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  近日，北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司成功交付黑龍江八一農(nóng)墾大學農(nóng)學院一套便攜式土壤呼吸實驗測量系統(tǒng)，為該單位在土壤碳循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)功能領(lǐng)域的研究提供了強大助力。該系統(tǒng)可同時測量監(jiān)測土壤CO2、氧氣和水汽，還可選配CH4測量監(jiān)測；主機系統(tǒng)集成于便攜箱內(nèi)，既可用于實驗室土壤呼吸實驗模擬測量監(jiān)測、土壤微生物活力監(jiān)測，也可用于野外“原位”測量土壤呼吸、濕地土壤呼吸等。

圖1 左：便攜式土壤呼吸實驗測量系統(tǒng)；右：安裝培訓現(xiàn)場

培訓過程中，測得土壤CO2排放速率為0.622μmol/m²·s。

圖2 二氧化碳濃度隨時間變化

• 國際研究進展：便攜式土壤呼吸測量儀助力微生物碳利用效率研究

  美國肯特州立大學的Kyle E. Smart團隊利用便攜式土壤呼吸實驗測量系統(tǒng)在《Biogeosciences》期刊發(fā)表了一項關(guān)于土壤微生物碳利用效率（CUE）的創(chuàng)新性研究。該研究通過連續(xù)監(jiān)測土壤中二氧化碳和氧氣的濃度變化，揭示了微生物在土壤碳循環(huán)中的關(guān)鍵作用。

  研究團隊使用便攜式土壤呼吸實驗測量系統(tǒng)構(gòu)建了一套自動化氣體采樣裝置，能夠以2小時為間隔連續(xù)監(jiān)測土壤呼吸過程中的氣體濃度。實驗中，研究人員向土壤中添加了不同量的葡萄糖作為底物，模擬自然環(huán)境中植物凋落物對土壤微生物的刺激作用。通過精確測量土壤呼吸過程中的二氧化碳和氧氣濃度，研究人員計算出呼吸商（RQ），并進一步推導出微生物的碳利用效率（CUE）。

圖3 左：CO?產(chǎn)生量、O?消耗量和RQ值隨時間變化結(jié)果；中：微生物碳利用效率（CUE）和生物量生產(chǎn)的動態(tài)變化；右：不同葡萄糖添加量下，土壤中碳的分布情況

  研究結(jié)果顯示，在葡萄糖添加后，土壤呼吸商（RQ）顯著高于1.0，表明微生物在利用葡萄糖進行呼吸的同時，還將其部分轉(zhuǎn)化為生物量和其他生物合成產(chǎn)物。這一發(fā)現(xiàn)突破了傳統(tǒng)認知，即微生物在利用簡單碳源時RQ應接近1.0。通過理論推導，研究人員建立了RQ與CUE之間的定量關(guān)系，發(fā)現(xiàn)隨著CUE的增加，RQ值也相應升高。這一關(guān)系為實時監(jiān)測土壤微生物的碳利用效率提供了一種新的方法。

• 北京易科泰提供土壤呼吸及動物呼吸代謝系統(tǒng)全面測量解決方案：

1. SoilLab多通道實驗室土壤呼吸測量系統(tǒng)
2. SoilBox便攜式多功能土壤呼吸測量系統(tǒng)
3. SRS1000/2000土壤呼吸測量系統(tǒng)
4. ACE/ACE-Net全自動土壤呼吸監(jiān)測
5. SCG-N土壤剖面CO2/O2梯度監(jiān)測系統(tǒng)
6. OTC-Auto群落光合-呼吸原位監(jiān)測系統(tǒng)
7. RF-O2熒光光纖土壤氧氣測量儀
8. EcoProbe5便攜式多功能土壤－空氣污染檢測系統(tǒng)
9. EcoTech多通道土壤動物呼吸代謝測量系統(tǒng)
10. SSI土壤動物呼吸代謝與活動監(jiān)測測量系統(tǒng)
11. EGA60多通道土壤動物氣體交換測量系統(tǒng)