CN103776954A - 一种实验室测定土壤呼吸速率的装置及用其测定土壤呼吸速率的方法 - Google Patents

Abstract

一种实验室测定土壤呼吸速率的装置及用其测定土壤呼吸速率的方法，它涉及一种测定土壤呼吸速率的装置及用其测定土壤呼吸速率的方法。本发明要解决现有测定土壤呼吸速率的装置操作费时及用传统装置测定土壤呼吸速率的标准误差大的问题。本发明的装置是由培养装置和吸收装置组成，所述的培养装置由培养瓶和胶塞组成，吸收装置由吸收瓶和胶塞组成，培养瓶与吸收瓶通过内磨口支管和外磨口支管连接，外磨口支管插入内磨口支管中形成密闭连接。使用方法：一、溶液配制；二、准备装置；三、培养；四、土壤呼吸速率测定；五、再培养；六、土壤呼吸速率再测定：循环步骤五和步骤六至17～56次，完成测定。本发明用于实验室分析领域。

Description

一种实验室测定土壤呼吸速率的装置及用其测定土壤呼吸速率的方法

技术领域

本发明涉及一种测定土壤呼吸速率的装置及用其测定土壤呼吸速率的方法，属于实验室分析领域。

背景技术

人类活动（化石燃料燃烧和土地利用变化）引发一系列全球变化。目前，大气CO₂浓度升高产生的温室气体导致全球变暖，引发南北极冰雪融化、海平面上升，将带来一系列环境问题。土壤碳库是陆地生态系统的最大碳库，其微小的变化会强烈影响大气CO₂浓度的变化，因此对于土壤释放气体速率的研究不断引起人们的关注，其研究方法和手段不断深入，从而更加明确土壤呼吸对于温室气体的影响。土壤呼吸作为土壤碳库周转的重要过程，是决定土壤为碳源或碳汇的重要环节，增加土壤有机碳固定，可作为有效的大气CO₂减排的廉价途径。因此土壤呼吸是研究碳循环和温室气体变化不可忽视的研究领域。

现有传统测定土壤呼吸速率的方法是培养装置与吸收装置于一体，在滴定的过程中，不但培养装置无法继续培养，影响实验进度，而且吸收装置中的碱液很难彻底吸出进行滴定，从而造成测定误差较大、精度低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有测定土壤呼吸速率的装置操作费时及用传统装置测定土壤呼吸速率的标准误差大的问题，而提供一种实验室测定土壤呼吸速率的装置及用其测定土壤呼吸速率的方法。

本发明测定土壤呼吸速率的装置是由培养装置和吸收装置组成；

所述的培养装置由培养瓶和胶塞组成；所述的培养瓶的瓶壁上有一个内磨口支管；所述的胶塞密封于培养瓶的瓶口；

所述的吸收装置由吸收瓶和胶塞组成；所述的吸收瓶的瓶壁上有一个外磨口支管；所述的胶塞密封于吸收瓶的瓶口；所述的外磨口支管插入内磨口支管中形成密闭连接。

本发明用一种实验室测定土壤呼吸速率的装置测定土壤呼吸速率的方法，按下述步骤实现：

一、溶液配制：配制浓度为0.5mol/L～1mol/L的氢氧化钠溶液，浓度为1.5mol/L～2mol/L的氯化钡，质量浓度为1%的酚酞指示剂，浓度为0.25mol/L～0.5mol/L的盐酸溶液，浓度为0.125mol/L～0.25mol/L的硼砂标准溶液；

二、准备实验室测定土壤呼吸速率的装置：

①、准备培养装置和对照组装置：称取土壤20g～30g并放入到培养瓶（1）中，使土壤均匀覆盖培养瓶（1）的瓶底，然后调节土壤的相对持水量为田间持水量的40%～60%，盖上胶塞（5），作为培养装置；

同时，准备对照组装置：对照组装置为培养瓶（1）内不放置土壤，盖上胶塞（5）；

②、准备吸收装置：吸取步骤一中得到的氢氧化钠溶液10mL～15mL，并将其加入到吸收瓶（2）中，盖上胶塞（6）；

③、连接：将步骤①的培养装置与步骤②的吸收装置通过内磨口支管和外磨口支管连接，完成土壤组测定土壤呼吸速率的装置的连接；

将步骤①的对照组装置与步骤②的吸收装置通过内磨口支管和外磨口支管连接，完成对照组测定土壤呼吸速率的装置的连接；

三、培养：将步骤二中的土壤组测定土壤呼吸速率的装置和对照组测定土壤呼吸速率的装置在温度为8℃～28℃的条件下培养1d～2d，然后将土壤组和对照组的培养装置分别与其吸收装置分离；

