本发明公开了一种连续在线测定土壤CO2通量的系统及方法，系统包括静态箱、二氧化碳分析仪和控制系统；静态箱包括底座与箱体，箱体内部设置第一温度测量装置与降温装置，将箱体内测量的温度信号传输至控制系统，箱体外部设置第二温度测量装置，将箱体外测量的环境温度信号传输至控制系统；降温装置与控制系统连接，用于保持所述箱体内部温度与外部环境温度的恒定；二氧化碳分析仪与箱体连接，用于测量箱体内采集土壤CO2的各项数据；二氧化碳分析仪与所述控制系统连接，将所述测量箱体内采集土壤CO2的各项数据传输至控制系统；本发明有效降低了温度对仪器测量准确性的影响，实现土壤CO2通量的连续在线测定。
1.一种连续在线测定土壤CO2通量的系统，包括静态箱、二氧化碳分析仪和控制系统；其特征是：所述静态箱包括底座与箱体，所述箱体安装于所述底座上；所述箱体包括一个顶板与四个侧板组成的长方体；所述箱体的表面均包裹不透光的膜，减小太阳辐照对所述箱体内部温度的影响；
所述箱体内部设置第一温度测量装置与温控装置，所述第一温度测量装置与控制系统连接，将箱体内测量的温度信号传输至所述控制系统；
所述温控装置具体设置于所述箱体的箱顶处，使所述温控装置不受所述箱体内植被的干扰，所述温控装置与控制系统连接，用于保持所述箱体内部温度与箱体外部温度一致；
所述箱体外部设置第二温度测量装置，所述第二温度测量装置与控制系统连接，将测量的箱体外部的环境温度传输至所述控制系统；
所述二氧化碳分析仪与所述箱体连接，用于测量箱体内采集土壤CO2的各项数据；所述二氧化碳分析仪与所述控制系统连接，将所述测量箱体内采集土壤CO2的各项数据传输至控制系统；
所述控制系统分别与所述第一温度测量装置、第二温度测量装置、温控装置以及二氧化碳分析仪连接，所述控制系统接收所述温度测量装置以及二氧化碳分析仪传输来的数据信号进行分析计算得到土壤CO2的通量。
2.如权利要求1所述的一种连续在线测定土壤CO2通量的系统，其特征是：所述底座是由一个矩形围成的正方形环状物，所述底座采用不锈钢材料，所述底座的长宽高尺寸为50cm×50cm×10cm，所述底座的厚度为1mm-2mm，方便将所述底座插入土壤中，固定出土壤CO2通量待测区域；所述底座四周分别开有9个直径2cm的圆孔，圆孔在底座四周每个表面均匀分布，所述圆孔与圆孔之间在水平方向上的距离为15cm，所述圆孔与圆孔之间在垂直方向上的距离为1cm，所述圆孔的设置用于静态箱内外土壤交换。
3.如权利要求2所述的一种连续在线测定土壤CO2通量的系统，其特征是：所述箱体的长宽尺寸为50cm×50cm，所述箱体的高度根据土壤CO2通量待测区域的实际情况确定；所述顶板与所述侧板以及所述四个侧板之间均密封连接，所述顶板与所述侧板均采用有机玻璃，所述顶板与所述侧板的厚度为3mm-5mm。
4.如权利要求3所述的一种连续在线测定土壤CO2通量的系统，其特征是：所述不透光的薄膜采用逆反射材料膜，所述逆反射材料膜将太阳光反射出去从而减少太阳对所述箱体内部的辐照，降低所述箱体内部温度。
5.如权利要求3所述的一种连续在线测定土壤CO2通量的系统，其特征是：所述箱体的所述顶板上设置第一通孔，所述箱体的任一所述侧板上设置第二通孔，所述温控装置与所述控制系统的连接线穿过所述第一通孔，所述第一温度测量装置与所述控制系统的连接线穿过所述第二通孔；
所述二氧化碳分析仪包括进气管与排气管，所述箱体的任一所述侧板上设置第三通孔与第四通孔，所述进气管穿过所述第三通孔，所述排气管穿过所述第四通孔。
