二氧化碳（CO2）是最重要的↘温室气体，大气二氧化碳浓度在很大程度上受到土壤CO2通量的影响，土壤的CO2释放即土壤呼吸，包括三个生物学过程(即土壤微生物呼吸、根系呼吸、土壤动物呼吸)和一个非生物学过程，即含碳矿物质的化学氧化作用。

　　土壤呼吸的影响因素众多，包括土壤水分、温度等，其中土地的植被覆盖是一个重要因素。不同植被覆盖的土壤呼吸状况是目前已建立的长期监测CO2通量网站的重要研究对象之一，是研究世界碳循环的重要课题，对生态学、环境科学及地♀球表层系统科学意义重大。

　　目前基于呼吸室方法（Chamber-based method）测量土壤表层CO2通量的仪器很多，如英国ADC公司生产的SRS便□携式土壤呼吸测量系统及ACE土壤呼吸监测系统，还有易科泰生态技术公司采用扩散式传︻感器集成生产的SoilBox343便携式土壤呼吸测量仪及OTC-Auto群落光合呼吸监测系统等。呼吸室法的缺点是不能了解土壤表层以下（地下）的情况，如根系∩呼吸、异养呼吸等。在此背景下〇，SCG（soil-CO2 gradient）土壤剖面CO2测量监测技术就显得♂特别重要，通过不同深度的土壤剖面原位CO2测量，可以精准测量碳在土壤中的产生、运移、扩散过程（土壤中碳的周转），特别是随着O2传感器技术的发展，还可以同步№测量O2浓度，进而分析土壤O2消耗、呼吸商及与其它温室气体排放的▃关系等。

　　美国约翰·霍普金斯大学K.Szlavecz教授及史密森尼环境研究中心M.McCormick教授等，采用与SoilBox343同样的扩散式传感器呼吸室法，对不同森林类型本地种蚯蚓和非本◆地种蚯蚓对地上和地下生态系统过程的影响进行了研究，认为非本地种▲蚯蚓对生态系统包括土壤呼吸、土壤真菌、树木生长等具有非常重要的影响（研究结果发表在2011年《Biological Invasions》）。

　　APEC气候中心（APEC Climate Center）的J.A. Chun教授与约翰·霍普金斯大学（The Johns Hopkins University）的K. Szlavecz教授合作，在美国马里兰州巴尔的摩市中心东北部14公里的美』国农业部林务局实验森林网络站，对林地和草地各设∑3个监测点，每个点按土壤表层、距地表2cm、5cm、10cm、20cm、30cm 6个剖面，同步监测CO2、土壤水分和土壤温度及地面降雨情况，同时采用SoiBox343的呼吸室法测量土壤表层CO2通量。监测研究结果发表在《Atmospheric Environment》上。

　　结果表明“脉冲效应（降雨后二氧化碳浓度迅速增加的现象）”在草地中比在林√地中更明显（下图中a和b箭头所指），这个效应源于同样的降雨条件下草地土壤水分的变化大于林地。从土壤深度这个角度上分▓析，2cm，5cm和10cm深度具备更明显的“脉冲效应”，但是，这种“脉冲效应”在土壤表层并不明显（如图a所示）。利用SOILCO2模型，进一步估算出土壤CO2通量（见下右图）

　　北京易科泰生态技术公司采用∮国际先进传感器与数●据采集技术，专业生产SCG-N土壤剖面CO2/O2监测系统及SoilBox343便携式土壤呼吸测量仪，可以同步测量监测土壤CO2、O2、土壤温度及土壤水分等，是农业部学科群项目、中科院CERN网络等的主要观测研究设备。其主要々功能特点与研究方案为：

　　1) SCG-N SoilBox343，全面测量监测土壤剖面CO2、土壤水分、土壤温度、土壤O2及表层CO2通量

　　2) SCG-N OTC-Auto BTC-100，全面观测地上与地下群落生态过程，包括土壤呼吸、群落光合作用、根系生长周转等

　　3) SCG-N 与 SoiTron多功能小型蒸渗仪技术结合，建立多功◥能土壤生态模拟实验观测系统

　　4) 可进一步选配植物茎流监测、叶绿素荧光监测、土壤营养盐在线分析等

　　5) 应用与生态科学、土壤与地球科学观测、农业科学、林业科学、湿地生态观测等