PRI-8800全自动变温土壤培养前处理装置

对于土壤呼吸来说，温度是其主要驱动因子之一。过去的许多研究表明，温度升高一般会促进土壤CO₂的排放，这是碳循环与全球变暖之间的一个正反馈效应。通常，人们采用经验参数Q₁₀值，即温度每升高10℃土壤呼吸速率的变化比率，来表示土壤呼吸对温度变化的反应强度，这就是土壤呼吸的温度敏感性，或称土壤呼吸对温度的依赖性。尽管许多生态学模型采用了单一固定的Q₁₀值，但时间上，有证据表明，土壤呼吸对温度变化的反应并不是一成不变的，在不同的环境条件下，土壤呼吸往往具有不同的温度敏感性。使用单一Q₁₀值极大的增加了碳气候模型预测的不确定性。

为模拟不同温度的土壤变化实景环境，北京普瑞亿科科技有限公司和中国科学院地理科学与资源研究所合作，开发PRI-8800全自动变温土壤培养前处理装置，可对接土壤呼吸研究的不同分析仪，提供了一套整体测量方案。除此之外，该系统还可应用于生物需氧和厌氧过程研究、高温塑料降解等研究，如制药过程中的微生物活性测量、BOD和毒性测量、昆虫呼吸、生物机能、含发酵过程的食品生产监控等等。

主要特点

# 可灵活对接不同分析仪（同位素分析仪、气体浓度分析仪等）

# 标配16位样品盘，也可选配4位或9位样品盘

# 自动化程度高，无人值守，24小时不间断工作

# 可方便拆卸土壤瓶固定装置，实现在线置换土壤瓶

# 全自动控温系统（-20~80 ℃），控温精度优于0.1 ℃

# 土壤温度传感器探针可频繁自动插入土壤瓶中，准确测量土壤温度

# 高效的气体循环气路——双回路气路设计，可根据需要对CO₂浓度进行预处理，调控系统内的起始CO₂浓度（避免过高CO₂浓度的抑制效应）

# 高效的气路设计，缩短响应时间

# 可灵活设定的标定系统，保障测量数据的准确性

# 友好的软件界面，可根据具体实验需要设定参数及数据存储等功能

研究领域

1）利用其自动、连续、快速的特点，开展区域尺度的联网研究，揭示不同区域或植被类型的Q₁₀变异及其控制机制。受传统培养和测试方法的影响，研究人员很难开展类似的研究，虽然整合分析能一定程度解决这个问题，但也存在不同实验处理条件和实验测定方法造成的高不确定性问题。

2）开展Q₁₀对连续温度变化过程响应研究，更真实的模拟温度变化情况，从而揭示土壤微生物呼吸对温度变化的响应机制。受传统方法的限制，当前大多数研究均在小时、天、周尺度来开展，并没有揭示真实的温度日动态。

3）更好地开展土壤微生物对水分或资源快速变化情景下的研究。例如，降水脉冲是干旱-半干旱区的常见现象，土壤微生物活性（碳矿化速率或氮矿化速率）对水分可获得性的响应一直是非常重要又极具挑战性的科学问题；类似的，土壤微生物对外界资源脉冲式供应的响应或激发效应也是近期研究热点。

4) 随着设备的广泛使用与改进，尤其是与¹³C分析设备相结合，相信会在土壤有机质周转领域具有更多的应用前景。

技术指标

部分发表文章

Li J, He N, Xu L, et al. Asymmetric responses of soil heterotrophic respiration to rising and decreasing temperatures[J]. Soil Biology & Biochemistry, 2017, 106:18-27.

Liu Y, He N. Regional variation in the temperature sensitivity of soil organic matter decomposition in China's forests and grasslands[C]// European Geosciences Union General Assembly. 2017.