6.如权利要求5所述的一种连续在线测定土壤CO2通量的系统，其特征是：所述控制系统包括主控制器、A/D转换电路和D/A转换电路，所述主控制器通过所述A/D转换电路与所述第一温度测量装置以及第二温度测量装置连接，将所述第一温度测量装置以及第二温度测量装置测量的温度信号进行模数转化，将转换后的数字信号传输至所述主控制器，所述主控制器对接收到第一温度测量装置的温度信号进行计算得到箱内温度平均值，所述主控制器对接收到第二温度测量装置的温度信号进行计算得到环境温度平均值，并且将箱内温度平均值与环境温度平均值进行比较，将比较结果传输至所述D/A转换电路进行数模转换，所述D/A转换电路与所述温控装置连接，所述主控制器根据比较结果控制所述温控装置工作，保持所述箱体内部温度与所述箱体外部环境温度一致；
所述主控制器以及所述二氧化碳分析仪与移动终端连接，所述移动终端接收所述主控制器以及二氧化碳分析仪传输来的数据信号进行分析计算得到土壤CO2的通量。
7.如权利要求6所述的一种连续在线测定土壤CO2通量的系统的一种连续在线测定土壤CO2通量的方法，其特征是：具体步骤包括：(1)：在待测定土壤CO2通量的土壤表层预先固定所述静态箱的所述底座，所述底座固定的区域为待测定土壤CO2通量的区域；
(2)：在步骤(1)中固定好的所述底座上安装所述静态箱的所述箱体，将所述静态箱的所述箱体与所述第一温度测量装置、温控装置以及二氧化碳分析仪连接好；将所述控制系统分别与所述第一温度测量装置、第二温度测量装置、温控装置以及二氧化碳分析仪连接好；
(3)：将所述静态箱的所有开口处密封好，分别对所述控制系统、所述第一温度测量装置、第二温度测量装置、温控装置、风扇以及二氧化碳分析仪进行调试，并且将所述静态箱内温度维持于静态箱外环境温度后，进入步骤(4)；
(4)：启动测定，所述移动终端根据接收到的数据对土壤CO2通量进行连续的计算，将计算结果数据及时保存至所述移动终端，并且对连续计算得到的土壤CO2通量进行分析。
8.如权利要求7所述的一种连续在线测定土壤CO2通量的方法，其特征是：所述步骤(3)中将所述静态箱的所有开口处密封好的具体步骤为：将所述底座与所述箱体连接处进行密封处理；
将所述第一通孔与所述温控装置与所述控制系统的连接线之间进行密封处理；
将所述第二通孔与所述第一温度测量装置与所述控制系统的连接线之间进行密封处理；
9.如权利要求7所述的一种连续在线测定土壤CO2通量的方法，其特征是：步骤(4)中所述土壤CO2通量的计算公式为：2
式中，F为CO2通量mg/(m·h)，正值为释放，负值为吸收；A为取样箱的底面积；V为所述静态箱的体积；M0为测定气体的分子量；t1、t2为测定开始和测定结束的时间；C1、C2分别为t1和t2时箱内温室气体的体积浓度；T1、T2分别为t1和t2时箱内温度。
一种连续在线测定土壤CO2通量的系统及方法
技术领域
[0001] 本发明属于生态与气象环境调控的技术领域，尤其涉及一种连续在线测定土壤CO2通量的系统及方法。
背景技术
[0002] CO2是大气中最重要的温室气体，其排放量及对气候变暖的贡献远超过其它气体。近年来， CO2温室效应的研究倍受关注，尤其导致大气CO2浓度进一步增加的各种过程更成为研究焦点。土壤是一个巨大的碳库，土壤呼吸作用是导致全球气候变化的关键生态过程，目前已成为全球碳循环研究的核心问题。土壤CO2是土壤空气的主要气体成分，也是大气主要温室气体的重要来源或存储库，通过土壤呼吸向大气中排放量远远超过电化石燃料等燃烧向大气中排放的CO2量，其微小的变动都可能会导致大气CO2浓度的改变。土壤CO2通量作为陆地与大气界面温室气体交换量的重要度量指标，反应了土壤物理、化学、生物性质和人类对土地利用、地下矿产资源、岩溶等状况，尤其是对全球气候。因此，土壤CO2通量的测定对人类认识和控制全球变化具有现实意义。
