传统野外增温试验大多只测定地表 大气界面温室气体净通量（静态箱 / 自动箱），只能看到最终排放结果，无法分辨：气体是哪一层产生的、产生后在土层内部是否被消耗、增温是改变了地下生成过程还是只改变气体扩散运移。

气体在向上扩散过程中，会被上层土壤微生物消耗。有时会出现地表通量变化不显著，但土壤剖面内部气体浓度明显升高，只测地表通量，会误认为增温对气体生成没有影响。

而土壤整体剖面增温结合土壤气体廓线监测，可以揭示地下土层内部的过程。整体土壤增温会同时改变表层、亚表层、深层土壤微生物活性。廓线可以定位：增温后 CO₂/N₂O/CH₄的产生峰值是出现在表层、10 40 cm 亚表层，还是深层土壤；识别哪些土层对气候变暖响应最敏感。

表层土壤受外界干扰强；而亚表层、深层土壤储存大量碳氮，对全球变暖的反馈长期被忽视。整体土壤增温实现全剖面同步升温，配合气体廓线，可以定量评估深层土壤碳氮气体对变暖的贡献，避免仅依靠表层观测低估土壤对气候变暖的正反馈。

SmartSoil 野外增温试验系统，开创性地采用土壤中增温的方法，热源分布在目标土层内部，热量均匀扩散。配合温控设备可将土壤温度稳定在目标范围。在直径3米的圆形区域实现0.1℃～5.0℃增温效果，温度可调节。不会出现自然增温或其他加热方式的温度波动过大问题。各土层升温幅度可控、温差小，可实现全目标土层恒定增温幅度，不受昼夜光照影响。热量从土壤内部释放，地表无强热辐射，土面蒸发弱，土壤水分梯度更接近自然状态，水分干扰更小。

增温装置也可以布设在SoilScope控制型蒸渗柱体内，柱体侧壁保温隔热，底部防渗隔热，土体为独立封闭单元，无侧向热损耗；配套闭环恒温控制系统，24 h 昼夜、整个试验周期均可稳定维持目标温差，升温处理一致性高，数据变异小。

SoilGas 土壤多气体通量监测系统系统是“地表通量 + 地下剖面廓线一体化”野外原位监测设备，气体分析仪采用激光光谱吸收技术（TDLAS），可同时测 CO₂、N₂O、NH3、CH₄、H₂O，测量速度快，精度达ppb级。既可以接自动箱体测地表 大气界面通量，也可外接多层土壤气体采样矛，实现土壤剖面气体廓线连续自动观测。 系统配置野外温度控制箱，气体分析仪在野外温差超过5度时仍能确保测量精度。

土壤剖面气体通过iChamber-G地下采气矛（疏水多孔）采集，分层水平埋设采气矛，例如采气矛埋深：10 cm、25 cm、45 cm、70 cm（根据研究对象调整），每层 1 支 iChamber G 采气矛，探头多孔膜与土壤孔隙气发生分子扩散，与该深度土壤气体达到浓度平衡。低流量泵抽取探头内部平衡后的气体送入激光分析仪；依次得到各深度气体浓度，以土层深度为纵坐标、浓度为横坐标，自动生成土壤剖面气体廓线；基于菲克扩散定律，利用不同土层浓度梯度，自动计算土层之间的气体扩散通量。

传统剖面廓线：野外钻孔采样，带回实验室气相色谱分析，只能得到离散时间点数据，人力消耗大，很难捕捉降雨、施肥、冻融、增温后的短时脉冲事件。 SoilGas 可无人值守，按设定间隔（分钟 小时级）自动获取整套廓线，捕捉廓线昼夜、降雨前后动态变化。

采气矛疏水透气滤膜，可抵御浸水；采用扩散平衡后低流速取样，相比大泵强抽，减少负压抽吸带来的跨层窜气，降低对原位土壤气体浓度场的破坏，提升廓线数据可靠性。

iChamber-G土壤采气矛可分层布设在土壤剖面，和气体分析仪联用，测量地下温室气体廓线。

可搭配iChamber群落自动箱，在线、实时、原位自动测量土壤CO₂、CH₄和N₂O排放通量。

iChamber群落自动箱由澳作公司自主研发设计，高度随植物生长可调、面积可达1平米，对测量点降雨、风速等小气候无影响。既可用于土壤温室气体通量测量，也可用作群落光合室。

测量时，箱体自动升高，可超过植被冠层，测量结束后，箱体高度自动下降。未测量时，测点和大田微气候条件一致，箱体不改变测点的环境因子，无需像静态箱法定期更换测量地点。箱体采用高透光率材料，测量时不影响植被的光合过程。可全时、自动测量，透光箱体可在夜间自动测量呼吸过程，确保观测数据的连续性。

SoilGAS 重构高寒湿地温室气体观测方案