自主研發(fā)的土壤呼吸監(jiān)測儀可以有效地避免傳統(tǒng)儀器的弊端,但是,CO₂在氣室內(nèi)的擴(kuò)散容易受到外界環(huán)境和土壤監(jiān)測儀的傳感器數(shù)量和質(zhì)量等的影響,導(dǎo)致不能精確的測定土壤呼吸。針對自主研發(fā)的土壤呼吸監(jiān)測儀中傳感器較難準(zhǔn)確監(jiān)測到土壤表面的CO₂濃度時(shí)間序列的問題,本文利用Fick第二定律描述擴(kuò)散物質(zhì)在擴(kuò)散過程中的濃度分布隨時(shí)間變化的情況,擬合出土壤表面位置處的CO₂濃度時(shí)間序列。但數(shù)據(jù)質(zhì)量較為不理想。因此,本文提出Fick第二定律和小波包變換結(jié)合的方法對土壤CO₂濃度時(shí)間序列進(jìn)行去噪分析。首先,利用Fick第二定律擬合出地表處的土壤CO₂濃度時(shí)間序列;其次,通過Fick第二定律計(jì)算發(fā)現(xiàn)了隨時(shí)間變化的土壤CO₂在氣室內(nèi)隨著高度變化的規(guī)律,并以此對地表處各個(gè)高度的土壤CO₂濃度時(shí)間序列設(shè)定門限;最后,借助小波包變換對非穩(wěn)定的土壤CO₂濃度時(shí)間序列進(jìn)行去噪分析。作為對比,同時(shí)還采用了Fick定律和先Fick定律后小波包變換方法。實(shí)驗(yàn)... 

【文章來源】：浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

土壤呼吸監(jiān)測儀Fig.3.1SoilRespiratoryMonitor

2concentrationovertimeinverticalheight在圖3.2 中，橫坐標(biāo)為氣室內(nèi)的高度位置，縱坐標(biāo)為利用Fick第二定理求得的氣室內(nèi)CO2濃度，時(shí)間從30 秒開始進(jìn)行選取，每隔30秒取各個(gè)高度位置處的CO2濃度并將各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行連接，形成一條曲線，選取17 組計(jì)算結(jié)果，共計(jì)時(shí)510 秒繪制成圖。在同一時(shí)間情況下，每一高度處的二氧化碳濃度都不相同，并且隨著高度的增長，二氧化碳濃度隨之變小，逐漸接近空氣中的二氧化碳濃度水平。而隨著時(shí)間的不斷變化，每一高度處的二氧化碳濃度也逐漸升高。同時(shí)

濃度梯度在不斷的變小，即傳質(zhì)運(yùn)動(dòng)在垂直高度上受到一定的限制。因此，本文將圖3.2 曲線各個(gè)轉(zhuǎn)折處的點(diǎn)坐標(biāo)重新提取描繪到一個(gè)平面坐標(biāo)系中，如圖3.3 所示。經(jīng)過線性擬合之后，本文得到CO2濃度隨時(shí)間在豎直高度上變化的關(guān)系式為x 0. 001t 0.31，說明CO2在開放型土壤呼吸監(jiān)測儀內(nèi)是較為均勻擴(kuò)散的。其中，擴(kuò)散10cm所需要的時(shí)間大約為90s 左右。在實(shí)驗(yàn)測量過程中，由于將土壤呼吸監(jiān)測儀放置在土壤上方后不是立即測量，而是需要打開后傳感器之后才開始進(jìn)行監(jiān)測，這本身已經(jīng)存在著一定的系統(tǒng)誤差。并且土壤呼吸監(jiān)測儀內(nèi)本身含有一定濃度的CO2，導(dǎo)致3 個(gè)傳感器在同時(shí)測

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3124915