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各位老師：

自2018年P(guān)RI-8800全自動(dòng)變溫培養(yǎng)土壤溫室氣體（同位素）在線測(cè)量系統(tǒng)推出以后，得到了很多老師的關(guān)注。該設(shè)備是由普瑞億科聯(lián)合中科院地理所共同設(shè)計(jì)推出，旨在為科研人員提供室內(nèi)變溫培養(yǎng)模擬野外環(huán)境的條件，讓科研可以更廣、更深層次的開展。僅1年多時(shí)間，該設(shè)備已經(jīng)預(yù)定出17套，很多土壤呼吸研究、微生物活性測(cè)量、BOD和毒性測(cè)量、昆蟲呼吸、生物機(jī)能、含發(fā)酵過程的食品生產(chǎn)監(jiān)控等領(lǐng)域的老師表示很感興趣。

今天，我們?yōu)榇蠹艺砹酥锌圃旱乩硭文铢i老師組2019年9月新發(fā)的一篇文章，主要闡述了土壤呼吸培養(yǎng)設(shè)備的“前世今生”。

該文章結(jié)合三種模式開展了多點(diǎn)的對(duì)比性案例研究，有關(guān)VCM模式優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用前景的相關(guān)論文《A new incubation and measurement approach to estimate the temperature response of soil organic matter decomposition》，近期在土壤學(xué)領(lǐng)域國(guó)際知名期刊《Soil Biology & Biochemistry》正式在線發(fā)表。該論文是團(tuán)隊(duì)前期大量研究的延續(xù)，為今后國(guó)內(nèi)外開展SOM分解對(duì)溫度變化響應(yīng)的相關(guān)研究提供了可借鑒的方法學(xué)。

在這個(gè)全民抗疫的特殊時(shí)期，我們可以“多學(xué)習(xí)、少聚集”，希望大家都能有所收獲。

文獻(xiàn)URL：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2019.107596

文獻(xiàn)DOI：10.1016/j.soilbio.2019.107596

土壤有機(jī)質(zhì)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的碳庫(kù)之一，土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)溫度變化的響應(yīng)，不僅影響土壤養(yǎng)分循環(huán)、還影響陸地生態(tài)系統(tǒng)碳源/匯效應(yīng)。土壤有機(jī)質(zhì)分解的溫度敏感性（Q10）不僅是生態(tài)學(xué)和土壤學(xué)研究的核心科學(xué)問題之一，也是全球變化生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)Q10的影響因素或機(jī)制開展了大量卓有成效的研究工作，并有不少相關(guān)的綜述或展望；然而，迄今為止有關(guān)培養(yǎng)與測(cè)定模式的探討卻非常少。

長(zhǎng)期以來，室內(nèi)培養(yǎng)研究的方法經(jīng)歷了幾次技術(shù)更新。最早是用堿液吸收法+氣相色譜來進(jìn)行（CDM模式），該方法無法變溫，測(cè)試點(diǎn)少，并且需要人工操作；之后經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)，可以變溫培養(yǎng)，仍然采用氣相色譜設(shè)備檢測(cè)（VDM模式），該方法仍然存在取樣點(diǎn)少，人工操作不方便，無法大量樣點(diǎn)試驗(yàn)等問題。

鑒于培養(yǎng)和測(cè)定模式對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的重要性，中科院地理資源所何念鵬研究團(tuán)隊(duì)對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)定模式進(jìn)行了優(yōu)化，發(fā)展了連續(xù)變溫培養(yǎng)結(jié)合連續(xù)–高頻土壤微生物呼吸速率的測(cè)定裝置（PRI-8800）與技術(shù)，并發(fā)展了Q10研究的連續(xù)變溫培養(yǎng)+連續(xù)自動(dòng)測(cè)試的新模式（VCM模式）。3種模式的示意圖見【圖1】，各自的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)見【表1】。

圖1：3種模式示意

表1：3種模式的特點(diǎn)

VCM模式實(shí)驗(yàn)過程

150mL樣品瓶（PRI-8800樣品瓶）中填裝40g土壤樣品，向其中混入10g石英砂，防止土壤板結(jié)，調(diào)整含水量至60%（WHC），放置在樣品盤上。土壤樣本在25°C下預(yù)培養(yǎng)7天，排除微生物活動(dòng)干擾。分別在第1天、5天、8天、15天、22天和26天的時(shí)候，使用PRI-8800全自動(dòng)變溫控制土壤通量系統(tǒng)（Pri-eco，中國(guó)）測(cè)量每個(gè)樣品瓶中SOM分解速率（Rs）。該系統(tǒng)允許連續(xù)改變培養(yǎng)溫度并在高頻下測(cè)量Rs。測(cè)樣時(shí)，每個(gè)樣品需在一個(gè)設(shè)定溫度恒溫穩(wěn)定至少30分鐘，然后在12小時(shí)的測(cè)量周期內(nèi)測(cè)量36次（75s一個(gè)樣品）。PRI-8800每秒鐘記錄一次CO₂濃度，同步記錄土壤溫度，以提供準(zhǔn)確的RS和土壤溫度配對(duì)數(shù)據(jù)。采用稱重法監(jiān)測(cè)土壤水分。最后，使用經(jīng)典指數(shù)方程計(jì)算Q10值，每個(gè)方法的R2和P值。

所用設(shè)備

PRI-8800即可對(duì)接溫室氣體分析儀，又可對(duì)接碳氮同位素分析儀。穩(wěn)定同位素技術(shù)具有示蹤、整合和指示等多項(xiàng)功能和檢測(cè)快速、結(jié)果準(zhǔn)確等特點(diǎn)，δ¹³C、δ¹⁵N同位素技術(shù)被廣泛用于土壤碳氮循環(huán)研究，也成為探討土壤中有機(jī)組分來源和轉(zhuǎn)化動(dòng)態(tài)的有效手段，利用δ¹³C同位素可區(qū)分土壤呼吸的不同成分，指示碳的來源和周轉(zhuǎn)途徑；δ¹⁵N用于土壤氮素轉(zhuǎn)換等的研究。

可靈活對(duì)接不同分析儀（同位素分析儀、氣體濃度分析儀等）；
標(biāo)配16位樣品盤，也可選配4位或9位樣品盤；
自動(dòng)化程度高，無人值守，24h不間斷工作；
可方便拆卸土壤瓶固定裝置，實(shí)現(xiàn)在線置換土壤瓶；
全自動(dòng)控溫系統(tǒng)（-20~80 ℃），控溫精度優(yōu)于0.1 ℃；
土壤溫度傳感器探針可頻繁自動(dòng)插入土壤瓶中，準(zhǔn)確測(cè)量土壤溫度；
高效的氣體循環(huán)氣路——雙回路氣路設(shè)計(jì)，可根據(jù)需要對(duì)CO₂濃度進(jìn)行預(yù)處理，調(diào)控系統(tǒng)內(nèi)的起始CO₂濃度（避免過高CO₂濃度的抑制效應(yīng)）；
高效的氣路設(shè)計(jì)，縮短響應(yīng)時(shí)間；
可靈活設(shè)定的標(biāo)定系統(tǒng)，保障測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；
友好的軟件界面，可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)需要設(shè)定參數(shù)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能；
全自動(dòng)日變化溫度模擬功能。