Οι λεπτές ρίζες των φυτών στο έδαφος αντιπροσωπεύουν το 33% της ετήσιας καθαρής πρωτογενούς παραγωγικότητας του οικοσυστήματος της Γης (Gill and Jackson, 2000), και παρόλο που δεν υπάρχει ακόμη κατανόηση της παραγωγικότητας των μικρογενών, είναι βέβαιο ότι οι εκπομπές CO2 από τις λεπτές ρίζες των φυτών και των μικρογενών είναι πολύ σημαντικές για την παγκόσμια ισορροπία άνθρακα. Μέχρι στιγμής, οι επιστήμονες δεν είχαν κατανόηση των μηχανισμών που ρυθμίζουν τη δυναμική των δεξαμενών άνθρακα των λεπτών ριζών και των μικρογόνων. Η τεχνολογία των μικροριζωτικών παραθύρων έχει γίνει ένα ισχυρό εργαλείο για τη μελέτη της δυναμικής των φυτικών ριζών και ακόμη και των μικροριζών, αλλά ελάχιστες μελέτες συνδυάζουν τη δυναμική των φυτικών ριζών και των μικροριζών με τις ροές του οικοσυστήματος, όπως η ροή άνθρακα του εδάφους.

Ο Καθηγητής Rodrigo Vargas (2008) του Κέντρου Ερευνών για τη Βιολογία της Διατήρησης του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, στις ΗΠΑ, χρησιμοποίησε το σύστημα παρατήρησης του συστήματος ρίζας μικροσκοπικών παραθύρων και το σύστημα παρατήρησης κλίσης του CO2 στο προφίλ του εδάφους στο καταφύγιο του βουνού Σαν Χασίντο, σχηματίζοντας το παρατηρητήριο της αναπνοής του εδάφους και του συστήματος ρίζας, για να πραγματοποιήσει μια ολοκληρωμένη μελέτη παρατήρησης της υγρασίας του εδάφους, της δυναμικής των λεπτών ριζών και της αναπνοής του εδάφους. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η συνεχής παρατήρηση της δυναμικής των λεπτών ριζών είναι εξαιρετικά σημαντική με τη Η παραγωγή CO2 του εδάφους είναι συνάρτηση των ριζικών συστημάτων και της βιομάζας των μικροοργανισμών, αλλά η αναπνοή του εδάφους εξαρτάται από τη διάδοση του εδάφους, συμπεριλαμβανομένων των επιπτώσεων της θερμοκρασίας και της υγρασίας του εδάφους. Η συνδυασμένη χρήση τεχνολογιών μικροριζωτικών παραθύρων και μετρήσεων της αναπνοής του εδάφους, συμπεριλαμβανομένων των τεχνολογιών παρατήρησης του CO2 σε προφίλ και των μετρήσεων του αναπνευστικού δωματίου, μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε πλήρως και να αναλύσουμε σε βάθος τη συμβολή των φυτικών ριζωτικών συστημάτων και των μυκηρίδων στον παγκόσμιο κύκλο

Μεταβολές στο μήκος των λεπτών ριζών (κοιλές μπλε σημείες στην παραπάνω εικόνα), στο μήκος των μυκηρίδων (στερεές κόκκινες σημείες στην παραπάνω εικόνα) και στην αναπνευστική δυναμική του εδάφους.

Δυναμικές αλλαγές της θερμοκρασίας του εδάφους και της περιεκτικότητας σε νερό του εδάφους (DOY = Day of Year)

Το in situ σύστημα παρατήρησης του CO2 του εδάφους και της δυναμικής του ριζικού συστήματος αποτελείται από ένα πλήρες σύνολο συστημάτων που εγκατέστησε ο καθηγητής Rodrigo Vargas, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος παρατήρησης του ριζικού συστήματος, του συστήματος παρατήρησης του CO2 του προφίλ εδάφους SCG-3 και του πλήρως αυτόματου συστήματος παρακολούθησης της αναπνοής του εδάφους ACE, το οποίο παρακολουθεί τις μετεωρολογικές παραμέτρους όπως η δυναμική του ριζικού συστήματος, η υγρασία και η θερμοκρασία του προφίλ εδάφους TRIME-PICO, η συγκέντρωση

Τεχνικές παραμέτρους:

1. Συνιστητής ρίζας VSI-BARTZΤο σύστημα ανάλυσης, το γνωστό εμπορικό σήμα BTC-100 Minirhizotron που παράγεται από την εταιρεία Bartz στις ΗΠΑ, έχει αναβαθμιστείΠερισσότερες από 00 αναφορές και περιπτώσεις εφαρμογής

Υψηλή ανάλυση (2500 dpi)Εξαιρετική ταχύτητα: λιγότερο από1Δεύτερον, δεν χρειάζεται "ισορροπία λευκού", μπορεί να συλλέξει εικόνες υψηλής ταχύτητας και αποτελεσματικότητας.