四、土壤呼吸速率的测定：

①、盐酸溶液的标定：利用步骤一中制备的浓度为0.5mol/L～1mol/L的硼砂标准溶液对步骤一中配制的浓度为0.25mol/L～0.5mol/L的盐酸溶液进行标定，经过计算，得到标定后的盐酸溶液的浓度C_{（标定-盐酸）}；

②、分别向步骤三中所述的分离后的土壤组和对照组的吸收装置中加入步骤一中配制的浓度为1.5mol/L～2mol/L的氯化钡溶液5ml，质量浓度为1%的酚酞指示剂2滴，得到红色沉淀，然后利用步骤①标定后浓度为C_{（标定-盐酸）}的盐酸溶液将红色沉淀滴定至白色沉淀为止，分别记录土壤组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积V₁和对照组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积V₂；

③、土壤呼吸速率的计算：

在步骤三所述的培养时间内土壤呼吸速率的公式如下：

P_（CO2）=（V₂-V₁）×C_{（标定-盐酸）}×0.022×(22.4×1000/44)×2×1000/m/t

P_（CO2）：为土壤呼吸速率，单位mL kg^-1d^-1；

0.022：二氧化碳的摩尔质量，单位g/mmol；

22.4×1000/44：标准状态下每克CO₂的毫升数，单位mL；

m：为步骤二①中所述的土壤质量，单位g；

t：步骤三中所述的培养时间，单位d；

C_{（标定-盐酸）}：为步骤四①中所述的标定后的盐酸溶液的浓度，单位mol/L；

V₁：为步骤四②中所述的土壤组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积，单位mL；

V₂：为步骤四②中所述的对照组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积，单位mL；

五、再培养：将步骤三所述的分离后的土壤组和对照组的培养装置分别与新准备的吸收装置连接，将新连接完成的土壤组测定土壤呼吸速率的装置和对照组测定土壤呼吸速率的装置在温度为8℃～28℃的条件下培养1d～2d后，然后再将土壤组和对照组的培养装置与其吸收装置分离；

其中，对于所述的新准备的吸收装置，吸取步骤一中得到的氢氧化钠溶液10mL～15mL，并将其加入到吸收瓶（2）中，盖上胶塞（6）；

六、土壤呼吸速率的再测定：对步骤五中所述的分离后的土壤组和对照组的吸收装置中的碱液进行测定，并计算出在步骤五所述的培养时间内的土壤呼吸速率；

返回再次执行步骤五和步骤六，直至循环执行步骤五和步骤六达到17～56次为止。本发明的工作原理及创新点：土壤呼吸主要是由土壤微生物呼吸组成。土壤中的微生物经过一段时间的培养，其数量和活性发生变化，从而使土壤排放的CO₂发生变化。土壤呼吸产生的CO₂通过支管扩散到吸收瓶中，被吸收瓶中的氢氧化钠碱液吸收，氢氧化钠能够吸收微生物呼吸释放的CO₂产生碳酸钠溶液，微生物培养和吸收CO₂一定时间后，内磨口支管和外磨口接收支管分开后，呼吸装置进行滴定测定，氯化钡与碳酸根进一步反应生成碳酸钡沉淀，未与CO₂反应的氢氧化钠溶液由盐酸溶液滴定至终点。

本发明培养装置中土壤呼吸过程产生的气体，通过相互连接的玻璃支管进入吸收瓶中并被吸收瓶中的液体吸收，进而进行土壤呼吸速率的测定；培养结束将吸收装置和培养装置分离后，立即为培养装置配制新准备的吸收装置，继续培养，而传统装置培养装置和吸收装置不可分，这样在滴定的过程不可以继续培养，可见，此发明能够节省时间，加快试验进度。滴定未与CO₂反应的氢氧化钠时，传统装置需要将液体移到其它装置中，而此发明可以直接在吸收装置中进行滴定，从而减少了液体移动的误差，使试验结果更精确，更可靠。

