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地气间物质交换通量静态箱法自动观测系统(CASF)
发布时间:2018-01-09

陆地生态系统与大气间物质交换通量以下简称地气交换通量,即单位时间内通过陆地生态系统与大气界面单位面积的物质质量。密闭箱法和涡动相关法是度量地气交换通量最常用的方法。由于对下垫面和边界层气象条件的严格要求,涡动相关法在复杂下垫面和弱湍流状况下的应用受到限制。密闭箱法因具有原理简单,操作灵活,检测下限低,对于不同地形、下垫面和边界层气象条件都适用等特点而被广泛应用,截至目前,绝大多数地气交换通量观测研究都采用密闭箱法。

密闭箱法主要原理是将密闭箱体覆盖于土壤‒植被体系之上,通过测定密闭箱体内气态物质浓度的变化速率来计算陆地生态系统与大气界面物质的交换通量。密闭箱一般分为密闭式静态箱和密闭式动态箱,二者分别用于非活性和活性气体地气交换通量的测量。当前温室气体(二氧化碳、甲烷和氧化亚氮)地气交换通量观测研究大多采用密闭式静态箱人工观测方法,人工观测的缺点是显而易见的,需要投入大量的人力和时间进行采样分析工作,更重要的是地气交换通量具有极高的日、季节和年际变异特征,气候变化和人类活动影响往往是随机发生又即刻显现的,间歇式低频人工观测无法在野外进行高频率连续监测,因此采样随机误差大,无法准确度量地气交换通量的时间变异、周年累积交换总量以及气候变化和人类活动影响。

发展基于密闭箱原理的高频自动连续观测系统,可以很好的表征地气交换通量的时间变异规律,捕捉各种人为和环境要素随机和迅疾的影响,准确度量周年和多年际的地气交换总量,彻底解决间歇式低频人工观测结果随机误差大、时间代表性差的问题,可为温室气体清单编制、碳氮生物地球化学循环模型验证、温室气体减排技术研究和国际气候谈判提供长周期高频率连续观测数据集,无疑密闭箱法物质通量自动观测系统的研发是生物地球化学循环和全球变化研究领域的关键技术。


    联系人:刘春岩 研究员

    系统主页:http://www.lapc.ac.cn/casf/index.html

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