線的影響。

RhizoScope 根系碳氮排放協(xié)同測量系統(tǒng)為如下研究提供了新能力：

1、根際生物量多尺度協(xié)同測量RhizoScope 根系碳氮排放協(xié)同測量系統(tǒng)的復(fù)合根系測量儀（AZR-300）采用微根窗（Minirhizotron），集攝像和掃描技術(shù)于一體，能快速、清晰獲取植物根系整體和局部圖片。

攝像技術(shù)對很小的細(xì)根和根毛有良好的分辨率，適合研究根系的動態(tài)包括生長、發(fā)育、死亡、壽命、數(shù)量動態(tài)、營養(yǎng)吸收，攝像區(qū)域分辨率10um，帶紫外光源，可辨別活根和死根。

掃描獲取根系圖像面積大，很適合研究根系生態(tài)、生物量。掃描區(qū)域22.0cm×21.5cm，分辨率1200dpi。

軟件分析計(jì)算細(xì)根長度、細(xì)根直徑、細(xì)根面積、細(xì)根總長、細(xì)根總面積、細(xì)根平均直徑、細(xì)根數(shù)量及生物量、細(xì)根壽命、細(xì)根周轉(zhuǎn)率。用于根系生物量變化與土壤碳儲量的相關(guān)性研究。

2、根際CO2、CH4、N2O及碳氮同位素同步觀測

RhizoScope 根系碳氮排放協(xié)同測量系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)根際CO2、CH4、N2O或CH₄、δ¹³C(CH₄)、N₂O、δ¹⁵N ¹⁴N¹⁶O、δ¹⁴N ¹⁵N¹⁶O、δ¹⁸O(N₂O)同步觀測，有助于揭示根際微生物的代謝及其對環(huán)境變化的響應(yīng)，及微生物的生化過程，如硝化作用、產(chǎn)甲烷作用、呼吸作用和微生物通訊的過程和機(jī)理。

iChamber-G 土壤采氣矛可埋設(shè)在不同深度，在線、連續(xù)采集土壤氣體，采氣腔70ml，氣體交換速率180s，實(shí)現(xiàn)根際厘米尺度的氣體采集。采氣矛管壁的小孔與土壤氣體交換平衡后將氣體泵出，與氣體分析儀通過管路連接，可以測量不同深度土壤氣體的實(shí)時濃度。AZG-300 CO₂ CH₄ 在線監(jiān)測儀采用紅外吸收法測量CO₂ 、紅外激光吸收法測量CH₄ 。系統(tǒng)自帶大屏幕彩屏顯示、觸摸控制、海量數(shù)據(jù)存儲、聯(lián)機(jī)通訊、自動標(biāo)定等功能。