iChamber-CS系统冠层箱尺寸减少作物气体通量误差

科研人员通过研究黄淮海地区不同种植模式下作物产量和温室气体排放特征，探索适宜的种植模式，以保障粮食安全和实现低碳排放目标。在2015-2020年期间，于中国农业科学院作物科学研究所新乡试验基地进行，设置5种种植模式：单季冬小麦（W）、单季夏玉米（M）、单季夏大豆（S）、冬小麦-夏大豆一年两熟（W-S）和冬小麦-夏玉米一年两熟（W-M），每个模式重复3次，监测作物产量、氮素积累量、氮肥偏生产力、经济效益和温室气体排放量等指标。

研究结果表明：（1）W-M模式的周年玉米当量产量和能量产量均最高，显著高于其他模式；（2）N₂O排放通量在施肥后出现峰值，W-M模式排放最高，CH₄通量整体为负值（土壤吸收），表现为碳汇，W-M模式直接温室气体排放总量最高，W-S比W-M降低11.1%；（3）W-M模式的经济效益显著高于其他模式，主要因玉米产量高、产值大。

上述温室气体研究使用静态箱法和气相色谱联用，温室气体采样装置由不透明聚氯乙烯塑料制成，包括箱体（长30 cm×宽15 cm×高30 cm）和矩形底座（长30 cm×宽15 cm×高10 cm）两部分，底座在作物播种后即嵌入土壤中，深度为10cm，整个作物生育期内保持位置固定，上午8:00-10:00 采集气体样品。在箱体与底座密闭后的0、10、20 和30 min抽取箱内气体样品。

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，上述研究所使用的箱体面积周长比为5厘米，边缘扰动的潜在影响较大，容易产生气体通量偏差，而澳作研发的iChamber自动箱不同规格均满足面积周长比大于10厘米，有效减少气体通量偏差。

·高度随植物生长可调，顶部空间恒定：通过随时调整箱体高度，使其始终与植被冠层保持一个标准且充足的空间距离，避免“箱体效应"，iChamber自动箱使用无顶Chamber并用盖子封闭，减小压差。

·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。