一、觀測應用

氮氧化物(NO_X = NO+NO₂)和亞硝酸(HONO)在大氣化學中發(fā)揮著重要作用，因為它們參與了羥基自由基(OH)和臭氧(O₃)的形成。盡管HONO在白天迅速光解，根據科學家實地觀察表明，仍有大量未知的HONO持續(xù)釋放。實驗室研究表明，土壤的直接排放是白天HONO的一個重要來源。

 HONO土壤釋放的主要機制是(a)氨氧化細菌的直接釋放；(b)亞硝酸鹽離子的酸堿平衡；(c)吸附和解吸的動態(tài)過程，以及(d)羥胺與水在土壤表面的反應。這些機制表明土壤釋放出大量HONO。

研究表明，施用氮肥增加了土壤HONO的排放。隨著氮肥的過量施用，土壤NO排放的增加也會導致HONO排放的增加。目前，關于HONO從土壤中排放的研究很少。同時測量HONO和NO_X在土壤與大氣之間的交換通量，對于研究它們在大氣化學和氮循環(huán)中的作用具有重要意義。SoilGAS土壤活性氮氧化物通量觀測系統實時測量HONO、NOx排放通量，將有助于研究農田生態(tài)系統氮循環(huán)對臭氧、氣溶膠和氣候的影響。

二、系統組成

SoilGAS 土壤活性氮氧化物通量觀測系統由HONO NO監(jiān)測儀和自動升降自動箱iChamber組成，實現在線、HONO通量和NOx通量同步觀測。

    iChamber 群落自動箱是澳作公司擁有自主知識產權、自主研發(fā)、國內生產的產品，集六項設計于一體，無框架、無立柱設計，高度隨植物生長可調、面積可達1平米、高度2米。即可用于土壤排放測量，也可用作生態(tài)系統凈碳氮交換量在線測量。

iChamber與痕量氣體分析儀組成的土壤活性氮氧化物通量觀測系統可以同時測量地表土壤排放的HONO/N₂O/NO/CH₄的通量觀測數據。如果需要測量NO₂，可以加入CAPS技術原理的NO2分析儀同步測量。

三、技術特點

土壤活性氮氧化物通量觀測系統實現了在線測量土壤粘性氣體的排放通量，技術特點如下：

1、iChamber自動箱自動升降、自動關閉蓋子，降低對HONO NOx排放的擾動

傳統的靜態(tài)箱長時間覆蓋在土壤表面會導致箱內溫度的升高，導致箱內生態(tài)學特性的改變，會直接影響HONO通量和NO_X通量，經過改良到了可以控制自動開合的動態(tài)箱。

iChamber是一種新概念的全自動的動態(tài)箱，傳統的動態(tài)箱盡管頂蓋或側面在不測量的時候可以開啟，但是在測量樣方上仍然有側面或頂部的遮擋，擋風，擋光，使測量樣方與自然環(huán)境有一定的差異。iChamber的推出，*消除了這樣的差異。

iChamber自動箱采用柔軟帶骨架可以折疊可伸縮的外罩材料，放在測量樣地上，在定時測量時伸縮罩自動上升，上升到預定高度（0.5米）再關閉蓋板，形成一個土壤表面的密閉空間，同時在循環(huán)泵的驅動下，iChamber內部氣體被輸送到ARI分析儀，精確測量iChamber內部HONO，NO_X氣體濃度變化，根據樣地面積（0.1平米）計算HONO通量和NO_X通量。

2、多點/多物種HONO/N₂O/NO/CH₄和NO₂排放通量觀測試驗可以采用多點iChamber與一臺分析儀組合模式實現同步測量能力，氣路切換由ARI主機的操控軟件TDLWintel自動控制，按時間順序自動順序采集多個自動箱內氣體樣本，送回主機檢測腔內實時測量采樣，同時控制自動箱密封蓋的開啟/關閉的動作。

3、自動箱子面積不同

   野外測量樣地的植物多樣性特點，如草本植物、木本植物、灌木植物等等，其本身的高度，枝冠的面積都不盡相同，因此需要自動箱的尺寸有相應的適應性，iChamber具備三種規(guī)格以滿足多種類植被樣地的測量需求。

四、技術指標

土壤活性氮氧化物通量觀測系統技術指標如下：