ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
61
Методы мониторинга биологической активности,
определения микробного населения и мезофауны в
почве
1.13 Камерно-статический метод мониторинга дыхания
почв с использованием портативного газоанализатора
Функционирование почв как живых биокосных систем, по
аналогии с организмами, удобно оценивать интегральным показателем
почвенного дыхания. Несмотря на сложность этого процесса,
сочетающего в себе, наряду с биотическими составляющими
(собственно поглощение кислорода – выделение СО
2
микроорганизмами и корнями растений), множественные
абиотические физические и физико-химические механизмы (транспорт
газов, адсорбция, растворение и т.д.), дыхание почв повсеместно
применяется для характеристики их функционирования (Смагин,
2005). Наиболее распространённый вариант подобных измерений
называется камеро-статическим методом. Суть его заключается в
установке на поверхности почвы камеры-изолятора с известными
геометрическими характеристиками, в которой отслеживают
динамику концентраций измеряемого газа, и по ней рассчитывают
соответствующие потоки – выделение СО
2
или поглощение О
2
поверхностью почвы (рисунок 1.7).
В настоящей разработке предложена
модификация этого метода,
базирующаяся на использовании
современных средств измерения
концентраций газов и паров типа
портативных газоанализаторов (Смагин,
2012). В частности, можно порекомендо-
вать недорогой, но весьма функциональ-
ный анализатор AZ 7752, производства
КНР (рисунок 1.7), позволяющий
получать тренды накопления СО
2
в
полевых условиях в ходе эксперимента. Дополнительно прибор опре-
деляет температуру, а его стационарная модификация AZ 7755 – еще и
относительную влажность воздуха. В результате использования пор-
Рисунок 1.7 – Анализатор AZ 7752,
производства КНР
62
тативных анализаторов удается заменить трудоёмкую и не всегда
корректно выполняемую, процедуру отбора газовых проб из камер, их
консервацию с последующим анализом в лаборатории на
непосредственный анализ, целиком и полностью производимый в поле
на измерительной площадке. Высокая точность анализатора (разре-
шающая способность на уровне 1 ppm) позволила значительно
сократить время анализа дыхания. В традиционном варианте он обыч-
но занимает 15–20 мин и более. В предлагаемой модификации поме-
щенный в камеру газоанализатор регистрировал непрерывный тренд
динамики концентраций СО
2
через каждые 10–15 секунд, и уже по
прошествии 1–2 минут было возможно оценить по нему
интенсивность почвенного дыхания.
Цель работы – провести количественную оценку и мониторинг
экологического показателя дыхания почвы (эмиссии СО
2
) в полевых
условиях.
Подготовка почвы. Поверхность почвы, на которой планируется
определить дыхание (эмиссию СО
2
), должна быть тщательно выров-
нена и зачищена. Вегетативные части растений (листья, стебли) при
этом удаляются (срезаются) во избежание поглощения части СО
2
при
фотосинтезе. Часто в почву врезают специальный металлический кар-
кас, ограничивающий площадь выделения СО
2
, на который впоследст-
вии устанавливается собственно камера с газоанализатором, причем
пазы каркаса заливаются насыщенным раствором поваренной соли,
чтобы выделяемый почвой газ не мог уходить за пределы камеры по
бокам (гидравлический затвор). В предлагаемой модификации метода
с точным портативным газоанализатором камера устанавливается на
поверхность почвы без гидравлического затвора (рисунок 1.7) и про-
сто прижимается рукой на короткое время эксперимента 1-2 мин. Как
показывает практика измерений, за такой небольшой интервал време-
ни диффузными потерями газа по бокам камеры на фоне почвенного
потока можно пренебречь.
Оборудование, материалы и реактивы:
– газоанализатор портативный AZ 7752;
– прозрачная камера-изолятор из оргстекла (может быть заме-
нена на пищевой пластиковый контейнер без крышки, уста-
навливаемый на почву вверх дном);
Методы мониторинга биологической активности, тативных анализаторов удается заменить трудоёмкую и не всегда
определения микробного населения и мезофауны в корректно выполняемую, процедуру отбора газовых проб из камер, их
консервацию с последующим анализом в лаборатории на
почве непосредственный анализ, целиком и полностью производимый в поле
на измерительной площадке. Высокая точность анализатора (разре-
1.13 Камерно-статический метод мониторинга дыхания шающая способность на уровне 1 ppm) позволила значительно
почв с использованием портативного газоанализатора сократить время анализа дыхания. В традиционном варианте он обыч-
но занимает 15–20 мин и более. В предлагаемой модификации поме-
щенный в камеру газоанализатор регистрировал непрерывный тренд
Функционирование почв как живых биокосных систем, по
динамики концентраций СО2 через каждые 10–15 секунд, и уже по
аналогии с организмами, удобно оценивать интегральным показателем
прошествии 1–2 минут было возможно оценить по нему
почвенного дыхания. Несмотря на сложность этого процесса,
интенсивность почвенного дыхания.
сочетающего в себе, наряду с биотическими составляющими
(собственно поглощение кислорода – выделение СО2 Цель работы – провести количественную оценку и мониторинг
микроорганизмами и корнями растений), множественные экологического показателя дыхания почвы (эмиссии СО2) в полевых
абиотические физические и физико-химические механизмы (транспорт условиях.
газов, адсорбция, растворение и т.д.), дыхание почв повсеместно
применяется для характеристики их функционирования (Смагин, Подготовка почвы. Поверхность почвы, на которой планируется
2005). Наиболее распространённый вариант подобных измерений определить дыхание (эмиссию СО2), должна быть тщательно выров-
называется камеро-статическим методом. Суть его заключается в нена и зачищена. Вегетативные части растений (листья, стебли) при
установке на поверхности почвы камеры-изолятора с известными этом удаляются (срезаются) во избежание поглощения части СО2 при
геометрическими характеристиками, в которой отслеживают фотосинтезе. Часто в почву врезают специальный металлический кар-
динамику концентраций измеряемого газа, и по ней рассчитывают кас, ограничивающий площадь выделения СО2, на который впоследст-
соответствующие потоки – выделение СО2 или поглощение О2 вии устанавливается собственно камера с газоанализатором, причем
поверхностью почвы (рисунок 1.7). пазы каркаса заливаются насыщенным раствором поваренной соли,
В настоящей разработке предложена чтобы выделяемый почвой газ не мог уходить за пределы камеры по
модификация этого метода, бокам (гидравлический затвор). В предлагаемой модификации метода
базирующаяся на использовании с точным портативным газоанализатором камера устанавливается на
современных средств измерения поверхность почвы без гидравлического затвора (рисунок 1.7) и про-
концентраций газов и паров типа сто прижимается рукой на короткое время эксперимента 1-2 мин. Как
портативных газоанализаторов (Смагин, показывает практика измерений, за такой небольшой интервал време-
2012). В частности, можно порекомендо- ни диффузными потерями газа по бокам камеры на фоне почвенного
вать недорогой, но весьма функциональ- потока можно пренебречь.
ный анализатор AZ 7752, производства Оборудование, материалы и реактивы:
Рисунок 1.7 – Анализатор AZ 7752, КНР (рисунок 1.7), позволяющий
производства КНР
– газоанализатор портативный AZ 7752;
получать тренды накопления СО2 в – прозрачная камера-изолятор из оргстекла (может быть заме-
полевых условиях в ходе эксперимента. Дополнительно прибор опре- нена на пищевой пластиковый контейнер без крышки, уста-
деляет температуру, а его стационарная модификация AZ 7755 – еще и навливаемый на почву вверх дном);
относительную влажность воздуха. В результате использования пор-
61 62
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
