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BaPS土壤氮循環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)

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產(chǎn)品型號BaPS

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更新時間：2025-10-22 20:17:12瀏覽次數(shù)：1899次

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產(chǎn)品簡介

BaPS采用氣壓過程分離方法來檢測土壤中微生物的主要的碳、氮元素的轉(zhuǎn)化反應。該系統(tǒng)通過測量硝化和反硝化的總轉(zhuǎn)化率來檢測和分析土壤中N素的轉(zhuǎn)化過程，可以在24小時之內(nèi)得到結(jié)果。主要應用領域有硝酸鹽的釋放；氮的轉(zhuǎn)化氮肥利用率的研究；微生物氮轉(zhuǎn)化過程中參數(shù)的確定及土壤呼吸研究。

詳細介紹

BaPS土壤氮循環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)

BaPS采用氣壓過程分離方法來檢測土壤中微生物的主要的碳、氮元素的轉(zhuǎn)化反應。該系統(tǒng)通過測量硝化和反硝化的總轉(zhuǎn)化率來檢測和分析土壤中N素的轉(zhuǎn)化過程，可以在24小時之內(nèi)得到結(jié)果。主要應用領域有硝酸鹽的釋放；氮的轉(zhuǎn)化；氮肥利用率的研究；微生物氮轉(zhuǎn)化過程中參數(shù)的確定及土壤呼吸研究。

BAPS工作原理圖

原理

在密封、充氣、有壓力的恒溫系統(tǒng)中放進土柱，土壤呼吸、硝化和反硝化這些微生物的活動會影響系統(tǒng)壓力的改變。硝化反應使得系統(tǒng)里的壓力降低，反硝化使系統(tǒng)里壓力增加，保持頂部空間里的氣態(tài)CO₂濃度和液相CO₂濃度動態(tài)平衡（ΔCO_2aq/Δt）。監(jiān)測土壤上部空間氣體中的CO₂和O₂濃度以及氣體壓力的變化，綜合上部空間中氣體壓力、CO₂和O₂濃度的變化，就可以得到反硝化產(chǎn)生的N_xO_y（N_xO_y＝N₂，N₂O和NO）氣體的質(zhì)量。

壓力容器

CH₂O + O₂_，_res -> CO_2,res + H₂O

NH₄⁺ + 2O_2N,it -> NO₃^- + H₂O + 2H⁺

5CH₂O + 4NO₃^- + 4H⁺ ®5CO_2,den + 7H₂O + 2N_xO_y

組成

盛放土樣的鋁制壓力容器：

氧化鋁材質(zhì)牢固且質(zhì)量輕，可避免因為體積改變而造成的誤讀；同時材料具有良好的導熱性，可以使得系統(tǒng)內(nèi)能夠迅速得到期望的反應溫度，尺寸：直徑220毫米，高100毫米。

帶有RS232接口的傳感頭：

傳感頭

氧氣傳感器，雙紅外線二氧化碳傳感器

u 檢測系統(tǒng)壓力的抗壓傳感器

u 精確度在±0.2K的2個溫度傳感器（頂部空間和土壤）

u 系統(tǒng)通過一個RS232連續(xù)的接口來讀取檢測數(shù)據(jù)。這樣就可以不需要任何額外的軟件而系統(tǒng)和各種類型的計算機連接。

帶接口電纜的視窗軟件

BaPS通過軟件來設置和操作，這些軟件可以進行所有的計算并控制反應。zui主要的是可以獲取zui精確的數(shù)據(jù)，而且界面友好。該軟件適用于WIN95、WIN98和WINNT，還提供了詳細的在線幫助，操作起來可以更直觀。記錄數(shù)據(jù)可以存放在表格和圖表中。操作過程的簡單使得學生使用和培訓工作極為簡便。通過輸入?yún)?shù)來設置有關的控制任務和配置。程序本身提供了默認參數(shù)值，這些數(shù)據(jù)是可以改變的。BaPS操作簡單，不需要任何軟件專業(yè)的背景，就是在進行一些特殊的應用和任務時也很容易修改參數(shù)。

技術指標

傳感器

測量范圍

測量精度

二氧化碳

0 -. 3 vol%

軟件視窗

±2%

氧氣

0 -. 25 vol%

±1%

壓強

800 -- 1200 hPa

±0,1%

溫度

-30 -- 70℃

0℃時為0.1℃

產(chǎn)地：德國

典型應用

BAPS在熱帶雨林中土壤硝化速率研究中的應用

土壤速率與N轉(zhuǎn)化率關系圖

Lutz Breuer運用BAPS在典型熱帶雨林區(qū)研究土壤溫度和水分對土壤硝化速率的影響。在不同的季節(jié)，他利用BAPS系統(tǒng)對澳大利亞的阿瑟頓高原三個典型的熱帶雨林區(qū)土壤進行分析。試驗結(jié)果表明：總硝化速率與土壤溫度成正相關關系，與充滿水的孔隙多少成反比關系（通過模擬降雨）；三個典型區(qū)域都表現(xiàn)出同樣的規(guī)律:硝化速率在不同的季節(jié)有顯著的差異性，在干燥季節(jié)總硝化速率zui低，在干燥季節(jié)向雨季過渡時期的總硝化速率zui高，在其中兩個地區(qū)發(fā)現(xiàn)在C/N變化范圍較窄的區(qū)域及C含量較高的礦物土壤中，硝化活動較為活躍；而在C/N變化范圍較大及C含量較低的礦物土壤中，硝化活動較弱；總硝化速率正比與NO₂散發(fā)速度，表明了硝化作用在NO₂產(chǎn)生與散發(fā)速度調(diào)節(jié)過程中起到了關鍵作用。

BAPS在土壤呼吸研究中的應用

Christoph Mu¨ ller用BAPS 和N¹⁵稀釋法來確定原始草原同一土壤樣品的硝化速率。利用BAPS技術可以將參與硝化的氧氣和土壤有機質(zhì)呼吸的氧氣分開計算，通過BAPS技術計算zui敏感的參數(shù)是有機質(zhì)呼吸量，通過這種方式得出的數(shù)值考慮到受到硝化和反硝化作用影響而被修正，對不同的呼吸做了不同標識。試驗結(jié)果表明：土壤培養(yǎng)試驗中，6-10%的氧氣在硝化作用過程中被消耗；利用 BAPS在不同的土壤溫度和水分條件下對同一土樣進行測量，結(jié)果顯示高達49%的氧氣在硝化過程被硝化；通過BaPS–N¹⁵聯(lián)合技術測量出的土壤有機質(zhì)呼吸量同以往的研究資料非常接近。而且，測量值也表明了有機質(zhì)的分解特性和化學特性。

關鍵詞：溫度傳感器