本发明的有益效果：

1、本发明采用培养装置和吸收装置通过磨口相连接的方法对土壤呼吸速率进行测定，使得滴定步骤可单独在吸收装置中进行，不影响继续培养进度。

由于滴定过程中需要摇晃，吸收装置需与培养装置分离，利用内磨口支管与外磨口支管，可以完成吸收装置与培养装置的分离与组合，使测定的土壤呼吸速率数据更准确，精度提高15%以上。

2、本发明采用培养装置和吸收装置通过磨口相连接的方法对土壤呼吸速率进行测定，使操作步骤简单，可行性强，工作效率可提高1.5倍。

3、采用本发明方法对土壤呼吸速率进行测定，测定的标准误差明显小于传统方法，由此可以看出应用本发明可以显著提高了测定土壤呼吸速率的准确度。故本发明对土壤碳循环在实验室模拟试验的深入研究很有帮助，具有很好的推广前景。

附图说明

图1为一种实验室测定土壤呼吸速率的装置示意图；1为培养瓶，2为吸收瓶，3为内磨口支管，4为外磨口支管，5为胶塞，6为胶塞；

图2为一种实验室测定土壤呼吸速率的装置中的培养装置示意图；1为培养瓶，3为内磨口支管，5为胶塞；

图3为一种实验室测定土壤呼吸速率的装置中的吸收装置示意图；2为吸收瓶，4为外磨口支管，5为胶塞。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式中一种实验室测定土壤呼吸速率的装置是由培养装置和吸收装置组成；

所述的培养装置由培养瓶（1）和胶塞（5）组成；所述的培养瓶（1）的瓶壁上有一个内磨口支管（3）；所述的胶塞（5）密封于培养瓶（1）的瓶口；

所述的吸收装置由吸收瓶（2）和胶塞（6）组成；所述的吸收瓶（2）的瓶壁上有一个外磨口支管（4）；所述的胶塞（6）密封于吸收瓶（2）的瓶口；所述的外磨口支管（4）插入内磨口支管（3）中形成密闭连接。

本实施方式的工作原理：土壤呼吸主要是由土壤微生物呼吸组成。土壤中的微生物经过一段时间的培养，其数量和活性发生变化，从而使土壤排放的CO₂发生变化。土壤呼吸产生的CO₂通过支管扩散到吸收瓶中，被吸收瓶中的氢氧化钠碱液吸收，氢氧化钠能够吸收微生物呼吸释放的CO₂产生碳酸钠溶液，微生物培养和吸收CO₂一定时间后，内磨口支管和外磨口接收支管分开后，呼吸装置进行滴定测定，氯化钡与碳酸根进一步反应生成碳酸钡沉淀，未与CO₂反应的氢氧化钠溶液由盐酸溶液滴定至终点。

培养结束将吸收装置和培养装置分离后，立即为培养装置配制新准备的吸收装置，继续培养，而传统装置培养装置和吸收装置不可分，这样在滴定的过程不可以继续培养，可见，此发明能够节省时间，加快试验进度。滴定未与CO₂反应的氢氧化钠时，传统装置需要将液体移到其它装置中，而此发明可以直接在吸收装置中进行滴定，从而减少了液体移动的误差，使试验结果更精确，更可靠。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同之处在于，所述培养瓶与吸收瓶均由玻璃材料制成。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式中用一种实验室测定土壤呼吸速率的装置测定土壤呼吸速率的方法，是按下述步骤实现：按下述步骤实现：

一、溶液配制：配制浓度为0.5mol/L～1mol/L的氢氧化钠溶液，浓度为1.5mol/L～2mol/L的氯化钡，质量浓度为1%的酚酞指示剂，浓度为0.25mol/L～0.5mol/L的盐酸溶液，浓度为0.125mol/L～0.25mol/L的硼砂标准溶液；

二、准备实验室测定土壤呼吸速率的装置：

①、准备培养装置和对照组装置：称取土壤20g～30g并放入到培养瓶（1）中，使土壤均匀覆盖培养瓶（1）的瓶底，然后调节土壤的相对持水量为田间持水量的40%～60%，盖上胶塞（5），作为培养装置；

