Picarro分析仪助力土壤碳氮循环研究

2023-1-31 15:00

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  农业与土壤科学将土壤作为一种可控的自然资源加以检验;土壤会影响植物的生长与发展,而植物则是食品和纤维的来源。土壤性状及相关农业活动可能会影响温室气体的浓度,后者也可能会影响前者。由于土壤在氮 (N) 和碳 (C) 等循环中发挥着不可或缺的作用,因此农业与土壤科学通常会寻求测量土壤通量,即土壤与大气中甲烷 (CH4)、二氧化碳 (CO2) 和一氧化二氮 (N2O) 等气体之间的交换。

  由于观测技术的限制,大部分的研究是采用红外分析技术开展土壤CO2通量的连续测定,而对CH4和N2O则只能采用静态箱-气相色谱技术开展非连续的人工采样测定,其测定频度和数据连续性受到很大限制。

  另一方面,生态系统与大气之间的碳氮温室气体(CO2、CH4、N2O、NH3)通量之间的耦合作用具体表现为彼此间的计量平衡关系,即在自然环境条件下,碳和氮通量之间的比例关系具有相当程度的保守性(耦合关系),但当环境条件发生大的改变时这种平衡关系可能会被打破(解耦现象)。这种平衡关系的改变是导致许多生态环境问题的根源。生态系统排放的碳和氮温室气体之间普遍存在着相互消涨效应。而目前传统土壤碳(CO2、CH4)氮(N2O、NH3)通量的静态箱-气相色谱法无法满足生态系统碳氮循环研究的迫切需求。

  近年来,随着激光分析技术的发展和提高,Picarro公司开发的光腔衰荡(CRDS)技术的近红外激光分析仪使得野外土壤CO2、CH4、N2O、NH3通量的连续原位测定成为可能。Picarro CRDS分析仪可以进行CO2、CH4、N2O、NH3通量原位测定系统,用于土壤碳氮温室气体(CO2、CH4、N2O、NH3)通量的长期原位连续观测,满足碳氮温室气体通量之间的耦合关系和解耦现象研究的迫切需要,为更全面、准确评估生态系统碳收支提供重要支持。

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产品测量目标
G2103 气体浓度分析仪Picarro G2103 气体浓度分析仪可实时测量氨 (NH3) 和水汽 (H2O) 。这款分析仪在关键的气体通路中安装了涂层部件,减弱了 NH3 分子粘附到气体通路表面上的倾向,继而改善测量响应时间。■ 氨 (NH3)
G2106 气体浓度分析仪Picarro G2106 气体浓度分析仪可实时测量乙烯 (C2H4) 和水汽 ((H2O) ,灵敏度为十亿分率 (ppb),针对农业与土壤科学应用所产生的漂移可忽略不计。■ 乙烯 (C2H4)
G2121-i 同位素与气体浓度分析仪

当与整体燃烧模块 (A0201) 等样品制备外围设备相耦合时,Picarro G2121-i 同位素与气体浓度分析仪能够测量高浓度二氧化碳 (CO2) (2000 – 4000 ppm) 中的 δ13C 以及 CO2气体浓度。测量 CO2 中的 δ13C,精度优于 0.4 ‰(典型为 0.2 – 0.3 ‰)。

■ δ13C

■ 二氧化碳 (CO2)

■ 二氧化碳同位素 (iCO2)

G2131-i 同位素与气体浓度分析仪Picarro G2131-i 同位素与气体浓度分析仪能够在各种应用下进行灵活的测量,从大气和海洋科学研究到食品与饮料的来源与真实性无不涵盖其中。这款分析仪能够测量二氧化碳中的 δ13C,精度小于 0.1 ‰。这款分析仪能够以十亿分之二百 (200 ppb) 和十亿分之五十 (50 ppb) 的精度同步分别测量二氧化碳 (CO2) 和甲烷 (CH4) 的气体浓度。以百万分率 (ppm) 的精度来测量水汽 ((H2O) ,从而以干气摩尔分数来校正和报告 CO2 和CH4。 

■ δ13C

■ 二氧化碳 (CO2)

■ 二氧化碳同位素 (iCO2)

G2201-i 同位素分析仪Picarro G2201-i 同位素分析仪将两台用于测量 CO2 和 CH4 的 Picarro δ13C 碳同位素仪器整合到一台仪器中。

■ δ13C

■ 二氧化碳 (CO2)

■ 甲烷 (CH4)

■ 二氧化碳同位素 (iCO2)

■ 甲烷同位素 (iCH4)

G2308 气体浓度分析仪Picarro G2308气体浓度分析仪可同步测量氧化亚氮(N2O)、灵敏度为十亿分率 (ppb)的甲烷 (CH4) 和灵敏度为百万分率 (ppm) 的水汽 ((H2O) ,针对大气科学、空气质量和量化排放应用所产生的漂移可忽略不计。

■ 氧化亚氮 (N2O)

■ 甲烷 (CH4)

■ 水 (H2O)

G2311-f EC 通量气体浓度分析仪Picarro G2311-f 通量气体浓度分析仪可在 10 Hz 下针对涡度相关方法、梯度方法和涡旋累积法,同步测量二氧化碳 (CO2)、甲烷 (CH4) 和水汽 ((H2O) 。

■ 二氧化碳 (CO2)

■ 甲烷 (CH4)

G2508 气体浓度分析仪Picarro G2508 气体浓度分析仪可同步测量氧化亚氮 (N2O)、甲烷 (CH4)、二氧化碳 (CO2)、氨 (NH3) 和水汽 ((H2O) ,灵敏度为十亿分率 (ppb),针对农业与土壤科学、生态学和量化排放应用所产生的漂移可忽略不计。

■ 二氧化碳 (CO2)

■ 甲烷 (CH4)

■ 氧化亚氮 (N2O)

■ 水 (H2O)

■ 氨 (NH3)

GasScouterTM G4301 移动式气体浓度分析仪Picarro GasScouter™ G4301 是新一代轻型便捷式电池供电的气体浓度分析仪,专为移动科学研究趋势而设计。

■ 二氧化碳 (CO2)

■ 甲烷 (CH4)

G5131-i 同位素与气体浓度分析仪Picarro G5131-i 同位素与气体浓度分析仪可同步测量 N2O 中的位点特异性及批量 δ15N 和 δ18O。它是一项理想的解决方案,适用于在现场实时地或在实验室中通过收集样品来识别和测量 N2O 排放源。

■ δ15N

■ δ18O

■ 氧化亚氮 (N2O)

■ 氧化亚氮同位素 (iN2O)

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领域:土壤,双碳

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