[0003] 在现有技术中，土壤CO2通量的测定方法包括微气象学法、静态箱法、动态箱法和室内培养法。其中，静态箱法由于其结果稳定，重现性良好而受到较广泛的应用。中国发明专利 CN1987421B土壤二氧化碳通量原位测定方法及装置，公开了土壤二氧化碳通量原位测定方法及装置，采用了静态箱法。东北林业大学硕士学位论文《河岸湿地土壤二氧化碳排放规律及其影响因素研究》，研究采用静态暗箱-气相色谱法，通过野外原位监测和实验室样品分析相结合的方法，分析了天然湿地及不同年限退耕还湿的湿地植被生长季CO2气体排放通量的时空变化规律。山东农业大学硕士学位论文《施肥对三个小麦品种田间CO2通量影响的研究》，采用封闭式静态暗箱测定技术对农田CO2气体排放进行了测量，研究分析了农田生态系统对大气主要温室气体浓度变化的贡献。
[0004] 目前，静态箱法已较广泛地被应用到测定土壤CO2通量中，但该测定方法仍存在一些不足。其中，在种类繁多的CO2传感器中，红外光学式传感器以其测量范围宽、灵敏度高、反应快、有良好的选择性等特点而被广泛使用。然而，静态箱由于其封闭和半封闭性改变了箱体内温度等条件，使得静态箱内部与实际环境温度不同，通过使得静态箱内部与实际环境的土壤状态不同，干扰土壤CO2的监测，使观测数据存在误差，影响了土壤CO2通量测量的准确性。此外，在现有技术中静态箱法或者在现场取回气体样本在实验室中进行二氧化碳浓度的检测以及二氧化碳通量的计算，或者在现场进行气体的采集以及二氧化碳浓度的检测，将实验数据带回后再进行二氧化碳通量的计算分析，无法实现现场实时在线土壤CO2通量的计算分析。
发明内容
[0005] 本发明为了解决上述问题，克服现有采用静态箱法测定土壤CO2通量中箱体内温度对测定对象及测试仪器存在影响干扰土壤CO2通量测量准确性问题，提供一种连续在线测定土壤CO2通量的系统及方法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] 一种连续在线测定土壤CO2通量的系统，包括静态箱、二氧化碳分析仪和控制系统；
[0008] 所述静态箱包括底座与箱体，所述箱体安装于所述底座上；
[0009] 所述箱体内部设置第一温度测量装置与温控装置，所述第一温度测量装置与控制系统连接，将箱体内测量的温度信号传输至所述控制系统；
[0010] 所述温控装置具体设置于所述箱体的箱顶处，使所述温控装置不受所述箱体内植被的干扰，所述温控装置与控制系统连接，用于保持所述箱体内部温度与箱体外部温度一致；
[0011] 所述箱体外部设置第二温度测量装置，所述第二温度测量装置与控制系统连接，将测量的箱体外部的环境温度传输至所述控制系统；
[0012] 所述二氧化碳分析仪与所述箱体连接，用于测量箱体内采集土壤CO2的各项数据；所述二氧化碳分析仪与所述控制系统连接，将所述测量箱体内采集土壤CO2的各项数据传输至控制系统；
[0013] 所述控制系统分别与所述第一温度测量装置、第二温度测量装置、温控装置以及二氧化碳分析仪连接，所述控制系统接收所述温度测量装置以及二氧化碳分析仪传输来的数据信号进行分析计算得到土壤CO2的通量。
[0014] 优选的，所述底座是由一个矩形围成的正方形环状物，所述底座采用不锈钢材料，所述底座的长宽高尺寸为50cm×50cm×10cm，所述底座的厚度为1mm-2mm，方便将所述底座插入土壤中，固定出土壤CO2通量待测区域。
[0015] 所述底座四周分别开有9个直径2cm的圆孔，圆孔在底座四周每个表面均匀分布，所述圆孔与圆孔之间在水平方向上的距离为15cm，所述圆孔与圆孔之间在垂直方向上的距离为 1cm，所述圆孔的设置便于箱体内外土壤交换。