同时，准备对照组装置：对照组装置为培养瓶（1）内不放置土壤，盖上胶塞（5）；

②、准备吸收装置：吸取步骤一中得到的氢氧化钠溶液10mL～15mL，并将其加入到吸收瓶（2）中，盖上胶塞（6）；

③、连接：将步骤①的培养装置与步骤②的吸收装置通过内磨口支管（4）和外磨口支管（3）连接，完成土壤组测定土壤呼吸速率的装置的连接；

将步骤①的对照组装置与步骤②的吸收装置通过内磨口支管（4）和外磨口支管（3）连接，完成对照组测定土壤呼吸速率的装置的连接；

三、培养：将步骤二中的土壤组测定土壤呼吸速率的装置和对照组测定土壤呼吸速率的装置在温度为8℃～28℃的条件下培养1d～2d，然后将土壤组和对照组的培养装置分别与其吸收装置分离；

四、土壤呼吸速率的测定：

①、盐酸溶液的标定：利用步骤一中制备的浓度为0.5mol/L～1mol/L的硼砂标准溶液对步骤一中配制的浓度为0.25mol/L～0.5mol/L的盐酸溶液进行标定，经过计算，得到标定后的盐酸溶液的浓度C_{（标定-盐酸）}；

②、分别向步骤三中所述的分离后的土壤组和对照组的吸收装置中加入步骤一中配制的浓度为1.5mol/L～2mol/L的氯化钡溶液5ml，质量浓度为1%的酚酞指示剂2滴，得到红色沉淀，然后利用步骤①标定后浓度为C_{（标定-盐酸）}的盐酸溶液将红色沉淀滴定至白色沉淀为止，分别记录土壤组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积V₁和对照组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积V₂；

③、土壤呼吸速率的计算：

在步骤三所述的培养时间内土壤呼吸速率的公式如下：

P_（CO2）=（V₂-V₁）×C_{（标定-盐酸）}×0.022×(22.4×1000/44)×2×1000/m/t

P_（CO2）：为土壤呼吸速率，单位mL kg^-1d^-1；

0.022：二氧化碳的摩尔质量，单位g/mmol；

22.4×1000/44：标准状态下每克CO₂的毫升数，单位mL；

m：为步骤二①中所述的土壤质量，单位g；

t：步骤三中所述的培养时间，单位d；

C_{（标定-盐酸）}：为步骤四①中所述的标定后的盐酸溶液的浓度，单位mol/L；

V₁：为步骤四②中所述的土壤组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积，单位mL；

V₂：为步骤四②中所述的对照组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积，单位mL；

五、再培养：将步骤三所述的分离后的土壤组和对照组的培养装置分别与新准备的吸收装置连接，将新连接完成的土壤组测定土壤呼吸速率的装置和对照组测定土壤呼吸速率的装置在温度为8℃～28℃的条件下培养1d～2d后，然后再将土壤组和对照组的培养装置与其吸收装置分离；

其中，对于所述的新准备的吸收装置，吸取步骤一中得到的氢氧化钠溶液10mL～15mL，并将其加入到吸收瓶（2）中，盖上胶塞（6）；

六、土壤呼吸速率的再测定：对步骤五中所述的分离后的土壤组和对照组的吸收装置中的碱液进行测定，并计算出在步骤五所述的培养时间内的土壤呼吸速率；

返回再次执行步骤五和步骤六，直至循环执行步骤五和步骤六达到17～56次为止。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三的不同之处在于，步骤一中所述的氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L。其他与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四的不同之处在于，步骤二①中所述的均匀覆盖培养瓶的底部的土壤的厚度为10mm～30mm。其他与具体实施方式三或四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三至五之一的不同之处在于，步骤二①中所述的均匀覆盖培养瓶的底部的土壤的厚度为10mm～20mm。其他与具体实施方式三至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三至六之一的不同之处在于，步骤二①中所述的均匀覆盖培养瓶的底部的土壤的厚度为20mm～30mm。其他与具体实施方式三至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式三至七之一的不同之处在于，步骤三中所述的土壤的培养条件为在温度20℃的条件下培养，培养时间为1d～3d。其他与具体实施方式三至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式三至八之一的不同之处在于，步骤二①中所述的土壤的来源为种植过粮食作物的土壤，所述的粮食作物为大豆、水稻、玉米、马铃薯或小麦。其他与具体实施方式三至八之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式三至九之一的不同之处在于，步骤四①中所述的盐酸溶液的标定的计算公式为：

