LICA國產(chǎn)土壤呼吸，助力碳監(jiān)測——土壤溫室氣體通量測量系統(tǒng)的應用與實踐

2025年2月18日，由中國科學院生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡（CERN）、中國科學院地理科學與資源研究所主辦，CERN秘書處、綜合中心、中國生態(tài)學學會長期生態(tài)學專業(yè)委員會、北京中科河洲生態(tài)科技有限公司共同承辦的“2025年生態(tài)系統(tǒng)觀測新技術、新方法與儀器研討會”（以下簡稱研討會）在中國科學院地理科學與資源研究所組織召開。研討會由中國科學院地理科學與資源研究所于秀波研究員主持， CERN生態(tài)站（中心）、國家和部門野外科學觀測研究站、科研院所、高等院校、自然保護區(qū)等科研人員、監(jiān)測人員、研究生、國內(nèi)知名生態(tài)監(jiān)測儀器公司總經(jīng)理和工程師參加了研討會。

研討會通過線上線下相結(jié)合的方式，由蔻享學術直播，線上實時觀看平均人數(shù)約1100人，直播瀏覽量達1.6萬人次。

在“雙碳”目標的推進下，土壤溫室氣體通量監(jiān)測已成為生態(tài)研究的重要一環(huán)。過去，生態(tài)監(jiān)測領域的高精度儀器主要依賴進口設備。隨著國產(chǎn)儀器技術的不斷發(fā)展，近年來國產(chǎn)設備在精度、穩(wěn)定性和智能化程度等方面已達到國際同類產(chǎn)品水平，在部分應用場景中展現(xiàn)出更高的適用性和性價比，為生態(tài)科研提供了更多選擇。

北京理加聯(lián)合科技有限公司一直致力于國產(chǎn)儀器的自主研發(fā)與應用推廣，推動高精度溫室氣體監(jiān)測設備的國產(chǎn)化，助力中國碳中和目標的實現(xiàn)。在此次學術會議上，北京理加聯(lián)合科技有限公司總經(jīng)理孫寶宇分享了《國產(chǎn)土壤溫室氣體通量監(jiān)測系統(tǒng)的應用與實踐》，詳細介紹了SF-3500土壤溫室氣體通量監(jiān)測系統(tǒng)、PS-9600便攜土壤溫室氣體通量系統(tǒng)、PS-9000土壤呼吸系統(tǒng)、SF-9100分布式土壤呼吸測量系統(tǒng)等國產(chǎn)設備的創(chuàng)新技術與應用案例，展示了國產(chǎn)儀器在生態(tài)監(jiān)測領域的強勁實力。

會議最后通過所有參會人員線上投票方式，評選出“最受歡迎的10臺（套）生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測儀器設備”和5個“最受歡迎的儀器公司報告”。

理加聯(lián)合的設備榮獲多項殊榮！

其中三個產(chǎn)品入選最受歡迎10臺（套）生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測儀器設備

? 生態(tài)系統(tǒng)多通道同步通量監(jiān)測與智能分析系統(tǒng)（型號：SF-3500）

地氣通量觀測自動化是未來發(fā)展的必由之路，目前所采用的回路法存在采樣不同步、可覆蓋點位少、對低排放觀測不夠靈敏等缺陷，很難在實現(xiàn)廣尺度多區(qū)域長期連續(xù)觀測。本系統(tǒng)通過采用多通道同步采樣、離散測量的方式，可實現(xiàn)田間原位多區(qū)氣體通量連續(xù)觀測（氣體種類取決于分析儀器），具有智能化數(shù)據(jù)處理功能，可自主設置采樣時間、采樣通道、循環(huán)測定順序等，既可滿足高頻次日變化監(jiān)測需要，又能滿足多區(qū)長期監(jiān)測需要，最多可支持100個小區(qū)，所有采樣過程均同步。并可對通量數(shù)據(jù)質(zhì)量自動評級和適并在線展示，為長期和連續(xù)的碳氮循環(huán)過程野外數(shù)據(jù)獲取和大尺度聯(lián)網(wǎng)觀測研究提供了穩(wěn)定、高效、低成本的觀測設備和技術支持。