[0016] 优选的，所述箱体包括一个顶板与四个侧板组成的长方体，所述箱体的长宽尺寸为50cm ×50cm，所述箱体的高度根据土壤CO2通量待测区域的实际情况确定；所述顶板与所述侧板以及所述四个侧板之间均密封连接，所述顶板与所述侧板均采用有机玻璃，所述顶板与所述侧板的厚度为3mm-5mm，
[0017] 优选的，所述箱体的表面均包裹不透光的膜，减小太阳辐照对所述箱体内部温度的影响。
[0018] 优选的，所述不透光的薄膜采用逆反射材料膜，所述逆反射材料膜将太阳光反射出去从而减少太阳对所述箱体内部的辐照，降低所述箱体内部温度。
[0019] 优选的，所述箱体的所述顶板上设置第一通孔，所述箱体的任一所述侧板上设置第二通孔，所述温控装置与所述控制系统的连接线穿过所述第一通孔，所述第一温度测量装置与所述控制系统的连接线穿过所述第二通孔。
[0020] 优选的，所述箱体的所述顶板上设置风扇，所述风扇设置于所述箱体的箱顶处，使所述风扇不受所述箱体内植被的干扰，所述风扇与控制系统连接，用于混合箱体内气体，使得箱体内气体流动循环、使得气体均匀。
[0021] 优选的，所述二氧化碳分析仪包括进气管与排气管，所述箱体的任一所述侧板上设置第三通孔与第四通孔，所述进气管穿过所述第三通孔，所述排气管穿过所述第四通孔。
[0022] 优选的，所述控制系统包括主控制器、A/D转换电路和D/A转换电路，所述主控制器通过所述A/D转换电路与所述第一温度测量装置以及第二温度测量装置连接，将所述第一温度测量装置以及第二温度测量装置测量的温度信号进行模数转化，将转换后的数字信号传输至所述主控制器，所述主控制器对接收到第一温度测量装置的温度信号进行计算得到箱内温度平均值，所述主控制器对接收到第二温度测量装置的温度信号进行计算得到环境温度平均值，并且将箱内温度平均值与环境温度平均值进行比较，将比较结果传输至所述D/A转换电路进行数模转换，所述D/A转换电路与所述温控装置连接，所述主控制器根据比较结果控制所述温控装置工作，保持所述箱体内部温度与所述箱体外部环境温度一致；
[0023] 所述主控制器以及所述二氧化碳分析仪与移动终端连接，所述移动终端接收所述主控制器以及二氧化碳分析仪传输来的数据信号进行分析计算得到土壤CO2的通量。
[0024] 一种连续在线测定土壤CO2通量的方法，具体步骤包括：
[0025] (1)：在待测定土壤CO2通量的土壤表层预先固定所述静态箱的所述底座，所述底座固定的区域为待测定土壤CO2通量的区域；
[0026] (2)：在步骤(1)中固定好的所述底座上安装所述静态箱的所述箱体，将所述静态箱的所述箱体与所述第一温度测量装置、温控装置以及二氧化碳分析仪连接好；将所述控制系统分别与所述第一温度测量装置、第二温度测量装置、温控装置以及二氧化碳分析仪连接好；
[0027] (3)：将所述静态箱的所有开口处密封好，分别对所述控制系统、所述第一温度测量装置、第二温度测量装置、温控装置、风扇以及二氧化碳分析仪进行调试，并且将所述静态箱内温度维持于静态箱外环境温度后，进入步骤(4)；
[0028] (4)：启动测定，所述移动终端根据接收到的数据对土壤CO2通量进行连续的计算，将计算结果数据及时保存至所述移动终端，并且对连续计算得到的土壤CO2通量进行分析。
[0029] 优选的，所述步骤(3)中将所述静态箱的所有开口处密封好的具体步骤为：
[0030] 将所述底座与所述箱体连接处进行密封处理；
[0031] 将所述第一通孔与所述温控装置与所述控制系统的连接线之间进行密封处理；
