澳大利亚:研究二氧化碳和气候变化的影响一项实验研究对热带稀树草原的影响

澳大利亚汤斯维尔建立了一个实验设施(OzFace)，以研究二氧化碳浓度升高和气候变化对热带草原的影响。尽管世界上还有其他几种自由空气二氧化碳富集(FACE)系统，但OzFace系统是澳大利亚首个，也是世界上首个在热带稀树草原上进行的系统。OzFace系统由Campbell Scientific Australia设计和建造，是昆士兰镍业有限公司、北昆士兰詹姆斯库克大学和CSIRO的合作项目。主要目的是研究可控的、高浓度一氧化碳的影响₂自然条件下的生态系统。虽然这听起来很简单，但它需要一个复杂的系统来提供精确的一氧化碳测量和控制₂在不同的风速和风向下。

2000年6月，Campbell Scientific Australia (CSA)获得了设计、建造和委托OzFace系统的合同。现场供应一氧化碳₂由昆士兰镍业公司提供的三公顷土地，于2000年10月动工。在OzFace的设计阶段，CSIRO可持续生态系统的Andrew Ash博士和Mike Whiting博士以及JCUNQ大学的Joe Holtum博士为CSA提供了宝贵的设计帮助。万博matex网页登录Campbell Scientific, Inc.，特别是Ivan Bogoev，在CO的设计中发挥了关键作用₂在空间采样系统的设计和制造中，测量CO的变异性₂在实验的阴谋。

OzFace系统有六个相同的实验环。这些八角形环直径15米，每个八角形部分由PVC管组成，一端密封，另一端连接鼓风机。根据风速，一套四个独立的电磁阀控制CO₂交付率。两个电磁阀在每个PVC段控制CO₂根据风向供应。鼓风机迫使CO₂和周围的空气混合在每段之前通过无数的直径10毫米的孔沿其长度出来。

各年轮内的植被受不同CO的影响₂浓度:两环370ppm(环境CO₂)，在460 ppm时两环，550 ppm时两环。达到目标CO₂浓度，一氧化碳的量₂通过各段释放，根据风向和风速进行控制。有限公司₂该场地每天的使用量约为1.5吨。在每个试验环内，多个处理模拟不同的放牧和施肥效果。土壤水分、植物生物量、植物碳和土壤碳都是独立测量的，以研究CO增加的影响₂的水平。

在后勤方面，OzFace项目的建设面临许多挑战。超过600米的壕沟包含了数公里的交流电缆，仪表电缆，以及超过一公里的一氧化碳₂供应管道。6个控制箱，48个交流动力空气鼓风机和80个螺线管连接在一起。为了使这一过程更加复杂，施工是在典型的季风雨季进行的。OzFace于2001年3月投入使用，预计使用寿命为5年。经过6个月无故障的运行和性能，OzFace安装证明了Campbell Scientific设备的质量和员工的能力。

OzFace仪器

6台CR10X数据记录仪对6个实验环进行测量和控制。这些数据记录器通过MD9同轴网络连接到现场空调办公室内的中央控制计算机。

GSM手机连接到运行pc的计算机上，实现了对整个系统的异地控制和远程数据采集。CR10X数据记录器在每个环上测量风速和风向，以确定CO的数量₂交付。一个SDM-CD16AC控制端口模块在每个环开关一个组合的20螺线管根据风测量。每个数据记录器程序为释放CO等待一个适当的时间间隔₂到达取样地点，测量CO₂通过Li-Cor GasHound CO进行浓缩₂重新开始测量和控制循环之前的分析仪。在每个数据记录器中，一个复杂的PID测量和控制程序提供了整个系统的自动控制。PC208W软件可在中央计算机上自动采集和存储数据。