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森林研究綜合監(jiān)測技術(shù)方案
發(fā)布時間: 2019-06-25 點(diǎn)擊次數(shù): 2078次近期,由北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司提供的森林研究綜合監(jiān)測方案在遼寧省林科院驗收通過,該方案可進(jìn)行植物光合速率、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、土壤呼吸速率和樹木莖桿生長量測量,由以下部分組成。
- LCpro T光合儀+FluorPen葉綠素?zé)晒庋芯抗夂仙砩鷳B(tài)
- SRS2000T + ACE研究監(jiān)測森林土壤呼吸
- DRL26 + EMS81(選配)監(jiān)測樹干生長與莖流
LCpro T光合儀+FluorPen葉綠素?zé)晒庋芯抗夂仙砩鷳B(tài)
LCpro T便攜式光合儀為智能型便攜式光合作用測定儀,用以測量植物葉片的光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等與植物光合作用相關(guān)的參數(shù)。儀器應(yīng)用IRGA(紅外氣體分析)CO2分析模塊和雙激光調(diào)諧快速響應(yīng)水蒸氣傳感器精密測量葉片表面CO2濃度及水分的變化情況來考察葉片與植物光合作用相關(guān)的參數(shù)。通過人工光源、CO2控制單元和溫度控制單元可以同時調(diào)控環(huán)境條件,從而測定光強(qiáng)、CO2濃度和溫度對植物光合系統(tǒng)的影響。本儀器可在高濕度、高塵埃等惡劣環(huán)境中使用,具有廣泛的適用性。
測量參數(shù)包括光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度、葉片溫度、葉室溫度、光合有效輻射、氣壓等,可進(jìn)行光響應(yīng)曲線和CO2響應(yīng)曲線測量等。
FluorPen FP110手持式葉綠素?zé)晒鈨x用于實驗室、溫室和野外快速測量植物葉綠素?zé)晒鈪?shù),具有便攜性強(qiáng)、度高、性價比高等特點(diǎn);雙鍵操作,具圖形顯示屏,內(nèi)置鋰電和數(shù)據(jù)存儲,廣泛應(yīng)用于研究植物的光合作用、脅迫監(jiān)測、除草劑檢測或突變體篩選,還可用于生態(tài)毒理的生物檢測,如通過不同植物對土壤或水質(zhì)污染的葉綠素?zé)晒忭憫?yīng),找出敏感植物作為生物傳感器用于生物檢測。FP110配備多種葉夾型號,用于不同的樣品與研究。
FluorPen測量參數(shù)包括F0、Ft、Fm、Fm’、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、RAR、Area、M0、Sm、PI、ABS/RC等50多個葉綠素?zé)晒鈪?shù),及3種給光程序的光響應(yīng)曲線、3種熒光淬滅曲線、OJIP快速熒光動力學(xué)、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)等。
Tahise等人(2017年)利用LCpro光合儀和FluorPen葉綠素?zé)晒鈨x對四倍體和二倍體甜橙(Carrizo citrange)進(jìn)行水分脅迫研究,結(jié)果表明四倍體對水分脅迫的表現(xiàn)優(yōu)于二倍體,見下圖。
1個月內(nèi)水分脅迫對二倍體和四倍體甜橙植物生理的影響
SRS2000T + ACE研究監(jiān)測森林土壤呼吸