[0032] 将所述第二通孔与所述第一温度测量装置与所述控制系统的连接线之间进行密封处理；
[0033] 将所述第三通孔与所述进气管之间进行密封处理；
[0034] 将所述第四通孔与所述排气管之间进行密封处理。
[0035] 优选的，步骤(4)中所述土壤CO2通量的计算公式为：
[0036]
[0037] 式中，F为CO2通量mg/(m2·h)，正值为释放，负值为吸收；A为取样箱的底面积(m2)； V为所述静态箱的体积(m3)；M0为测定气体的分子量；t1、t2为测定开始和测定结束的时间；C1、C2分别为t1和t2时箱内温室气体的体积浓度；T1、T2分别为t1和t2时箱内温度。
[0038] 本发明的有益效果：
[0039] (1)本发明的一种连续在线测定土壤CO2通量的系统结构简单，安装方便，测定土壤 CO2通量的效率高；在野外进行土壤CO2通量的测定时，不会破坏土壤及土壤表层植被；
[0040] (2)本发明监测数据快速可靠，设置第一温度测量装置与第二温度测量装置，通过控制系统将静态箱内温度与静态箱外环境温度保持一致，通过温度补偿的设计有效降低因温度影响所产生的土壤CO2通量误差；
[0041] (3)本发明控制系统不仅包括主控制器，同时连接含分析计算软件的移动终端，可以在野外现场在线实时的对土壤CO2通量进行计算分析，并且可进行连续监测，监测数据可直接从移动终端中观看、分析；
[0042] (4)本发明所述底座四周分别开有圆孔，圆孔在底座四周每个表面均匀分布，所述圆孔的设置便于箱体内外土壤交换，消除因封闭环境造成的土壤状态与实际情况不一致而影响土壤CO2通量测量的准确性。
附图说明
[0043] 图1是本发明的系统结构示意图；
[0044] 图2是本发明的底座的结构示意图；
[0045] 图3是本发明的控制系统原理图；
[0046] 图4是本发明的方法流程图；
[0047] 其中，1-静态箱，2-二氧化碳分析仪，3-控制系统，4-底座，5-箱体，6-第一温度传感器，7-风扇，8-铝膜，9-第一通孔，10-第二通孔，11-第三通孔，12-第四通孔，13-进气管，14-排气管，15-单片机，16-笔记本，17-圆孔，18-第二温度传感器，19-温控装置。
具体实施方式：
[0048] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0049] 实施例1：
[0050] 为研究某滨海湿地的土壤CO2通量，采用本发明专利提供的一种连续在线测定土壤CO2通量的系统，如图1所示，包括静态箱1、二氧化碳分析仪2和控制系统3；
[0051] 所述静态箱1包括底座4与箱体5，所述箱体5安装于所述底座4上；所述箱体5包括一个顶板与四个侧板组成的长方体。
[0052] 所述控制系统3包括主控制器、A/D转换电路和D/A转换电路；在本实施例中所述主控制器采用单片机15，所述主控制器和移动终端连接，所述移动终端采用笔记本16，所述单片机15与所述笔记本16连接。
[0053] 在本实施例中所述第一温度测量装置采用第一温度传感器6，所述第二温度测量装置采用第二温度传感器18。
[0054] 所述箱体5内部设置第一温度传感器6、温控装置19与风扇7，所述第一温度传感器6、温控装置19分别与单片机15连接，将箱体5内测量的温度信号传输至所述单片机15，单片机15将控制信号传输至所述温控装置19；所述温控装置19用于保持所述箱体内部温度与箱体外部温度一致；
[0055] 在本实施例中所述第一温度传感器6的数量为六个，其中有两个第一温度传感器6均匀设置于所述箱体5的顶板下方，剩余四个第一温度传感器6分别设置于所述箱体5的四个侧板的中心处。所述第一温度传感器6与第二温度传感器18的精度均为0.1℃。在本实施例中所述第二温度传感器18的数量为一个，所述第二温度传感器18的数量可以设置为多个，平均分布与所述箱体的外部。
