Основы экологического мониторинга - 32 стр.

     –   саперная лопата, нож или мастерок для зачистки поверхно-                                                    2. Тангенс угла наклона
         сти почвы.                                                                                              прямой линии тренда (А
                                                                                                                 [ppm/c])     или       угловой
      Ход работы.
                                                                                                                 коэффициент    в    уравнении
      1. Включить газоанализатор кнопкой «SET», поместить на под-
                                                                                                                 линейной регрессии позволяет
готовленную поверхность почвы или закрепить внутри камеры. Уста-
                                                                                                                 рассчитать величину эмиссии
новить камеру, прижав ее к поверхности почвы.
                                                                                                                 СО2 (почвенного дыхания) по
      2. Произвести 10-15 замеров концентрации накапливающегося
                                                                                                                 формуле (Смагин, 2005).
под влиянием почвенного дыхания СО2 в камере,, фиксируя проме-
жутки времени Удобно производить замеры через каждые 10-15 се-
кунд. Если дыхание низкое (за 10-15 сек не происходит значимых от-
личий в показаниях прибора), интервалы отсчета необходимо увели-                           A ⋅ P ⋅ M ⋅ h 19,3 ⋅ A ⋅ 10 3 ⋅ h ,        (1.17)
                                                                                   QCO =                =
чить. Записать полученные результаты в полевой дневник. Можно ис-                      2       R ⋅T       ( 273 + t o C )
пользовать память прибора (кнопка «HOLD») или подключить его к       где    Q [мгСО2/м2/час] – искомая величина дыхания;
переносному компьютеру (нетбуку) в случае массовых анализов.                P – атмосферное давление (используются данные метеосводки
      3. Записать показания температуры воздуха в камере по прибо-               или производится непосредственное измерение во время
ру.                                                                              полевых экспериментов барометром–анероидом);
      4. Открыть камеру и вынуть газоанализатор Проветрить их рез-          М – молекулярная масса газа;
кими движениями (взмахами) на высоте своего роста в атмосферном             h – высота камеры;
воздухе. Убедиться, что прибор показывает фоновое значение концен-          R – универсальная газовая константа;
трации СО2 в атмосфере (обычно 300-400 ppm). Установить камеру и            T – абсолютная температура;
прибор на новую площадку для замера дыхания и продолжить экспе-             tоС – температура воздуха в камере в градусах Цельсия.
римент.
                                                                             Правая часть уравнения (1.17) представляет собой рабочую
      Расчет и анализ результатов:                                   формулу, в которой учтены значения постоянных и физические
      1. Расчет почвенного дыхания (эмиссии СО2) по данным о ли-     размерности входящих величин. Подставляя в нее значения тангенса
нейном тренде прироста концентрации газа в камере осуществляется     угла наклона А в ppm/c, высоту камеры h в см и температуру воздуха в
следующим образом. Экспериментальные данные заносят в                момент проведения опыта tоС в градусах, получаем искомую величину
электронные таблицы EXCEL, и по ним строится график зависимости      потока CО2 в мгСО2/м2/час.
прироста концентрации СО2 от времени (см рисунок 1.8). Далее, ис-          3. Например, из данных тренда прироста концентрации (см. ри-
пользуя стандартную процедуру аппроксимации графических данных       сунок) имеем величину тангенса угла наклона линии тренда А = 0,5794
«Добавить линию тренда», производят аппроксимацию эксперимен-        ppm/c. При высоте камеры h = 8 см и температуре воздуха в момент
тальных данных уравнением прямой линии, выписывая его одновре-       измерений tоС = 18,8оС по формуле (1.17) получаем: Q =
менно с величиной достоверности аппроксимации R2. Как видно из       19,3·0,5794·1000·8/(273+18,8) = 306,6 мгСО2/м2/час.
рисунка, тренд характеризуется четкой линейной зависимостью с              4. Для почвенного дыхания (эмиссии СО2 поверхностью почвы)
коэффициентом R2=0,99, что предсказывается теорией эмиссионных       не существует чётких нормативов, поскольку эта величина, как уже
потоков из почвы в начальные моменты времени, когда прирост          отмечалось выше, может сильно варьировать в зависимости от темпе-
отражает истинную, не лимитированную объёмом камеры,                 ратуры, влажности, а также иных физических и физико-химических
интенсивность измеряемого процесса (Смагин, 2005).                   процессов в почве, и интерпретировать его с чисто биологических

                                63                                                                         64