iChamber-CS系统赋能高寒草甸温室气体增温效应研究

科研人员通过实验研究不同升温水平对高寒草甸生态系统二氧化碳、甲烷和氧化亚氮排放的影响，量化温室气体平衡的变化。在青藏高原东部的高寒草甸设置三种温度处理（环境对照、+1.5℃升温、+3.0℃升温），使用红外辐射加热器进行升温模拟，使用不透明箱法全年（2015年8月至2016年8月）连续测量CO₂、CH₄和N₂O通量，使用透明箱法在生长季测量净生态系统交换（NEE），使用线性混合效应模型分析增温对气体通量的影响，使用GWP100（全球增温潜势）将CH₄和N₂O通量转化为CO₂当量，计算总温室气体平衡。

研究结果表明：（1）+3.0℃升温显著增加了非生长季的二氧化碳排放，导致生态系统从碳汇转变为碳源，升温增加了甲烷的吸收，减少了氧化亚氮的排放；（2）高寒草甸生态系统在+3.0℃升温下表现出强烈的温室气体正反馈，而+1.5℃升温的影响较小；（3）非生长季的二氧化碳排放对年度温室气体平衡的贡献显著，强调了研究非生长季碳循环的重要性。

上述研究中使用不透明箱法全年连续测量CO₂、CH₄和N₂O通量，每30分钟一次，使用透明箱法在生长季测量净生态系统交换（NEE），每月两次。

由澳作公司自主研发的iChamber-CS群落全株碳汇监测系统通过在线或便携式测量群落光合、呼吸等，估算群落生态系统GPP、NEE等，监测系统由群落全株自动箱或便携式测量室、AZG-LM多气体分析仪组成，可满足上述研究需求，且主要技术优势如下所示：

·适宜的面积周长比：研究表明基座面积与周长的比率≥10厘米被认为是非常好的，iChamber自动箱不同规格均满足此条件，边缘扰动的潜在影响较小，气体通量的偏差较小。

·顶部空间恒定：在放置Chamber时，Chamber顶部空间很可能会发生短时间的增压，这可能导致在Chamber部署初期，气体通量出现中度至明显的不规则情况，iChamber自动箱使用无顶Chamber并用盖子封闭，减小压差，避免这一问题。

·时间分辨率高：气体分析仪采集频率达到1Hz，可精准捕捉瞬态气体排放事件、提升通量计算的可靠性、揭示气体交换的机理过程等。