[0056] 所风扇7具体设置于所述箱体5的箱顶处，使所述风扇7不受所述箱体5内植被的干扰，所述风扇7的直径为10cm，采用风扇7内部的蓄电池供电，风扇7用于混合所述箱体5内部气体。
[0057] 所述二氧化碳分析仪2与所述箱体5连接，用于测量箱体内采集土壤CO2的各项数据；所述二氧化碳分析仪2与所述笔记本16连接，将所述测量箱体内采集土壤CO2的各项数据传输至笔记本16；
[0058] 所述单片机15分别与所述第一温度传感器6、第二温度传感器18以及温控装置19连接，所述二氧化碳分析仪2、单片机15分别与所述笔记本16连接，所述单片机15接收所述第一温度传感器6、第二温度传感器18传输来的温度信号进行计算比较后，控制所述温控装置19 进行所述箱体5内温度的调节，使得箱体5内的温度与箱体5外部的环境温度一致，所述笔记本16接收所述单片机15以及二氧化碳分析仪2传输来的数据信号进行分析计算得到土壤 CO2的通量。
[0059] 所述箱体5的表面均包裹遮光材料，在本实施例中所述遮光材料采用铝膜8，所述铝膜8 为逆反射材料膜，所述铝膜8将太阳光反射出去从而减少太阳对所述箱体内部的辐照，减小太阳辐照对所述箱体内部温度的影响。
[0060] 所述箱体5的所述顶板上设置第一通孔9，所述箱体的任一所述侧板上设置第二通孔10，所述温控装置19与所述控制系统3的连接线穿过所述第一通孔9，所述第一温度传感器6与所述控制系统3的连接线穿过所述第二通孔10。
[0061] 所述二氧化碳分析仪3包括进气管13与排气管14，所述箱体的任一所述侧板上设置第三通孔11与第四通孔12，所述进气管13穿过所述第三通孔11，所述排气管14穿过所述第四通孔12。
[0062] 所述静态箱1的具体结构如下：
[0063] (1)底座4：
[0064] a.材料：采用不锈钢材料制成，不锈钢较薄可以方便地插入土壤中；
[0065] b.尺寸：长宽高：50cm×50cm×10cm；厚度：1mm；厚度薄的底座可以方便地插入土壤中；
[0066] c.构造：所述底座是由一个矩形围成的正方形环状物；
[0067] 所述底座四周分别开有9个直径2cm的圆孔17，如图2所示，圆孔在底座四周每个表面均匀分布，所述圆孔与圆孔之间在水平方向上的距离为15cm，所述圆孔与圆孔之间在垂直方向上的距离为1cm，所述圆孔的设置便于箱体内外土壤交换，消除因封闭环境造成的土壤状态与实际情况不一致而影响土壤CO2通量测量的准确性。所述底座4上部设有双卡槽，所述双卡槽长宽高为50cm×1cm×2cm，所述底座4下部为刀刃状，便于所述底座4插入土壤。
[0068] (2)箱体5
[0069] a.材料：采用有机玻璃；
[0070] b.尺寸：长宽高50cm×50cm×20cm，厚度3mm；
[0071] c.构造：利用所述底座4为上下皆空的正方形环状物、下部设有卡条、上部设有双卡槽的结构。所述箱体5包括一个顶板与四个侧板组成的长方体，所述顶板与所述侧板以及所述四个侧板之间均密封连接，所述四个侧板下部设置有卡条。
[0072] 如图3所示系统的温度控制原理如下：
