澳大利亚:考察二氧化碳和气候变化的影响一个实验设施观察了对热带稀树草原的影响

在澳大利亚汤斯维尔建立了一个实验设施(OzFace)，以检验二氧化碳升高和气候变化对热带稀树草原的影响。虽然世界上还有其他几种自由空气二氧化碳富集(FACE)系统，但OzFace系统是澳大利亚和世界上第一个在热带稀树草原进行的系统。OzFace系统由澳大利亚坎贝尔科学公司设计和建造，是昆士兰镍业有限公司、北昆士兰詹姆斯库克大学和CSIRO之间的合作项目。主要目的是研究受控的高水平一氧化碳的影响₂在自然条件下的生态系统中虽然这听起来很简单，但它需要一个复杂的系统来提供准确的测量和控制一氧化碳₂在不同的风速和风向下。

2000年6月，澳大利亚坎贝尔科学公司(CSA)获得了设计、建造和调试OzFace系统的合同。现场供应CO₂以及昆士兰镍业提供的三公顷土地，于2000年10月开始建设。CSIRO可持续生态系统的Andrew Ash博士和Mike Whiting博士以及JCUNQ的Joe Holtum博士在OzFace的设计阶段为CSA提供了宝贵的设计帮助。万博matex网页登录坎贝尔科学公司，特别是Ivan Bogoev，在CO的设计中发挥了关键作用₂并在空间采样系统的设计和制造中测量一氧化碳的可变性₂在实验的阴谋。

OzFace系统有六个相同的实验环。这些八角形的环有15米直径，每个八角形的部分组成的PVC管，密封的一端与风机连接到另一端。根据风速，一套独立的4个电磁阀控制CO₂交付率。每个PVC段上有两个电磁阀控制CO₂根据风向供应。风机强迫CO₂和周围的空气混合在每个部分，然后通过许多10毫米直径的孔沿其长度。

每个环内的植被都受到不同的CO的影响₂水平:两环370 ppm(环境一氧化碳₂)，两环460ppm，两环550ppm。为达到目标CO₂浓度，CO的量₂通过每个节段的释放是根据风向和风速进行控制的。有限公司₂该场地的使用量约为每天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。

从逻辑上讲，OzFace项目的建设面临许多挑战。超过600米的沟槽包含数公里的交流电缆、仪器电缆和超过一公里的一氧化碳₂供应管道。6个控制箱、48个交流风机和80个螺线管连接在一起。为了使施工过程更加复杂，施工是在一个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个月的无故障操作和性能，OzFace的安装是坎贝尔科学设备质量和员工能力的骄傲证明。

OzFace仪器

六个CR10X数据记录器测量和控制六个实验环。数据记录仪通过MD9同轴网络与安装在设有空调的办公室内的中央控制电脑联网。

一个GSM手机连接到运行pcAnywhere的计算机，允许对整个系统进行场外控制和远程数据采集。CR10X数据记录仪测量每个环上的风速和风向，以确定CO的含量₂交付。一个SDM-CD16AC控制端口模块在每个环开关的组合20个螺线管根据风的测量。每个数据记录器程序等待一个适当的时间间隔来释放CO₂到达采样位置，并测量一氧化碳₂浓度通过Li-Cor GasHound CO₂在重新开始测量和控制周期之前进行分析。在每个数据记录仪内的一个复杂的PID测量和控制程序提供了整个系统的自动控制。PC208W软件可以在中央计算机上自动采集和存储数据。