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通過(guò)溫度變送器測(cè)量，研究人員可以獲得有關(guān)森林生態(tài)系統(tǒng)健康的信息，并測(cè)量全球變暖的影響。本文探討了如何測(cè)量土壤中的CO 2外排以及如何在研究中使用土壤中的碳通量。
地球的碳循環(huán)維持大氣中碳的穩(wěn)定平衡，從而支持動(dòng)植物的生命。近年來(lái)，大氣中不斷上升的CO 2水平已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問(wèn)題，因?yàn)檫@表明地球的碳循環(huán)存在問(wèn)題。
當(dāng)碳循環(huán)穩(wěn)定時(shí)，稱為碳通量的過(guò)程通過(guò)海洋，大氣層，土地和生物等碳池之間的碳交換來(lái)進(jìn)行。通常，碳交換是自然過(guò)程（例如分解，光合作用和呼吸作用）的結(jié)果。
自工業(yè)時(shí)代以來(lái)，人類活動(dòng)，例如燃料燃燒和化學(xué)過(guò)程的啟動(dòng)，極大地促進(jìn)了碳交換。這導(dǎo)致了大氣中CO 2濃度的上升和全球溫度的上升。
土壤提供有關(guān)環(huán)境條件的反饋
土壤是地球碳循環(huán)的重要組成部分，因?yàn)樗奶己繋缀跏谴髿獾娜�。碳�?ldquo;固體有機(jī)碳”的形式存在于土壤中，包括分解動(dòng)植物物質(zhì)。隨著時(shí)間的流逝，由于土壤中有機(jī)成分的微生物分解，碳以CO 2的形式釋放到大氣中。
土壤的肥力，微生物活性，水質(zhì)和植物生長(zhǎng)都受到碳含量的影響。科學(xué)家可以通過(guò)研究土壤的碳通量以及有關(guān)植物生長(zhǎng)和微生物活動(dòng)的特定信息，來(lái)洞察整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。
溫度變送器還可以幫助研究人員了解和預(yù)測(cè)全球變暖的影響。隨著全球溫度的升高，微生物活動(dòng)可能會(huì)增加，這將導(dǎo)致植物更快地分解，并增加向大氣中的CO 2外排。
測(cè)量土壤CO 2排放
可能難以確定土壤表面的CO 2外排量。研究人員用來(lái)確定CO 2流出量的一種常用方法是將腔室與CO 2濃度測(cè)量值結(jié)合起來(lái)。已經(jīng)為這種研究設(shè)計(jì)了幾種不同的腔室，其中一些可商購(gòu)獲得。
在封閉室系統(tǒng)中，通常將空氣泵送通過(guò)氣體分析儀。這將測(cè)量CO 2濃度，然后將空氣返回到腔室中。然后，將室中CO 2濃度的增加速率用于估算土壤CO 2的流出量。
在開(kāi)放式腔室系統(tǒng)中，環(huán)境空氣被泵入腔室。測(cè)量進(jìn)入室的空氣與排出的空氣之間的CO 2濃度變化，并進(jìn)行比較，以確定土壤中的CO 2外排量。
開(kāi)放室系統(tǒng)被認(rèn)為是這兩種系統(tǒng)中更精que的系統(tǒng)，因?yàn)榉忾]室往往會(huì)低估CO 2的流出量。這是因?yàn)橛捎谇皇覂?nèi)CO 2濃度的增加，在腔室內(nèi)就位時(shí)較少的CO 2從土壤中擴(kuò)散出來(lái)。
通常，通過(guò)定期測(cè)量腔室中的CO 2濃度，然后外推數(shù)據(jù)，可以估算出CO 2的流出量。由于兩次測(cè)量之間的CO 2流出量可能存在很大差異（由于環(huán)境條件的變化），因此這可能是一種不準(zhǔn)確的方法。
測(cè)量CO 2流出物的腔室系統(tǒng)的另一個(gè)限制是，腔室通常僅在一個(gè)位置提供測(cè)量。這是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)榧词乖谙喈?dāng)均質(zhì)的環(huán)境中，也發(fā)現(xiàn)CO 2的流出量有很大差異�？傮w結(jié)果是空間和時(shí)間分辨率有限的CO 2外流數(shù)據(jù)，不能反映總體環(huán)境狀況。
由Naishen Liang領(lǐng)導(dǎo)的guojia環(huán)境研究所的一組研究人員設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)的多室土壤表面CO 2外排測(cè)量系統(tǒng)。
由于自動(dòng)測(cè)量了CO 2濃度（使用紅外氣體溫度變送器），因此可以在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中準(zhǔn)確確定CO 2的流出量。改進(jìn)的時(shí)間分辨率，再加上使用多個(gè)隔室的空間細(xì)節(jié)效果的增加，提供了關(guān)于CO 2外排如何隨時(shí)間，位置和生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境條件而波動(dòng)的更清晰概述。
Liang和他的團(tuán)隊(duì)采用這種方法來(lái)獲取與許多森林生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)的信息。利用該團(tuán)隊(duì)在不同森林地點(diǎn)的自動(dòng)箱和加熱燈的組合，還收集了有關(guān)全球變暖對(duì)CO 2外排和微生物活動(dòng)影響的高分辨率長(zhǎng)期數(shù)據(jù)。
Liang的研究表明，在許多森林環(huán)境中，土壤溫度的確對(duì)CO 2排放有顯著影響。這些信息對(duì)于科學(xué)家了解全球變暖對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)和整個(gè)地球的碳循環(huán)的影響
用于確定CO 2流出量的每個(gè)腔室系統(tǒng)都依賴于對(duì)CO 2濃度的準(zhǔn)確分析。確定土壤CO 2外排測(cè)量室中CO 2濃度#廣泛使用的儀器方法是紅外氣體分析儀。
Liang和他的團(tuán)隊(duì)使用了紅外氣體溫度變送器（類似于愛(ài)丁堡公司生產(chǎn)的溫度變送器），因?yàn)樗鼈兎浅＿m合在土壤室內(nèi)提供CO 2濃度測(cè)量。
與其他溫度變送器相比，氣卡溫度變送器易于使用，堅(jiān)固耐用且維護(hù)成本低。它們既可以作為單個(gè)溫度變送器輕松集成到自動(dòng)箱中（如Gascard NG），也可以作為完整的盒裝溫度變送器（如Boxed Gascard）使用。兩種選擇均提供快速且易于解釋的結(jié)果。
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