3.Με λαβή τοποθέτησης, ακριβής τοποθέτηση, μακροπρόθεσμη παρακολούθηση για την παρατήρηση της δυναμικής ανάπτυξης και περιστροφής του ριζικού συστήματος

Η περιοχή απεικόνισης μπορεί να ρυθμιστεί από μόνη της ανάλογα με τις απαιτήσεις (τυποποιημένη περιοχή: 20mm × 20mm, μέγιστο 34mm × 34mm) 24mm@7cm μικροσωλήνες ρίζας), διευκολύνει τη χειροκίνητη ακριβή τοποθέτηση του ριζικού συστήματος (ιδιαίτερα λεπτές ρίζες).

Παρακολούθηση in situ του CO2 στο προφίλ εδάφους SCG-3:

α) Συλλέκτης δεδομένων 16 καναλιών (προαιρετικά 32 κανάλια για την παρακολούθηση της συγκέντρωσης CO2 πάνω από 3 στρώματα, της υγρασίας του εδάφους και της θερμοκρασίας του εδάφους κ.λπ.), μπορεί να αποθηκεύσει 220.000 σύνολα δεδομένων με χρονική σφραγίδα, ανάλυση 16 bit, ±20mV έως ±2.5V 8 εισόδους, ακρίβεια 0,03%, ρυθμιζόμενο διάστημα μέτρησης 3 δευτερόλεπτα έως 4 ώρες, μέσο διάστημα δεδομένων 3 δευτερόλεπτα έως 4 ώρες

b) Επαγγελματικό λογισμικό ανάλυσης λήψης δεδομένων για λήψη δεδομένων, παρατηρήσεις δεδομένων σε απευθείας σύνδεση, στατιστική ανάλυση (όπως ο μέσος όρος ανά ώρα, ο μέσος όρος ανά ημέρα, το σύνολο, η ελάχιστη τιμή, η μέγιστη τιμή, η ανάλυση που σχετίζεται με τα δεδομένα) και παρουσίαση γραφημάτων και ρυθμίσεις συστήματος κλπ.

γ) Πρότυπο με 3 στρώματα in situ παρακολούθηση κλίσης CO2, μη διάσπαρτη ακτίνα διπλή υπερκόκκινη τεχνολογία μήκους κύματος (NDIR), εύρος μέτρησης CO2 0-5000ppm, 0-7000ppm, 0-10000ppm, 0-20000 προαιρετικά, ακρίβεια ± 1,5%, χρόνος απόκρισης 30 δευτερόλεπτα

δ) Έξυπνος αισθητήρας TRIME-PICO32, τεχνολογία μέτρησης TDR, εύρος μέτρησης περιεκτικότητας σε νερό 0-100% όγκου, ακρίβεια ± 1%· Μέτρα θερμοκρασίας εδάφους: -20 ℃ - 50 ℃, ακρίβεια μέτρησης: ± 0,2 ℃

ε) Ασύρματη μετάδοση δεδομένων, περιήγηση μέσω τερματικού λογισμικού, λήψη δεδομένων, χωρίς σταθερή διεύθυνση IP, περιήγηση στο διαδίκτυο, λήψη, ανάλυση δεδομένων ανά πάσα στιγμή και οπουδήποτε

Πλήρως αυτόματη παρακολούθηση αναπνοής εδάφους ACE, με δύο κλειστές και ανοιχτές λειτουργίες για επιλογή, κάθε λειτουργία με διαφανή ή μη διαφανή αναπνευστική αίθουσα για επιλογή, εύρος μέτρησης 40,0 mmols m-3 (0-896ppm), ανάλυση 1ppm, με αυτόματη συσκευή μηδενικής βαθμονόμησης

Προέλευση: ΗΠΑ, Ευρώπη, εσωτερική ενσωμάτωση