[0073] 所述的二氧化碳分析仪为红外光学式传感器，红外光学式传感器置于静态箱体内，为消除环境温度对仪器的影响，利用控制系统使红外光学式传感器置于与外部环境温度一致的环境下以消除温度的影响，所述控制系统包括单片机、A/D转换电路和D/A转换电路，在温度控制中，所述单片机通过所述A/D转换电路与所述第一温度传感器、第二温度传感器连接，将所述第一温度传感器以及第二温度传感器测量的温度信号进行模数转化，将转换后的数字信号传输至所述单片机，所述单片机对接收到第一温度测量装置的温度信号进行计算得到箱内温度平均值，所述单片机对接收到第二温度测量装置的温度信号进行计算得到环境温度平均值，并且将箱内温度平均值与环境温度平均值进行比较，将比较结果传输至所述D/A转换电路进行数模转换，所述D/A转换电路与所述温控装置连接，所述单片机根据比较结果控制所述温控装置工作，当单片机计算比较出的箱内温度平均值大于环境温度平均值，则单片机控制温控装置工作进入制冷状态，保持所述箱体内部温度与所述箱体外部环境温度一致；大大降低了箱体内部温度的变化对仪器测量准确性的影响。
[0074] 所述单片机以及所述二氧化碳分析仪与笔记本连接，所述笔记本接收所述单片机以及二氧化碳分析仪传输来的数据信号进行分析计算得到土壤CO2的通量，所述笔记本包含分析计算软件，可以在野外现场在线实时的对土壤CO2通量进行计算分析，并且可进行连续监测，监测数据可直接从所述笔记本中分析、观看。
[0075] 本实施例中所述单片机采用89C51单片机，所述第一温度传感器以及第二温度传感器均采用温度传感器AD590，所述A/D转换电路中采用模数转换器ADC0809。
[0076] 一种连续在线测定土壤CO2通量的方法，如图4所示，具体步骤包括：
[0077] (1)在待测定土壤CO2通量的土壤表层预先固定所述静态箱的所述底座，所述底座固定的区域为待测定土壤CO2通量的区域；
[0078] (2)在步骤(1)中固定好的所述底座上安装所述静态箱的所述箱体，将所述静态箱的所述箱体与所述第一温度测量装置、温控装置以及二氧化碳分析仪连接好；将所述控制系统分别与所述第一温度测量装置、第二温度测量装置、温控装置以及二氧化碳分析仪连接好；
[0079] (3)将所述静态箱的所有开口处密封好，分别对所述控制系统、所述第一温度测量装置、第二温度测量装置、温控装置以及二氧化碳分析仪进行调试，并且将所述静态箱内温度维持于与静态箱外环境温度一致后，进入步骤(4)；
[0080] (4)启动测定，所述二氧化碳分析仪将t1和t2时刻的测定数据连续传输至移动终端，所述移动终端根据接收到的数据对土壤CO2通量进行连续的计算，将计算结果数据及时保存至所述移动终端，并且对连续计算得到的土壤CO2通量进行分析。控制系统将t1时刻的所述静态箱内温度维持于与t1时刻的静态箱外环境温度一致；将t2时刻的所述静态箱内温度维持于与t2时刻的静态箱外环境温度一致。
[0081] 所述步骤(3)中将所述静态箱的所有开口处密封好的具体步骤为：
[0082] 将所述底座与所述箱体连接处进行密封处理；
[0083] 将所述第一通孔与所述温控装置与所述控制系统的连接线之间进行密封处理；
[0084] 将所述第二通孔与所述第一温度测量装置与所述控制系统的连接线之间进行密封处理；
[0085] 将所述第三通孔与所述进气管之间进行密封处理；
[0086] 将所述第四通孔与所述排气管之间进行密封处理。
[0087] 所述步骤(4)中所述土壤CO2通量的计算公式为：
[0088]
[0089] 式中，F为CO2通量mg/(m2·h)，正值为释放，负值为吸收；A为取样箱的底面积(m2)； V为所述静态箱的体积(m3)；M0为测定气体的分子量；t1、t2为测定开始和测定结束的时间；C1、C2分别为t1和t2时箱内温室气体的体积浓度；T1、T2分别为t1和t2时箱内温度。
[0090] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