C_{（标定-盐酸）}=2C₄×V_（硼砂）/V_(盐酸)

C_{（标定-盐酸）}：为步骤一中所配制的盐酸溶液标定后得到的盐酸标准溶液的准确浓度，单位mol/L；

C₄：为步骤一中所配制的硼砂标准溶液的浓度，单位mol/L；

V_（硼砂）：标定盐酸溶液所消耗的标准硼砂标准溶液的体积，单位mL；

V_(盐酸)：标定盐酸溶液时所称取的盐酸溶液的体积，单位mL。其他与具体实施方式三至九之一相同。

通过以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例1：结合图1，本实施例中一种实验室测定土壤呼吸速率的装置是由培养装置和吸收装置组成；

所述的培养装置由培养瓶（1）和胶塞（5）组成；培养瓶（1）的瓶壁上有一个内磨口支管（3）；所述的胶塞（5）密封于培养瓶（1）的瓶口；

所述的吸收装置由吸收瓶（2）和胶塞（6）组成；吸收瓶（2）的瓶壁上有一个外磨口支管（4）；所述的胶塞（6）密封于吸收瓶（2）的瓶口；所述的外磨口支管（4）插入内磨口支管（3）中形成密闭连接。

本实施例用一种实验室测定土壤呼吸速率的装置测定土壤呼吸速率的方法，是按下述步骤实现：

一、溶液的配制：配制浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，浓度为1.5mol/L的氯化钡，质量浓度为1%的酚酞指示剂，浓度为0.5mol/L的盐酸溶液，浓度为0.25mol/L的硼砂标准溶液；

二、准备实验室测定土壤呼吸速率的装置：

①、准备培养装置：称取土壤20g并放入到培养瓶（1）中，使土壤均匀覆盖培养瓶（1）的瓶底，然后调节土壤的相对持水量为田间持水量的40%～60%，盖上胶塞（5）；

同时，准备对照组装置：对照组装置为培养瓶（1）内不放置土壤，盖上胶塞（5）；

②、准备吸收装置：吸取步骤一中得到的氢氧化钠溶液10mL，并将其加入到吸收瓶（2）中，盖上胶塞（6）；

③、连接：将步骤①的培养装置与步骤②的吸收装置通过内磨口支管（4）和外磨口支管（3）与连接，完成土壤组测定土壤呼吸速率的装置的连接；

将步骤①的对照组装置与步骤②的吸收装置通过内磨口支管（4）和外磨口支管（3）连接，完成对照组测定土壤呼吸速率的装置的连接；

三、培养：将步骤二中的土壤组测定土壤呼吸速率的装置和对照组测定土壤呼吸速率的装置在温度为20℃的条件下培养1d，将土壤组和对照组的培养装置分别与其吸收装置分离；

四、土壤呼吸速率的测定：

①、盐酸溶液的标定：利用步骤一中制备的浓度为0.25mol/L的硼砂标准溶液对步骤一中配制的浓度为0.5mol/L的盐酸溶液进行标定，经过计算，得到标定后的盐酸溶液的浓度C_{（标定-盐酸）}；

②、分别向步骤三中所述的分离后的土壤组和对照组的吸收装置中加入步骤一中配制的浓度为1.5mol/L～2mol/L的氯化钡溶液5ml，质量浓度为1%的酚酞指示剂2滴，得到红色沉淀，然后利用步骤①标定后浓度为C_{（标定-盐酸）}的盐酸溶液将红色沉淀滴定至白色沉淀为止，分别记录土壤组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积V₁和对照组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积V₂；

③、土壤呼吸速率的计算：

在步骤三所述的培养时间内土壤呼吸速率的公式如下：

P_（CO2）=（V₂-V₁）×C_{（标定-盐酸）}×0.022×(22.4×1000/44)×2×1000/m/t

P_（CO2）：为土壤呼吸速率，单位mL kg^-1d^-1；

0.022：二氧化碳的摩尔质量，单位g/mmol；

22.4×1000/44：标准状态下每克CO₂的毫升数，单位mL；

m：为步骤二①中所述的土壤质量，单位g；

t：步骤三中所述的培养时间，单位d；

C_{（标定-盐酸）}：为步骤四①中所述的标定后的盐酸溶液的浓度，单位mol/L；

V₁：为步骤四②中所述的土壤组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积，单位mL；

V₂：为步骤四②中所述的对照组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积，单位mL；

五、再培养：将步骤三所述的分离后的土壤组和对照组的培养装置分别与新准备的吸收装置连接，将新连接完成的土壤组测定土壤呼吸速率的装置和对照组测定土壤呼吸速率的装置在温度为20℃的条件下培养1d后，然后再将土壤组和对照组的培养装置与其吸收装置分离；

