【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及微生物固碳監測，具體涉及一種微生物固碳監測裝置。
技術介紹
1、凍土是指零攝氏度以下，并含有冰的各種巖石和土壤，一般可分為短時凍土(數小時/數日以至半月)/季節凍土(半月至數月)以及多年凍土(又稱永久凍土，指的是持續二年或二年以上的凍結不融的土層)，多年凍土中有機碳儲量相當于目前大氣中碳儲量的兩倍，其中近地表活動層中的碳儲量約占12％，其余88％位于多年凍土層中。儲藏在多年凍土中的碳會隨著外界環境的變化而發生流動和轉。
2、隨著氣候變暖和人類活動的影響，目前青藏高原各類凍土環境已經有不同程度的退化，凍土逐漸消失，凍土活動層厚度增加，地溫升高，凍土分布下界抬升，凍土面積萎縮。多年凍土區退化后，較厚的活動層更有利于微生物礦化目前冷凍的有機碳，凍土融化導致長期封存在凍土中的有機碳被微生物分解、釋放在大氣中，進而形成對氣候變暖的正反饋。
3、由于多年凍土退化下土壤微生物群落穩定性的變化特征及其同碳損失關聯機制的系統認知至今依然不足，目前，已有研究關注凍土活動層厚度增加對土壤微生物的影響，現有的凍土區固碳監測裝置，在安裝時，通常是通過人工開挖洞穴，之后將監測儀器按照不同深度放置，但是由于洞穴內部氣體存在一定的流動，從而導致不同深度的監測儀器的監測結果存在一定的誤差，若是在未凍結時期將其預埋進待取樣土壤內，經長時間結凍后，再進行取樣，存在持續時間長，人員行動量次的問題，而且監測點固定，不能隨意變動，使得原狀凍土取樣的隨機性被破壞。
技術實現思路
1、本專利
2、為解決上述技術問題，本專利技術具體提供下述技術方案：
3、一種微生物固碳監測裝置，具備：
4、套筒，在所述套筒下端面開設有安裝槽，在所述安裝槽內設置有立柱，并且所述立柱通過螺栓組件與所述套筒之間可拆卸安裝；
5、掘進組件，所述掘進組件用于驅動所述套筒以及所述立柱同步向下鉆破進入凍土層，并形成用于安裝所述立柱的監測槽；
6、在所述立柱上沿其長度方向設置有多個隔離組件，相鄰兩個所述隔離組件與所述監測槽的槽壁形成監測區，在所述立柱上沿其長度方向設置有至少兩個碳排放監測儀，并且所述碳排放監測儀位于所述監測區內。
7、作為本專利技術的一種優選方案，所述隔離組件包括所述立柱上沿其周向開設的環形槽，在所述環形槽的槽口密封設置有環形的彈性膜，所述彈性膜與所述環形槽槽壁形成密封的彈性腔室，并且相鄰的所述彈性腔室之間通過通孔連通；
8、還包括充氣機構，所述充氣機構用于對多個所述彈性腔室進行充氣或放氣，所述充氣機構能夠對所述彈性腔室充氣，以使得所述彈性膜膨脹與所述監測槽槽壁相抵。
9、作為本專利技術的一種優選方案，在所述彈性腔室內設置有降溫組件，所述降溫組件通過所述彈性膜與所述套筒內壁相抵，通過所述降溫組件以降低所述套筒表面處因與凍土摩擦產生的高溫。
10、作為本專利技術的一種優選方案，所述降溫組件包括弧形水袋，所述弧形水袋設置在所述環形槽內，相鄰兩個所述弧形水袋之間通過連接管首尾順次連接，多個所述弧形水袋通過所述連接管形成螺旋換熱件；
11、所述降溫組件還包括循環泵以及制冷器，通過所述循環泵驅動所述制冷器內的冷卻液在所述螺旋換熱件內循環流動，以吸收所述套筒上的熱量。
12、作為本專利技術的一種優選方案，所述環形槽的底壁朝向所述立柱的周壁傾斜向下設置，以使得所述弧形水袋能夠通過所述彈性膜與所述套筒內壁相抵。
13、作為本專利技術的一種優選方案，所述降溫組件還包括抽吸泵，所述抽吸泵與所述螺旋換熱件連接，所述抽吸泵用于將所述弧形水袋中的冷卻液抽離；
14、在所述弧形水袋側壁與所述環形槽內壁之間連接有彈簧，所述連接管為彈性波紋管，當所述弧形水袋內無冷卻液時，在所述彈簧的彈力作用下，所述弧形水袋向著遠離所述彈性膜方向移動，以避免所述弧形水袋壓迫所述彈性膜。
15、作為本專利技術的一種優選方案，所述掘進組件包括所述立柱下端面上設置的切割刀頭，所述切割刀頭沿著所述立柱的徑向向外擴張；
