iChamber-CS系統(tǒng)賦能高寒草甸溫室氣體增溫效應(yīng)研究

科研人員通過實(shí)驗(yàn)研究不同升溫水平對(duì)高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)二氧化碳、甲烷和氧化亞氮排放的影響，量化溫室氣體平衡的變化。在青藏高原東部的高寒草甸設(shè)置三種溫度處理（環(huán)境對(duì)照、+1.5℃升溫、+3.0℃升溫），使用紅外輻射加熱器進(jìn)行升溫模擬，使用不透明箱法全年（2015年8月至2016年8月）連續(xù)測(cè)量CO?、CH?和N?O通量，使用透明箱法在生長(zhǎng)季測(cè)量?jī)羯鷳B(tài)系統(tǒng)交換（NEE），使用線性混合效應(yīng)模型分析增溫對(duì)氣體通量的影響，使用GWP100（全球增溫潛勢(shì)）將CH?和N?O通量轉(zhuǎn)化為CO?當(dāng)量，計(jì)算總溫室氣體平衡。

研究結(jié)果表明：（1）+3.0℃升溫顯著增加了非生長(zhǎng)季的二氧化碳排放，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)從碳匯轉(zhuǎn)變?yōu)樘荚?，升溫增加了甲烷的吸收，減少了氧化亞氮的排放；（2）高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)在+3.0℃升溫下表現(xiàn)出強(qiáng)烈的溫室氣體正反饋，而+1.5℃升溫的影響較?。唬?）非生長(zhǎng)季的二氧化碳排放對(duì)年度溫室氣體平衡的貢獻(xiàn)顯著，強(qiáng)調(diào)了研究非生長(zhǎng)季碳循環(huán)的重要性。

上述研究中使用不透明箱法全年連續(xù)測(cè)量CO?、CH?和N?O通量，每30分鐘一次，使用透明箱法在生長(zhǎng)季測(cè)量?jī)羯鷳B(tài)系統(tǒng)交換（NEE），每月兩次。

由澳作公司自主研發(fā)的iChamber-CS群落全株碳匯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過在線或便攜式測(cè)量群落光合、呼吸等，估算群落生態(tài)系統(tǒng)GPP、NEE等，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由群落全株自動(dòng)箱或便攜式測(cè)量室、AZG-LM多氣體分析儀組成，可滿足上述研究需求，且主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下所示：

·適宜的面積周長(zhǎng)比：研究表明基座面積與周長(zhǎng)的比率≥10厘米被認(rèn)為是非常好的，iChamber自動(dòng)箱不同規(guī)格均滿足此條件，邊緣擾動(dòng)的潛在影響較小，氣體通量的偏差較小。

·頂部空間恒定：在放置Chamber時(shí)，Chamber頂部空間很可能會(huì)發(fā)生短時(shí)間的增壓，這可能導(dǎo)致在Chamber部署初期，氣體通量出現(xiàn)中度至明顯的不規(guī)則情況，iChamber自動(dòng)箱使用無(wú)頂Chamber并用蓋子封閉，減小壓差，避免這一問題。

·時(shí)間分辨率高：氣體分析儀采集頻率達(dá)到1Hz，可精準(zhǔn)捕捉瞬態(tài)氣體排放事件、提升通量計(jì)算的可靠性、揭示氣體交換的機(jī)理過程等。