其中，对于所述的新准备的吸收装置，吸取步骤一中得到的氢氧化钠溶液10mL，并将其加入到吸收瓶（2）中，盖上胶塞（6）；

六、土壤呼吸速率的再测定：对步骤五中所述的分离后的土壤组和对照组的吸收装置中的碱液进行测定，并计算出在步骤五所述的培养时间内的土壤呼吸速率；

返回再次执行步骤五和步骤六，直至循环执行步骤五和步骤六达到56次为止。

本实施例步骤二中所述的土壤的来源为种植过大豆作物的土壤。

采用本发明测定的种植过大豆土壤的呼吸速率的数据表为表1，由表1可以看出种植过大豆土壤的呼吸速率的平均值为54.62mL kg^-1d^-1～541.03mL kg^-1d^-1，而标准误差为1.15～15.41。

表1采用本发明测定的种植过大豆土壤的呼吸速率（单位mL kg^-1d^-1）

采用传统方法测定的种植过大豆土壤的呼吸速率的数据表为表2，由表2可以看出：通过传统方法测定种植过大豆土壤的呼吸速率的平均值为45.53mL kg^-1d^-1～740.43mLkg^-1d^-1，而标准误差为6.72～132.05。

表2采用传统方法测定的种植过大豆土壤的呼吸速率（单位mL kg^-1d^-1）

由于两个处理所用的土壤年份不一样，呼吸量差异很大，但是由表1和表2的比较可以看出，本发明测定土壤呼吸速率的标准误差与传统方法相比明显降低，而标准误差越小说明所测得的数值的可靠度越高，因此说明本发明的方法比现有传统方法明显提高精确度。

本发明采用一种实验室测定土壤呼吸速率的装置对种植作物的土壤进行了呼吸速率室内培养检测，较目前采用常规检测手段效率提高1.5倍，精确度明显提高。

本发明测定土壤呼吸速率的操作简便，精确度高，实用性强。

Claims (7)

1.一种实验室测定土壤呼吸速率的装置，其特征在于实验室测定土壤呼吸速率的装置是由培养装置和吸收装置组成；

所述的培养装置由培养瓶（1）和胶塞（5）组成；所述的培养瓶（1）的瓶壁上有一个内磨口支管（3）；所述的胶塞（5）密封于培养瓶（1）的瓶口；

所述的吸收装置由吸收瓶（2）和胶塞（6）组成；所述的吸收瓶（2）的瓶壁上有一个外磨口支管（4）；所述的胶塞（6）密封于吸收瓶（2）的瓶口；所述的外磨口支管（4）插入内磨口支管（3）中形成密闭连接。

2.用一种实验室测定土壤呼吸速率的装置测定土壤呼吸速率的方法，其特征在于该方法按下述步骤实现：

一、溶液配制：配制浓度为0.5mol/L～1mol/L的氢氧化钠溶液，浓度为1.5mol/L～2mol/L的氯化钡，质量浓度为1%的酚酞指示剂，浓度为0.25mol/L～0.5mol/L的盐酸溶液，浓度为0.125mol/L～0.25mol/L的硼砂标准溶液；

二、准备实验室测定土壤呼吸速率的装置：

①、准备培养装置和对照组装置：称取土壤20g～30g并放入到培养瓶（1）中，使土壤均匀覆盖培养瓶（1）的瓶底，然后调节土壤的相对持水量为田间持水量的40%～60%，盖上胶塞（5），作为培养装置；

