《表3 土壤温室气体观测方法特点表》

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《土壤温室气体测定方法研究进展》

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土壤碳氮循环过程中释放的CO2、CH4、氮氧化合物等气体的精确测量，对于全球气候变化、土壤生态学、农田生态系统、土壤与植物营养等方面的研究具有极重要的理论与现实意义.本文系统地介绍目前常用的土壤温室气体测量方法原理及特点（表3），几乎每种方法都有其优势和局限性.箱法操作简单，目前有着较为广泛的应用.但密闭静态箱对观测有一定的扰动，且多种因素都会影响对气体交换通量的测量，而所有涉及的微气象法对观测下垫面均有极为严格的要求.从测量原理分析，土壤浓度廓线法可以获得真实的气体交换通量，但测量土壤剖面CO2浓度时，都必须先破坏土壤基质，采样过程中也同样会存在压差问题.同位素法主要的局限性在于价格昂贵，难以广泛采用.由此可见，我们在选择测量方法的时候需要综合比较各方法的适用性、精度、灵敏度、可操作性和经济性等方面，结合研究目的、实验条件和对数据的要求等选择合适的方法.目前传统测量方法存在实验过程复杂、研究成本高、精度低、不可原位、参数有限等问题.从仪器的发展来看，未来土壤温室气体测量的仪器更注重与新技术的结合使用，例如连续量子级联合激光器（CW-QCL）与可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）及波长调制技术（WMS）的结合，向着原位无损、长时间、全参数、高精度、便携式、一体化、自动化和远程操控等方向发展.系统实现对土壤碳氮循环过程中释放的多种温室气体排放速率（CO2、CH4、NxO等）的实时测定，克服传统手段利用同位素、抑制剂等方法对土壤微环境造成的危害和误差，不破坏土壤结构的前提下进行可重复、大时长的原位测定，并系统地增加了相关过程速率测量的准确性.同时该设备采用一体化和便携式设计，具有易操作、过程简单、结果可靠，降低设备实验成本、实验过程易重复、便于批量获取数据等优点.