蒸渗仪升级｜SoilScope加装 iChamber 实现水碳氮耦合观测

蒸渗仪升级｜SoilScope加装 iChamber 实现水碳氮耦合观测

开展温室气体通量同步观测，对农田、湿地、草地碳循环与碳汇评估研究至关重要。已配备SoilScope称重蒸渗仪的野外站点，可加装iChamber自动箱外接气体分析仪，构建水文‑温室气体一体化监测方案，释放站点科研潜力。

一、SoilScope称重蒸渗仪设备概况

SoilScope称重蒸渗仪可还原土壤水势，采集蒸发蒸腾、入渗渗漏、水量平衡等水文数据，是野外水分研究核心设备。但仅支持水文监测，无法自动采集CO₂、CH₄、N₂O温室气体通量，难以开展水‑碳‑氮耦合研究。

图1：蒸渗仪试验区现场全景

 

二、iChamber 设备及升级实施方案

iChamber为适配称重蒸渗仪开发的多功能自动气体箱，可直接匹配SoilScope蒸渗仪原状土柱。设备按照预设时序自动完成整套气体采样，测量结束箱体抬起，自动恢复土柱的田间自然环境。 

本次改造属于增量升级，无需替换蒸渗仪罐体、称重模块等核心硬件，完整复用站点原有供电、数采系统与土建基础，即可打通水文与温室气体通量同步采集链路，实现水‑碳‑氮耦合观测目标。

三、加装iChamber的动因与科研收益

为什么要加入iChamber

仅依靠蒸渗仪只能得到水分数据；传统配套方案多采用手动静态箱开展温室气体观测，水文观测与气体观测分设在不同样地，受土壤空间异质性影响，两组数据很难匹配对应。同时人工采样受人力限制，采样频次低，很难捕捉降雨、施肥、干湿交替诱发的 N₂O 脉冲排放等短时关键过程，难以揭示水分调控碳氮气体排放的内在机理。因此需要引入iChamber，补齐原位自动气体观测短板。

加入iChamber后给科研带来的好处

·       数据同源，消除空间误差：水文、气体观测基于同一套原状土柱，规避不同样地土壤差异带来的数据偏差。

·       自动化高频观测，捕获关键过程：实现昼夜无人值守采样，可捕捉脉冲式温室气体排放事件，提升数据完整度。

·       原位条件不受扰动：非测量状态箱体抬起，不遮挡光照、不阻隔降雨，不破坏蒸渗仪原有水文边界。

·       多设备时序对齐：和蒸渗仪、气体分析仪时间同步，水文‑气体数据时序一一对应，方便耦合统计分析。

·       改造成本可控：保留原有蒸渗仪整套硬件，老站点以较低成本拓展碳氮观测维度。

图2：ichamber试验区现场全景

 

四、升级核心价值与总结

✅ 原位环境保真，保障蒸渗仪原有水文观测精度 

✅ 多设备时序联动，实现水、碳、氮多指标同步协同观测 

✅ 充分复用现有设备与基建，规避站点重建的高额投入 

✅ 单套土柱兼顾水量平衡与温室气体观测，支撑碳循环、碳汇评估相关研究 

✅ 适配农田、湿地、草地等多种类型生态系统野外观测

综上，现有 SoilScope 蒸渗仪站点加装 iChamber，可快速拓展温室气体通量监测能力，升级为水‑碳‑氮耦合一体化野外观测平台，服务生态系统长期定位观测研究。