同时，准备对照组装置：对照组装置为培养瓶（1）内不放置土壤，盖上胶塞（5）；

②、准备吸收装置：吸取步骤一中得到的氢氧化钠溶液10mL～15mL，并将其加入到吸收瓶（2）中，盖上胶塞（6）；

③、连接：将步骤①的培养装置与步骤②的吸收装置通过内磨口支管（4）和外磨口支管（3）连接，完成土壤组测定土壤呼吸速率的装置的连接；

将步骤①的对照组装置与步骤②的吸收装置通过内磨口支管（4）和外磨口支管（3）连接，完成对照组测定土壤呼吸速率的装置的连接；

三、培养：将步骤二中的土壤组测定土壤呼吸速率的装置和对照组测定土壤呼吸速率的装置在温度为8℃～28℃的条件下培养1d～2d，然后将土壤组和对照组的培养装置分别与其吸收装置分离；

四、土壤呼吸速率的测定：

①、盐酸溶液的标定：利用步骤一中制备的浓度为0.5mol/L～1mol/L的硼砂标准溶液对步骤一中配制的浓度为0.25mol/L～0.5mol/L的盐酸溶液进行标定，经过计算，得到标定后的盐酸溶液的浓度C_{（标定-盐酸）}；

②、分别向步骤三中所述的分离后的土壤组和对照组的吸收装置中加入步骤一中配制的浓度为1.5mol/L～2mol/L的氯化钡溶液5ml，质量浓度为1%的酚酞指示剂2滴，得到红色沉淀，然后利用步骤①标定后浓度为C_{（标定-盐酸）}的盐酸溶液将红色沉淀滴定至白色沉淀为止，分别记录土壤组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积V₁和对照组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积V₂；

③、土壤呼吸速率的计算：

在步骤三所述的培养时间内土壤呼吸速率的公式如下：

P_（CO2）=（V₂-V₁）×C_{（标定-盐酸）}×0.022×(22.4×1000/44)×2×1000/m/t

P_（CO2）：为土壤呼吸速率，单位mL kg^-1d^-1；

0.022：二氧化碳的摩尔质量，单位g/mmol；

22.4×1000/44：标准状态下每克CO₂的毫升数，单位mL；

m：为步骤二①中所述的土壤质量，单位g；

t：步骤三中所述的培养时间，单位d；

C_{（标定-盐酸）}：为步骤四①中所述的标定后的盐酸溶液的浓度，单位mol/L；

V₁：为步骤四②中所述的土壤组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积，单位mL；

V₂：为步骤四②中所述的对照组的吸收装置中的碱液所消耗的盐酸溶液的体积，单位mL；

五、再培养：将步骤三所述的分离后的土壤组和对照组的培养装置分别与新准备的吸收装置连接，将新连接完成的土壤组测定土壤呼吸速率的装置和对照组测定土壤呼吸速率的装置在温度为8℃～28℃的条件下培养1d～2d后，然后再将土壤组和对照组的培养装置与其吸收装置分离；

其中，对于所述的新准备的吸收装置，吸取步骤一中得到的氢氧化钠溶液10mL～15mL，并将其加入到吸收瓶（2）中，盖上胶塞（6）；

六、土壤呼吸速率的再测定：对步骤五中所述的分离后的土壤组和对照组的吸收装置中的碱液进行测定，并计算出在步骤五所述的培养时间内的土壤呼吸速率；

返回再次执行步骤五和步骤六，直至循环执行步骤五和步骤六达到17～56次为止。

3.根据权利要求2所述的用一种实验室测定土壤呼吸速率的装置测定土壤呼吸速率的方法，其特征在于步骤一中所述的氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L。

4.根据权利要求2所述的用一种实验室测定土壤呼吸速率的装置测定土壤呼吸速率的方法，其特征在于步骤二①中所述的均匀覆盖培养瓶的底部的土壤的厚度为10mm～30mm。

5.根据权利要求2所述的用一种实验室测定土壤呼吸速率的装置测定土壤呼吸速率的方法，其特征在于步骤二①中所述的均匀覆盖培养瓶的底部的土壤的厚度为10mm～20mm。

6.根据权利要求2所述的用一种实验室测定土壤呼吸速率的装置测定土壤呼吸速率的方法，其特征在于步骤二①中所述的均匀覆盖培养瓶的底部的土壤的厚度为20mm～30mm。

7.根据权利要求2所述的用一种实验室测定土壤呼吸速率的装置测定土壤呼吸速率的方法，其特征在于步骤三中所述的土壤的培养条件为在温度20℃的条件下培养，培养时间为1d。

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