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摘要
针对传统开放气室需要将气体取样至红外气体分析仪(IRGA)测量CO2浓度的不便，设计了一种土壤呼吸监测装置，并提出了补偿气体CO2浓度不稳定时的修正计算方法。通过计算流体力学仿真分析，将一种小巧、轻便、低成本的非色散红外传感器模块布置于气室内部的合适位置，替代IRGA。控制气体流量为3、4、5 L·min-1,根据仿真软件获得土壤呼吸速率为0.5、2、5、10μmol·m-2·s-1时气室内的CO2体积分数场。以气室底面中心点为原点建立笛卡尔坐标系，结合传感器模块尺寸分析，发现对于所述气室，由点(-0.046 5,0.071 7, 0.209 0)(单位为m)为球心、直径0.05 m确定的球形区域内，测量CO2浓度计算土壤呼吸速率的平均误差不超过15%。将布置传感器后的装置与LI-8100开路式土壤碳通量测量系统，以及自制的密闭气室进行实地对比测验，平均误差为10.8%,与仿真分析结果一致。
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