16、在所述套筒外周壁上設置有弧形的螺旋刀頭，并且所述螺旋刀頭沿著所述套筒周壁向上，以使得所述套筒底部處的破碎凍土能夠被所述螺旋刀頭輸送至地面處；
17、所述掘進組件還包括用于驅動所述套筒轉動以及升降的驅動機構。
18、作為本專利技術的一種優選方案，所述驅動機構包括機體，在所述機體上設置有氣缸，所述氣缸的伸縮端通過安裝板連接有驅動電機，所述驅動電機與所述套筒連接用于驅動所述套筒轉動。
19、作為本專利技術的一種優選方案，在所述套筒周壁上連接有打磨件，并且所述打磨件位于所述螺旋刀頭下方，所述套筒驅動所述打磨件轉動以將所述監測槽槽壁打磨光滑。
20、一種微生物固碳監測方法，包括以下步驟；
21、s100、在凍土區選定多個試驗區和單個背景區；
22、s200、驅動套筒和立柱在凍土地面轉動鉆出用于監測的洞穴，而后將立柱放置于洞穴內；
23、s300原位采集每個試驗區和背景區的土壤樣品，且在每個所述試驗區按照不同深度依次進行取樣；
24、s400、通過控制培養條件，在采集到的凍土土壤樣品內分類富集培養用于固碳的微生物
25、s500、搭建微生物培養反應罐，在每個試驗區從不同深度將匹配的富含微生物的營養液分別導入對應的凍土凍融層；
26、s600、將不同深度且富含微生物的營養液分別注入凍土凍融層的對應深度的試驗區土壤中，利用微生物固碳監測裝置持續采集并分析試驗區以及背景區的碳排放量變化
27、本專利技術與現有技術相比較具有如下有益效果：
28、本專利技術中，利用套筒和立柱在凍土上鉆出監測洞穴，并將安裝有多個碳排放監測儀的立柱留置在監測洞穴內，從而可以快速的安裝監測裝置，并能夠隨時變動監測點，同時，立柱上的多個隔離組件將監測洞穴分隔為多個獨立的監測腔體，而多個碳排放監測儀分別位于單獨的監測腔體內，可以避免洞穴內不同深度的氣體相互流動，影響碳排放監測儀監測數據的準確性。
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1.一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，具備：
2.根據權利要求1所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
6.根據權利要求5所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
7.根據權利要求1所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
8.根據權利要求7所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
9.根據權利要求7所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
10.一種微生物固碳監測方法，其特征在于，采用權利要求1-9任一項所述的微生物固碳監測裝置，包括以下步驟；
【技術特征摘要】
1.一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，具備：
2.根據權利要求1所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的一種微生物固碳監測裝置，其特征在于，
6.根據權利要求5所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：龐守吉，崔鴻鵬，殷建國，強曉農，楊富鵬，張帥，陸程，劉暉，王婷，汪銳，董世鳴，苗淼，孟凡洋，
申請(專利權)人：中國地質調查局油氣資源調查中心，
類型：發明
國別省市：
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