（HOBO U20/eosGP CO2运用事例）

Stream metabolism controls diel patterns and evasion of CO2in Arctic streams

Gerard Rocher-Ros,Ryan A. Sponseller,Ann-Kristin Bergström,Maria Myrstener,Reiner Giesler

摘要：溪水在碳 (C) 循环中发挥着重要效果，虽然面积较小，但从内陆水域逃逸的二氧化碳中有很大一部分来自溪水。但是，不同的陆地和水生进程驱动二氧化碳的发生和逃逸的相对重要性依然知之甚少。在这项研讨中，作者在2015年和2016年夏日接连丈量了瑞典北部以冻土带为主的流域的溪水中的O2和CO2。由此，一起估量了每日代谢率和二氧化碳逃逸量，然后洞悉了北极河流代谢作为碳动态驱动力的效果。成果表明，水生生物进程在多个时间尺度上调理CO2的浓度和逃逸速率。光合效果导致二氧化碳浓度在白日下降了900ppm，这种日改变的起伏在低湍流河流中最激烈。二氧化碳浓度的昼夜改变形式反过来又影响了逃逸速率，夜间的逃逸率最高可达45%。整个夏日，水生生态系统的呼吸效果维持着二氧化碳的逸出，呼吸效果比初级出产总值高一个数量级。此外，在大多数情况下，河流呼吸的奉献超过了CO2逃逸的奉献，这表明一些河流河段是CO2的净来历，然后形成了该河流网络中C的出产和丢掉的纵向异质性。总的来说，这一项研讨成果供给了北极区域河流代谢和二氧化碳逃逸之间的重要联络，并证明了河流代谢进程是这些景象输出的陆地有机质转化和命运的要害驱动要素。

研讨办法：

Miellajokka流域地图，色彩显现海拔改变。黑点代表本研讨中丈量点的方位。插图显现了Miellajokka流域在斯堪的纳维亚半岛内的方位，虚线代表北极圈

研讨者在2015年和2016年在北极的Miellajokka河流域布设了6个监测点，一起监测水温、水文、流量水体CO2浓度和溶解氧。水温文水位用HOBO U20-001-04水位记载仪每个小时记载一次；水体CO2浓度用红外气体分析仪(IRGA)每个小时记载一次。在M1和M16监测点，研讨者运用 GMT220传感器，其对溶解的气体具有高度渗透性，但对水没有渗透性。在M6、M9、M10和M17站点，研讨者运用eosGP CO2浓度探头(Eosense Inc)。eosGP传感器运用了与GMT220相同的技能，但规划中包含了PTFE薄膜。GMT220和eosGP传感器连接到CR1000数据记载器(Campbell Scientific Inc.)，由12v铅酸电池供电。在现场布置前和布置后，传感器在实验室中运用规范气体进行校准，气体浓度分别为400ppm、2000ppm和5000ppm。传感器被放置在维护套管中，以避免因为洪水和水中岩石运动形成的损坏，并每3周进行检查和悄悄清洗。因为膜资料的脆性和一些水流的恶劣条件，发生了几回毛病并导致数据丢掉，特别是在M1处。研讨者运用miniDOT氧记载器每10分钟监测一次氧气浓度。一切探头都装置了一个铜网，以避免生物淤积，传感器被放置在水流的相反方向，以避免碎片堆积和石头的冲击。布置前后，运用再曝气水对传感器进行交互校准，以到达*的氧饱和度，然后增加干酵母将氧饱和度降低到0%。

一切的探头都运用一根带孔钢管连接到一个重金属平台上，以避免移动。温度/水位记载仪稳稳地放置在管道内部，CO2传感器在管道外部但坐落管道下流，以便暴露在活动的水中，而O2传感器与水流平行，传感器面向下流。咱们在挑选这些地址时考虑了三个规范:(a)在河流底部找到一个适宜的方位来装置仪器设备，这样在基流条件下，它们就不会暴露在空气中，一起也避免了深水池；(b)远离上游支流汇入处(除M16外，一切河流到最近支流的间隔>1 km)；(c)无地下水输入影响。在2-6次实验中，研讨这经过比较布置地址与上游50-500米（视溪水巨细而定）河流段盐度的差异来估量地下水的输入量。关于每个监测点，研讨者观察到类似的流量值，差异小于10%，以此能够扫除地下水输入对代谢的影响。

eosGP 土壤二氧化碳监测仪

U20-001-04水位记载仪

监测成果：

首要监测设备：

HOBO U20-001-04水位记载仪：HOBO U20系列水位计具有运用方便和规划细巧的特色，能够在记载水位改变的一起记载水中的温度改变，适用于河流、湖泊、湿地和沼地等，。它具有精度高、运用方便、价格便宜的长处。

eosGP 土壤二氧化碳监测仪：eosGP 土壤二氧化碳监测仪是一款可原位接连监测二氧化碳含量，结构巩固，既可埋于土壤中，又可淹没在溪水或湖水中，乃至能够用于雨雪环境。低能耗，开箱即用，可埋葬，形状小，可兼容大部分根底数据采集器，易运用，十分适用于户外系统集成观测。