iChamberSE：树干气体通量监测揭示树木水碳耦合机制

iChamber‑SE 可无损伤完成树干CO₂、CH₄高频通量测量，支持联动茎流、径向生长、土壤水分传感器同步采集，提供树干尺度长期连续观测的基础数据。

所得观测数据可用于涡度相关通量修正、森林碳收支拆分、树干 CH₄ 传输机制解析，为碳汇评估、湿地甲烷等研究提供支撑；模块化设计兼顾单株精细试验与群落多点监测需求。

一、专用硬件设计，保障树干通量稳定观测

iChamber‑SE 由树干呼吸室、气体分析单元、多路控制器组成，模块化适配各类野外科研场景。定制呼吸室采用轻质低热容材料，搭配弹性自适应密封套件，适配不同胸径与粗糙树皮，长期野外布设保证密封效果，不对树干造成机械损伤。

图1 AZG系列气体分析仪

系统搭载AZG‑LM 可同步观测 CO₂、CH₄、N₂O、CO，采样速率 2 Hz。传感器内置恒温模块，降低野外水汽干扰。配套 9 路多路控制器支持多株树木自动轮询；本地大容量存储可保存 16 万条以上数据，触摸屏实时展示浓度曲线，自动输出通量，整机防护适配复杂林地环境。

二、一体化数据分析平台，简化树干通量观测后处理流程

配套的 EcoGraph 软件实现原始数据到通量结果一体化处理。软件同步采集气体、温湿度以及茎流、生长等辅助参数。支持多曲线可视化展示，自定义呼吸室参数、树干实测交换面积，自带异常值剔除、重算等质控工具。软件内置密闭气室通量算法，结合呼吸室有效体积、树干实测面积与实时温压，自动完成气体通量计算。

图2 EcoGraph 数据分析软件操作界面

软件支持手动选定通量计算时段：呼吸室闭合初期易产生气流扰动，腔体内气体尚未充分混匀，浓度变化表现为非线性，若直接采用完整时段拟合，将引入显著的系统误差。科研人员可根据气体浓度时序曲线，手动选择气体混合充分的稳定区间进行通量计算，规避密闭初期扰动带来的数据偏差，保障通量结果真实可靠，同时满足科研论文的数据溯源规范。

图3  iChamber‑SE 样机野外单次密闭测量 CO₂浓度时序及线性拟合结果

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