土壤呼吸是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要碳源，土壤碳庫(kù)細(xì)微的變化都將對(duì)大氣CO2濃度造成重大影響，因此研究土壤碳動(dòng)態(tài)及其CO2排放對(duì)于預(yù)測(cè)大氣CO2濃度變化成為迫切的重要課題。近幾年國(guó)外進(jìn)行了一系列創(chuàng)造性技術(shù)方法研究，ENVIdata-SC 土壤 & 濕地 剖面CO2梯度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)即是根據(jù)上述研究而研發(fā)集成的原位CO2持續(xù)監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn)
ENVIdata-SC 土壤 & 濕地 剖面CO2梯度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、 CO2梯度傳感器組成。按用戶設(shè)定的測(cè)量間隔定時(shí)、自動(dòng)測(cè)量CO2梯度參數(shù)。
該系統(tǒng)通過Internet傳輸數(shù)據(jù)，用戶無(wú)需到測(cè)點(diǎn)下載數(shù)據(jù)，只要能上網(wǎng)，可隨時(shí)查看系統(tǒng)運(yùn)行情況、下載和歷史數(shù)據(jù)。
2.1 傳感器
2.1.1 CO2梯度傳感器-1（可用于濕地或土壤高含水量）
由采氣矛、氣泵、CO2傳感器組成采氣矛提取土壤中的氣體并通過氣泵和管道輸送到傳感器，這種氣體是通過疏水性聚合物多孔氣體擬定的。因此，不受土壤基質(zhì)、污染物和水的干擾。
采集點(diǎn)到數(shù)采遠(yuǎn)距離可達(dá)4米
測(cè)量范圍：
可選擇0 … 500 ppm up to 0 … 100 %. (100000ppm)
右側(cè)圖為六個(gè) CO2 傳感器和一個(gè)數(shù)據(jù)采集器集成在機(jī)箱中
2.1.2 CO2土壤剖面?zhèn)鞲衅?2（用于土壤低含水量）
1）非擾動(dòng)原位持續(xù)測(cè)量土壤剖面CO2、水分、溫度
（標(biāo)準(zhǔn)配置為3層），可通過菲克定律求出土壤CO2通量
2） 自動(dòng)測(cè)量記錄空氣溫濕度、氣壓、PAR等
3） 透明或非透明土壤呼吸室法測(cè)量表層土壤呼吸，可用于補(bǔ)充或校準(zhǔn)土壤剖面CO2梯度測(cè)量數(shù)據(jù)
2.1.3 探頭式土壤水分、溫度、鹽分傳感器
基于TDR（Time domain Reflectometry with Intelligent MicroElements）時(shí)域反射技術(shù)的TRIME傳感器可方便、快速地測(cè)量土壤表層含水量，與延長(zhǎng)桿聯(lián)合使用也可以測(cè)量深層土壤含水量。
非擾動(dòng)原位持續(xù)測(cè)量土壤剖面CO2、水分、溫度（標(biāo)準(zhǔn)配置為3層），可通過菲克定律求出土壤CO2通量
2.2、數(shù)據(jù)采集器
數(shù)據(jù)采集器是一款堅(jiān)固、獨(dú)立、低能耗的數(shù)據(jù)采集器，具有支持U盤、18位分辨率、通訊性能可擴(kuò)展及內(nèi)嵌顯示屏等特性。雙通道隔離概念可同時(shí)使用多達(dá)10個(gè)隔離或15個(gè)共用參考模擬輸入，配置擴(kuò)展模塊后多可通道可擴(kuò)展至600個(gè)。
數(shù)據(jù)支持SDI-12傳感器組網(wǎng)，支持SCADA系統(tǒng)的Modbus、 FTP和Web接口、具有可控12V電源為傳感器供電。工作溫度低可達(dá)-45℃。
2.3、ENVIdata數(shù)據(jù)傳輸和管理
該系統(tǒng)直接將數(shù)據(jù)傳送到 (中國(guó)生態(tài)數(shù)據(jù)網(wǎng))網(wǎng)站上，通過對(duì)監(jiān)測(cè)的生態(tài)環(huán)境因子的時(shí)序變化和相關(guān)性分析，確定監(jiān)測(cè)對(duì)象的狀態(tài)發(fā)展。
ENVIdata 服務(wù)器軟件既可以作為獨(dú)立的應(yīng)用軟件，運(yùn)行在用戶的服務(wù)器上；也可以運(yùn)行在澳作公司安全的服務(wù)器上，為多個(gè)用戶提供數(shù)據(jù)接收服務(wù)，同時(shí)幫助用戶監(jiān)控野外測(cè)點(diǎn)硬件系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
澳作公司ENVIdata系列生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)成功獲得 ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證，于2010年獲得 ISO9001 質(zhì)量認(rèn)證書，至今全部通過專家的年度復(fù)核，確保系統(tǒng)集成的品質(zhì)
用戶采用用戶名和密碼登陸，只要能上網(wǎng)，就能瀏覽實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)
特點(diǎn)：
1） 生態(tài)環(huán)境信息以各種時(shí)間間隔 （分鐘、每小時(shí)、每天）發(fā)送到網(wǎng)站上。
2） 用戶只要能上網(wǎng)，既可瀏覽實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
3） 中心服務(wù)器中文界面，便于操作和管理
4） 提供多參數(shù)、實(shí)時(shí)或歷史數(shù)據(jù)曲線圖
5） 系統(tǒng)提供多站點(diǎn)地圖顯示
ENVIdata 數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)已為國(guó)內(nèi)的客戶服務(wù)3年，系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。
3、技術(shù)指標(biāo)
數(shù)據(jù)采集：
LCD液晶顯示，2線16字母的LCD液晶顯示和6個(gè)按鍵用于查看通道及數(shù)采狀態(tài)和功能執(zhí)行
通訊：RS232、USB、以太網(wǎng)等
采樣間隔：10ms至天，可自定義
工作溫度范圍-45~70℃
工作濕度85%（無(wú)水汽凝結(jié)）
模擬輸入：5-15個(gè)單端通道（10個(gè)差分）
脈沖通道：12個(gè)
數(shù)字I/O口：8個(gè)
傳感器：
CO2梯度傳感器-1（可用于濕地或土壤高含水量）主要技術(shù)指標(biāo)：
測(cè)量范圍：
可選擇0 … 500 ppm up to 0 … 100 %. (100000ppm)
CO2土壤剖面?zhèn)鞲衅?2（用于土壤低含水量）主要技術(shù)指標(biāo)：
土壤CO2測(cè)量：CARBOCAP®CO2傳感器，非色散單束雙波長(zhǎng)紅外技術(shù)（NDIR） ，測(cè)量范圍0-2000ppm、0-3000ppm、0-5000ppm、0-7000ppm、0-10000ppm 可選，精度±1.5%，相應(yīng)時(shí)間30秒。
探頭式土壤水分、溫度、鹽分傳感器：
TRIME-PICO64/32：
水分測(cè)量范圍0—、測(cè)量精度：±2%、
測(cè)量重復(fù)精度：±0.2%；
電導(dǎo)率測(cè)量范圍：ECw 0...>20dS/m、測(cè)量體積: 1dm3
溫度測(cè)量范圍：-15℃…50℃ ， 測(cè)量精度：±0.2℃
