南京仙林萧宏石刻公园的湖边中CO2检测方案(多气体分析仪)

湖泊生态系统水-气界面温室气体通量观测案例 全球温室气体排放现状及湖泊生态系统在全球碳循环中的重要作用 众多研究表明，每年从内陆水体排放的 CO2量几乎可以完全补偿海洋生态系统全年的吸收量。全球淡水体 CO2排放总量(等效转化为 CO2)相当于全球陆地生态系统吸收温室气体的79%，由此可见淡水生态系统是全球碳循环中一个重要组成部分。湖泊生态系统作为陆地生态系统重要的组成部分，其水-气界面、水-陆界面和水-沉积物界面的碳交换不可忽视，湖泊是陆地生态系统温室气体重要的自然排放源，对调节全球气候变化起着重要的作用。 湖泊生态系统水-气界面温室气体通量观测方法 南京湖泊所荀凡博士等人基于静态箱原理， 自行设计了一套便携式漂浮静态箱，如下图所示。便携式漂浮静态箱箱体由有机玻璃桶体、桶盖和浮圈组成；桶盖顶部装有风扇，使箱体中气体混合均匀；进气管和出气管粘贴固定在桶盖顶部， 分别连通 Picarro G2508进气口和出气口，即在持续抽出箱体内的气体进行分析的同时将分析后的气体通过管道排回箱体内，以保证箱体内部环境不因 G2508 的分析过程而改变，从而实现 CH4、CO2浓度实时测定。为防止箱邹长时间气体积累导致水-气界面气体交换受阻以及箱内温、湿度与箱外条件差异过大，影响监测结果，每个点位测量时间为 10 min。每次测量前，先将套有浮圈的桶体放置于水面，然后将连接有分析仪的桶盖扣于桶体上部水封槽中，注入少量水于桶体上部水封槽中，用于水封桶体与桶盖连接处；测量完成后，将桶盖掀起放置好，再将桶体拿出水面，迅速移至下个采样点位。 便携式漂浮静态箱示意图 便携式漂浮静态箱实物图 野外观测案例 "PICARRO G2508+便携式漂浮静态箱”应用于湖泊、湿地水-气界面温室气体本量观测，该装置主要应用于湖泊流域全面巡测，测定时间短、数据精度高(高精度检测器)、响应时间快，原位测定温室气体通量定量效果更好，更能反映原位通量。测点时间短更好的保证了较大空间尺度湖泊调查，同时更好的消除了静态箱本身产生“温室效效"。 为验证该套性能，荀凡博士、许海老师等人于2021年3月4日在南京仙林萧宏石刻 公园的湖边进行预实验，通过电池加逆变器的形式为 Picarro 分析仪供电，选择三个点位测试其水-气界面通量差异。 实验结果表明： 三个点位测试结果均表现出明显的 CO2、CH4排放源， N2O 的相关系数较低，但依旧表现出一定量的排放源，其中 CH4、CO2的相关系数是最高的，可以达到0.99，这说明静态箱及管路密封性较好，且腔体气体混合较为均匀； 三个点位选择的植被密度不太一样，随着植被密度逐渐递增，CO2通量增加、CH4通量降低、N2O通量升；由于实验过程中并没有对静态箱内部温度及水位高度进行记录，因此无法准确计算真实通量值，只能通过浓度斜率变化判断其通量大小。 ( 参考文献： ) ( 荀凡、杜先、陈新芳、刘高飞、齐天赐、冯慕冯.秋季连续打捞蓝藻对水-气界面温室气体通量的影响[J].湖泊科学，2020，32(06)：135-150. ) 如对该文章或此类应用有兴趣，欢迎联系我们： chenxf@cen-sun.com James@cen-sun.com “PICARRO G2508+便携式漂浮静态箱”应用于湖泊、湿地水-气界面温室气体通量观测，该装置主要应用于湖泊流域全面巡测，测定时间短、数据精度高(高精度检测器)、响应时间快，原位测定温室气体通量定量效果更好，更能反映原位通量。测点时间短更好的保证了较大空间尺度湖泊调查，同时更好的消除了静态箱本身产生“温室效应”。为验证该套性能，荀凡博士、许海老师等人于2021年3月4日在南京仙林萧宏石刻公园的湖边进行预实验，通过电池加逆变器的形式为Picarro分析仪供电，选择三个点位测试其水-气界面通量差异。