从树林到空中

了解森林生态系统中的二氧化碳通量已成为国际努力防止全球变暖的重要主题。全球促进了大气和森林之间二氧化碳通量的观察。森林生态系统中碳预算的成分 - 从森林地面释放的二氧化碳通量并从叶子中释放或吸收到叶子中 - 通常用室内方法测量。需要从森林地面进行准确测量二氧化碳外排，尤其是因为它占了森林生态系统总二氧化碳流出的很大一部分。然而，森林地板二氧化碳外排具有很大的空间分散体。因此，需要在不同位置进行大量测量以进行评估。对于在多个采样点测量二氧化碳外排的科学家来说，紧凑且易于操作的二氧化碳传感器和简单的室内系统是理想的解决方案。

要求应用封闭式二氧化碳传感器是一种通用的二氧化碳传感器，它具有用于测量二氧化碳浓度的光学路径。尽管闭合路径CO 2传感器在稳定性和准确性方面具有优势，但需要使用采样管使用空气泵将样品吸引到传感器中的样品单元中。室内方法使用封闭式二氧化碳传感器带有泵和管，通常不是很容易使用或便携。此外，当用泵从森林地面测量泵时，二氧化碳流出风险会受到小压力变化的影响，例如从多孔土壤或雪上进行测量。需要的是一个可以执行直接测量的传感器，而无需从腔室中绘制样品。

在研究开始时，我们试图使用VaisalaCarbocap®二氧化碳发射机GMD20或模块GMM220来测量森林二氧化碳二氧化碳外排。这些传感器在响应时间方面的性能不足以测量二氧化碳外排，而室内二氧化碳浓度的增加。因此，我们开发了一种向后估计方法来恢复延迟输出（Mizoguchi和Ohtani，2005年）。该方法采用了初始的二氧化碳浓度和从传感器响应实验中获得的补偿系数，从而可以校正传感器的延迟输出。因此，它解决了由延迟响应引起的外排的误差。

雪表测量

但是，即使使用此方法，传感器不稳定输出引起的错误也不能完全排除。特别是，测量方法不能用于用二氧化碳排出量小的雪表面测量。随后，我们使用了新开发的传感器 - 一种扩散类型VaisalaCarbocap®二氧化碳探针GMP343-从森林中的雪表面测量二氧化碳外排。

当使用静态室方法时，我们通常以10–30分钟的速率计算出外排。关闭腔室后十分钟后，二氧化碳浓度增加了约30 ppm（图1）。这表明GMP343的性能足以测量雪表面的小排水。

我们计划在研究森林的许多采样点上测量从雪表面的流出，并评估准确的二氧化碳发射。

FFPRI通量网

林业和森林产品研究所已经在五个具有不同气候和森林类型的研究地点建造了观测塔（FFPRI Fluxnet）。二氧化碳和其他通量的观察结果是在二氧化碳平衡中的每个成分 - 由于光合作用而导致的二氧化碳排出，二氧化碳二氧化碳二氧化碳外排等，依此类推。我们将分析二氧化碳平衡与各个组件之间的关系，并希望阐明森林生态系统中的碳循环。

了解有关VaisalaCarbocap®二氧化碳探针GMP343的更多信息。

该文章首次发表在Vaisala News 172/2006（Mizuko Mizoguchi，高级研究员和Yoshikazu Ohtani，日本气象环境环境和森林产品研究所Tsukuba的总监）。

参考文献：Mizoguchi和Y. Ohtani，“ Vaisala CO2传感器的响应特征及其对土壤二氧化碳排出准确估计的校正”，亚洲 - 通讯通讯，第19卷，第19期，第4-8页，2006年。