關鍵技術指標:

1.可以與氣相色譜儀或各種原位在線氣體分析儀連用，能夠高精度、快速、在線測量大氣中N2O、CH4和CO2濃度，可用于野外長期自動監(jiān)測。整套系統(tǒng)可實現(xiàn)田間多小區(qū)間的同步采氣，并自動計算輸出土壤-作物群落和大氣界面的N2O、CH4和CO2的排放通量，并實現(xiàn)遠程傳輸和室內(nèi)展示，實現(xiàn)整個項目的可視化集成。

2.通道數(shù)量:≥12個；

3.開機進行采氣裝置的清空操作，采用同化箱內(nèi)氣體進行補氣沖刷；

4.程序化控制同化箱的同步開閉和取氣裝置的同步取氣；

5.數(shù)據(jù)遠程傳輸及綜匯系統(tǒng)：基于B/S架構(gòu)模式，程序與數(shù)據(jù)分離，前臺與后臺分離，具有嚴格的用戶身份認證機制；

6.提供客戶端App，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸及訪問。

? 生態(tài)系統(tǒng)植被生產(chǎn)力與結(jié)構(gòu)功能聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)（型號：iSIF-300TC）

監(jiān)測系統(tǒng)包含日光誘導葉綠素熒光（SIF)監(jiān)測模塊、機載高光譜監(jiān)測模塊和多功能高光譜植被指數(shù)監(jiān)測模塊，可實現(xiàn)對葉綠素熒光及植被結(jié)構(gòu)參數(shù)的觀測，利用多源遙感技術，分別利用空基和塔基的手段，采用高光譜連續(xù)輸出光譜，分辨率高，除了能夠輸出NDVI以外，還能輸入EVI等其他十幾種植被指數(shù)。通過在線原位長期監(jiān)測SIF信號及植被指數(shù)，可用于對生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力（即GPP和NPP）的精確估算及物候和植被脅迫監(jiān)測。

關鍵技術指標:

1.日光誘導葉綠素熒光（SIF)監(jiān)測模塊光譜范圍：730-780nm

2.采樣間隔：0.08nm

3.光譜分辨率：0.17nm

4.光譜校準:采用Hg、Ne、Ar等可溯源到NIST的標準光源對光譜進行波長校準定標。

5.校準系統(tǒng)：采用雙光纖快速切換模式，可同時采集太陽光光照信息和地物輻射亮度信息，用于獲取最準確的光譜反射率。

6.機載高光譜監(jiān)測模塊光譜范圍：400-1000nm；

7.光譜通道數(shù)：≥300；

8.空間通道數(shù)：≥1300

9.分辨率：≤4nm；

10.信噪比：≥1200:1

? 生態(tài)系統(tǒng)高光譜-激光雷達一體化遙感監(jiān)測系統(tǒng)（型號：N-LR1601）

采用無人機搭載高光譜相機及激光雷達，可同步獲取高光譜及下墊面三維信息。其測量的高光譜圖像立方體數(shù)據(jù)可反演地表反射率；可利用水分吸收波長監(jiān)測土壤濕度；進行大面積遙感定量反演，包括植被指數(shù)、葉面積指數(shù)、葉綠素和全氮等生理生化參數(shù)的；對地面不同類型的作物、樹種，建筑進行精細化分類判讀，有效識別和提取目標信息。激光雷達點云數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以解算目標物的精確位置信息，從而呈現(xiàn)目標物的精確三維結(jié)構(gòu)信息。

關鍵技術指標:

· 光譜范圍：400-1000 nm

· 光譜分辨率：≤3.5nm

· 光譜通道數(shù)：≥300

· 空間通道數(shù)：≥900

· 每秒最大幀數(shù)：≥240

· 激光雷達掃描頻率：≥320000 點/秒

· 掃描視場角：≥359°×29°

· 重量≤2.5kg