iChamber-CS搭配SmartSoil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，使用红外辐射器（Kalglo Electronics）悬挂于地面1.5米高处，W1.5和W3.0分别设定为1000W和2000W功率，对照区安装无功率的假加热器以模拟阴影效应。

由澳作公司自主研发的iChamber-CS群落全株碳汇监测系统搭配SmartSoil野外增温试验系统满足上述研究需求，其中iChamber-CS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，SmartSoil系统由加热单元、控制器等组成。主要技术优势如下所示：

·冬季均匀增温：SmartSoil野外增温试验系统，采用土壤中增温的方法，确保增温均匀，可用于冬季增温试验。

·温度可调节：在直径3米的圆形区域实现0.1℃～5.0℃增温效果，增温区域内可设置2个增温值，分别实现增温和温度监控，也可以在柱体中布设增温装置，实现水分、温度同步调控。

·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。