曾清蘋等(2016年)選擇重慶縉云山的馬尾松林和柑橘林開展了氮添加實驗,分別設(shè)置 3 個氮添加水平(低氮 T5:20gN m-2a-1,中氮 T10:40gN m-2 a-1和高氮 T15:60gN m-2a-1)和對照(T0:0gN m-2a-1)共4 個水平的處理,各林分每個處理各9次重復(fù),每個處理量分4次,在每個季度開始各施1次。 采用 ACE(Automated Soil CO2 Exchange Station, UK)自動土壤呼吸監(jiān)測系統(tǒng)測定兩林分土壤表層(0~10 cm)的呼吸、溫度和濕度,分別在當(dāng)年的7月、9月、11月、第2年的1月、2月、3月、5月、6月各連續(xù)測定4d,每天(8:00~18:00)4次,以揭示兩種林分土壤呼吸對模擬氮沉降的季節(jié)動態(tài)響應(yīng)及其差異性。 結(jié)果表明:(1)柑橘林與馬尾松林林下土壤表層呼吸表現(xiàn)出一致的季節(jié)變化動態(tài)趨勢:夏季>春季>秋季>冬季,但柑橘林土壤呼吸顯著高于馬尾松林(P<0.05)。(2)總體上氮沉降抑制了2種林分土壤表層呼吸,而N沉降量大抑制程度越高。只在冬季土壤濕度低的馬尾松林下氮沉降促進(jìn)了土壤呼吸。(3)土壤溫度與土壤呼吸有極顯著的正相關(guān)指數(shù)關(guān)系(P<0.01),而土壤水分與土壤呼吸有顯著的二次模型擬合關(guān)系,但均受到氮沉降量處理的影響。 綜合分析表明,在亞熱帶山區(qū)2類森林下的典型案例結(jié)果支持氮沉降抑制土壤呼吸的認(rèn)識。
重慶縉云山馬尾松林和柑橘林在不同施氮處理下的土壤呼吸的季節(jié)動態(tài)變化
P<005,大寫字母表示同一季節(jié)不同處理間差異性水平,小寫字母表示同一處理不同季節(jié)間差異性水平;T0:control check,對照組;T5:low nitrogen,低氮水平;T10:middle nitrogen,中氮水平;T15:high nitrogen,高氮水平。
將LCpro T光合儀葉室更換為土壤呼吸室后可作為便攜式土壤呼吸儀使用,見下圖。
DRL26 + EMS81(選配)監(jiān)測樹干生長與莖流
DRL26樹木莖桿生長測量儀適用于直徑大于8cm的任何樹干,特點(diǎn)如下
- 無損安裝固定,傳統(tǒng)機(jī)械與電子技術(shù)相結(jié)合,測量更準(zhǔn)確;
- 精度高,分辨率1微米
- 內(nèi)置溫度傳感器
- 存儲量50000個數(shù)據(jù)(每小時記錄1次則可自動記錄4年)
- 電池壽命:1hr間隔5年,10mins間隔3年
EMS81樹木莖流觀測系統(tǒng)由MicroSet 8X控制單元、SF81莖流傳感器及不銹鋼加熱電極片等組成,用于直徑12cm以上的樹干莖流監(jiān)測。MicroSet 8X控制單元內(nèi)置數(shù)據(jù)采集器和DR26樹干生長監(jiān)測傳感器接口,可同步監(jiān)測樹干生長。
EMS81作為一個獨(dú)立完整的監(jiān)測單元(同時監(jiān)測樹干莖流和樹干生長),既可以每個單元獨(dú)立工作、獨(dú)立通過充電電池供電以監(jiān)測一顆樹木的莖流,也可選配多個單元組成復(fù)合監(jiān)測系統(tǒng)同時監(jiān)測不同距離之間多株樹木的莖流和樹干生長。
此外,可同時選配EMS的3通道土壤水分監(jiān)測及PAR/溫濕度三參數(shù)監(jiān)測以獲得更為全面的森林功能參數(shù)。
易科泰生態(tài)技術(shù)公司為相關(guān)監(jiān)測研究提供如下配套方案:
- EcoDrone無人機(jī)大尺度樣地遙感調(diào)查方案;
- 植物光合與FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)方案;
- Thermo-RGB紅外熱成像及作物水分脅迫指數(shù)(CWSI)測量方案;
- 手持式高光譜儀與高光譜成像技術(shù)方案,從葉片尺度到冠層尺度全面研究植物光譜特性;