野外土壤增溫實(shí)驗(yàn)?zāi)壳爸饕袃煞N實(shí)現(xiàn)方式，一種是地上紅外輻射增溫（野外小區(qū)常用），長(zhǎng)波紅外輻射加熱地表與植被，熱量自上而下傳導(dǎo)至土壤。一種是在土壤中埋設(shè)加熱電纜或溫度插針，可以地下增溫土壤。

這兩種方式都有各自的缺點(diǎn)，地上紅外增溫導(dǎo)致地表輻射加劇蒸發(fā)，土壤含水量顯著低于對(duì)照，水分與溫度效應(yīng)混雜；晝夜、晴天陰天升溫幅度波動(dòng)大，僅表層 0–5 cm 升溫明顯，深層幾乎無(wú)增溫；加熱電纜或插桿式增溫在熱源附近溫度高，距熱源越遠(yuǎn)溫度越低，無(wú)法均勻增溫。野外增溫受冬季低溫、夏季暴雨、大風(fēng)、霜凍影響，處理不穩(wěn)定。

結(jié)合我司多年豐富的原位蒸滲系統(tǒng)安裝經(jīng)驗(yàn)，我們自主研發(fā)了SmartSoil 野外增溫試驗(yàn)系統(tǒng)，開(kāi)創(chuàng)性地采用土壤中增溫的方法，熱源分布在目標(biāo)土層內(nèi)部，熱量均勻擴(kuò)散。配合溫控設(shè)備可將土壤溫度穩(wěn)定在目標(biāo)范圍。不會(huì)出現(xiàn)自然增溫或其他加熱方式的溫度波動(dòng)過(guò)大問(wèn)題。  

各土層升溫幅度可控、溫差小，可實(shí)現(xiàn)全目標(biāo)土層恒定增溫幅度，不受晝夜光照影響。熱量從土壤內(nèi)部釋放，地表無(wú)強(qiáng)熱輻射，土面蒸發(fā)弱，土壤水分梯度更接近自然狀態(tài)，水分干擾更小。

增溫裝置可以布設(shè)在SoilScope控制型蒸滲柱體內(nèi)，柱體側(cè)壁保溫隔熱，底部防滲隔熱，土體為獨(dú)立封閉單元，無(wú)側(cè)向熱損耗；配套閉環(huán)恒溫控制系統(tǒng)，24 h 晝夜、整個(gè)試驗(yàn)周期均可穩(wěn)定維持目標(biāo)溫差，升溫處理一致性高，數(shù)據(jù)變異小。

蒸滲柱四周防滲，水分僅能向上蒸發(fā)或向下滲漏，全部滲濾液可完整收集，升溫誘導(dǎo)的碳氮淋失、耗水損耗能做到精準(zhǔn)定量，不存在野外無(wú)法計(jì)量的側(cè)向流失誤差。增溫僅改變土體溫度，不會(huì)同步擾動(dòng)地上微環(huán)境，可分離土壤升溫直接效應(yīng)與空氣、光照帶來(lái)的間接干擾。

蒸滲柱體可取原狀土柱，土柱面積1平方米，高度可定制。采用“直接稱重"方式，稱重傳感器精度達(dá)到了1/10000，使蒸滲儀的蒸散分辨率達(dá)到了0.01mm（1平米面積蒸滲儀），可以直接精準(zhǔn)測(cè)量潛水蒸發(fā)量。

自動(dòng)記錄分層水分、水勢(shì)的瞬時(shí)值，在與大田水勢(shì)梯度一致的情況下，得到罐體內(nèi)的土壤水動(dòng)力學(xué)參數(shù)，水位變化量、滲漏量。

蒸滲柱體是封閉可控土體單元，加裝增溫系統(tǒng)，可用于模擬全球氣候變暖，定量解析土壤升溫對(duì)水 - 碳 - 氮耦合過(guò)程的獨(dú)立與交互效應(yīng)。 

通過(guò)精準(zhǔn)設(shè)置恒定土壤增溫梯度（+1、+2、3℃等），單獨(dú)量化土溫升高對(duì)土壤 CO?、N?O、CH?排放、有機(jī)質(zhì)礦化、根系與微生物呼吸的驅(qū)動(dòng)作用。

結(jié)合SoilGas土壤 CO2 CH4 N2O H2O在線監(jiān)測(cè)儀與iChamber-LY 蒸滲冠層箱，可在線、實(shí)時(shí)、原位自動(dòng)測(cè)量土壤CO2、CH4和N2O排放通量。監(jiān)測(cè)儀基于激光吸收光譜原理，測(cè)量精度達(dá)到ppb級(jí)。

SoilGAS CO2/CH4/N2O在線監(jiān)測(cè)儀

iChamber-LY蒸滲冠層箱由澳作公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)，高度隨植物生長(zhǎng)可調(diào)、面積可達(dá)1平米，對(duì)測(cè)量點(diǎn)降雨、風(fēng)速等小氣候無(wú)影響。既可用于土壤溫室氣體通量測(cè)量，也可用作群落光合室。

系統(tǒng)配置的多路控制器可同時(shí)控制多個(gè)冠層箱。每個(gè)冠層箱的測(cè)量時(shí)間可設(shè)定。箱體不改變測(cè)點(diǎn)的環(huán)境因子，無(wú)需像靜態(tài)箱法定期更換測(cè)量地點(diǎn)。箱體采用高透光率材料，測(cè)量時(shí)不影響植被的光合過(guò)程。可全時(shí)、自動(dòng)測(cè)量，透光箱體可在夜間自動(dòng)測(cè)量呼吸過(guò)程，確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

iChamber-LY蒸滲冠層箱