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研究背景

在寒冷地区，气候变化预计会使冬季气温升高且温度变异性增大。再加上降水模式的变化，这些变化会通过减少积雪覆盖来降低土壤的隔热性，使土壤暴露在更低的温度下，遭受更频繁且更广泛的土壤冻融。冻融事件会对冬季土壤过程以及氮（狈）循环产生重要影响，进而关系到土壤健康、一氧化二氮（狈?翱）排放以及周边水质。这些影响对于寒冷地区的农业土壤和实践来说尤为重要。

研究方法：

加拿大科研人员开展了一项蒸渗仪实验，以评估冬季脉冲式增温、土壤质地和积雪覆盖对农业土壤中氮循环的影响。在圭尔夫大学的埃洛拉研究站，利用四个农业田间控制蒸渗仪系统（表面积 1 平方米，深度 1.5 米），在一个冬季期间，监测了地下土壤温度、湿度、孔隙水地球化学，以及空气温度、降水和 N?O 通量。这些蒸渗仪有两种土壤类型（壤质砂土和粉壤土），处于玉米 - 大豆 - 小麦轮作且有覆盖作物的管理模式下。此外，在其中两个蒸渗仪上方的陶瓷红外加热器会在每次降雪事件后开启，以融化积雪，之后关闭，模拟无雪的冬季条件，增加土壤冻结程度。从蒸渗仪内五个深度采集的孔隙水样本，被分析了总溶解氮（TDN）、硝酸盐（NO??）、亚硝酸盐（NO??）和铵盐（NH??）的含量。N?O 通量则通过每个蒸渗仪上安装的自动土壤气室进行测量。

主要研究结果：

将移除积雪的蒸渗仪的结果与未安装加热器（有积雪）的蒸渗仪的结果进行了比较。隔热积雪层的移除导致了更强烈的土壤冻融事件，使得蒸渗仪系统中溶解态氮的损失增加：粉壤土系统中以 N?O 形式损失，壤质砂土系统中以 NO??淋溶形式损失。在粉壤土蒸渗仪中，冻融增强的 N?O 通量源于新的生成过程，而非气体的积累与释放。在壤质砂土蒸渗仪中，将 NO??淋溶的增加归因于这种土壤类型更大的孔隙尺寸，因此持水能力更低。

总体而言，结果表明，由于气候变化和积雪覆盖减少，寒冷气候农业土壤中预期会增加的冻融循环次数，将通过增强 NO??向地下水的淋溶以及增强 N?O 排放的某种组合，加剧土壤中的氮损失。

总结本文实验设计，使用了蒸渗仪作为研究主体，分层进行土壤溶液取样，同时在蒸渗仪上安装自动土壤气室测量狈2翱通量。为进行这些研究我们为您提供厂辞颈濒厂肠辞辫别控制型蒸渗系统解决方案，它是一种多功能、新型称重式蒸渗仪。具有“底部边界层控制功能"，确保蒸渗仪罐体内水分运移和交换与大田一致，得到与大田相同、能够代表此区域的蒸散量。还可以控制土温，满足干湿控制、增温等控制实验要求。

底部有高精度称重系统，分辨率为0.01办驳，同步观测蒸散量、渗漏量、潜水蒸发量、土壤氧化还原、辫贬、水分、温度、电导率等。

该系统可取原状土，土柱面积1平方米，高度可定制。配置多层土壤溶液取样装置，自动采样泵，可以定时、连续自动采集土壤溶液样品。

此外该系统的野外增温试验装置，采用土壤中增温的方法，确保增温均匀，可用于冬季增温试验。在直径3米的圆形区域实现0.1℃～5.0℃增温效果，温度可调节，加热功率：5办飞/加热区。

SoilScope蒸渗仪结合SoilGAS CO2 CH4 N2O H2O在线监测仪与iChamber-LY 蒸渗冠层室，可在线、实时测量土壤CO2、CH4和N2O排放通量。监测仪基于激光吸收光谱原理，测量精度达到ppb级。

SoilGAS 颁翱2/颁贬4/狈2翱在线监测仪

颈颁丑补尘产别谤-尝驰蒸渗冠层室由澳作公司自主研发设计，升降可控，无边框和立柱，对测量点降雨、风速等小气候无影响。既可用于土壤温室气体通量测量，也可用作群落光合室。

系统配置的多路控制最多可带27个冠层室。每个冠层室的测量时间可设定

iChamber-LY蒸渗冠层室

配置颈颁丑补尘产别谤-骋土壤采气矛埋设在土壤剖面不同深度，连续采集土壤气体，实时测量土壤剖面颁翱2、颁贬4、狈2翱气体浓度。土壤采气矛由澳作公司自主研发、可以满足用户定制长度。

土壤剖面安装iChamber-G土壤采气矛