【地方标准】 静态箱法测定果园土壤温室气体技术规程

DB13/T5823—2023
静态箱法测定果园土壤温室气体技术规程

【前言】
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由河北省农业农村厅提出。本文件起草单位：河北农业大学、中国科学院大气物理研究所、滦州市农业农村局、石家庄市农业农村局。
本文件主要起草人：张丽娟、刘春岩、李艾军、郭艳杰、吉艳芝、边源、王琛、韩建、崔荣飞、张杰。

1 范围
本文件规定了静态箱法监测果园土壤温室气体的技术要求。本文件适用于果园土壤温室气体的测定。

2 规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。

3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。

4 静态箱
4.1 结构构成
静态箱由顶箱、底座部分构成；箱体封闭后应保证其气密性。具体见附录A.1。
4.2 材质
可采用PVC材质、有机玻璃或不锈钢板制作；静态箱规格与形状应适应采样点环境，且各组成部分对所测定气体呈惰性；外部包裹保温层，保温层材料和厚度根据采样点环境确定，确保采样过程中内部温度变化较小。
4.3 形状
箱体可根据需要设置为圆柱形、方形，也可根据果树树盘形状设计。

5 采样流程
5.1 静态箱放置点与安装
5.1.1 放置点的确定
果园采样点应选择在采用撒施、沟施、穴施以及水肥一体等施肥方式时，能够代表土壤温室气体排放情况的平坦地面，并保证采样点向及其周边土壤与植物性状无明显影响。田间采气装置布局见附录A.2。
5.1.2 静态箱的安装
5.2 采样前准备
5.2.1 集气瓶准备
先后使用空气和氮气吹扫20mL～25mL集气瓶内部三次，之后使用真空泵将内部抽真空至0.08Pa，放置24h后使用真空计检查真空度，内部气压小于0.10Pa则可以使用。
5.2.2 静态箱气密性检查
检查底座的水槽是否漏水，顶箱内壁有无裂痕。
5.3 采样时间
宜选在上午9:00～11:00。采样时段气温超过35℃时提前1h采集。
5.4 采样方法
采样前在水槽内注水，深度1cm。将顶箱摇晃4～5次插入水槽，使用注射器采集30mL～40mL气体，压入集气瓶。
5.5 采样频率
每次采样时在箱体封闭之后立即开始第一次采样，每10min～15min进行1次采样，共采集3～4次。根据果园农事操作及降水情况确定采样频率。
5.6 其他数据记录
记录每次采样时静态箱内气体温度，以及首次采集时箱外的气压、气温、地温。
5.7 采样完成
回收所有集气瓶并放回运输箱，运输过程常温、避光保存，避免碰撞、挤压。

6 信息记录
在采样记录表（参见附录B）中填写。

7 样品测定
样品采集15d内完成测定，使用气相色谱仪对采集到的气体浓度进行测定。CO₂与CH₄组分浓度由FID检测器测定，N₂O组分浓度由ECD检测器测定。
7.1 温室气体排放通量
土壤温室气体排放通量按公式（1）计算：
F = (dc/dt × V / A) × (T × P₀ / (T₀ × P))
式中：F为N₂O排放通量（μg·m⁻²·h⁻¹）或CO₂排放通量（mg·m⁻²·h⁻¹）；$ ho$为标准状态下气体的密度（g/L）；V为密闭箱内气体的有效体积（m³）；A为箱内土面面积（m²）；dc/dt为密闭箱内待测组分含量随时间的变化率，N₂O变化率单位为（ppb·min⁻¹），CO₂变化率单位为（ppm·min⁻¹）；T和P为采气时密闭箱内平均温度（K）和气压（Pa）；T₀和P₀为标准温度（273.15K）和气压（101.325kPa）。
7.2 温室气体累计排放量
采用逐日累加法估算温室气体某一时期累积排放量总量。在确定日期温室气体排放，直接用两个相邻观测日的算术平均值内插法得到；采用加权平均值法计算施肥与不施肥区域占果园总体面积的比重。按公式（2）计算：
E = [Σ (P_i × F_i × 24)] × 10^(-6)
式中：E为某一时期内N₂O累积排放量（kg·ha⁻¹）或CO₂累积量（t·ha⁻¹）；F为施肥区（1）或不施肥区（2）气体排放通量（μg·m⁻²·h⁻¹）；P为施肥区域（1）或不施肥区域（2）所占面积比例；i为第i天；n为某一个时期的具体天数。