一、背景介绍

碳水通量是陆地生态系统能量传递和物质循环的核心组成部分。目前，以美国LI-COR 公司为代表的碳水通量监测全球头部企业产品售价高达百万，而中低端企业产品存在通道数量少、自动化程度低、监测效率和精度不高等问题。本产品对标全球头部企业产品，通过技术革新，开发高性能、高效率、低成本的碳水通量监测先进设备。

二、技术创新

团队历时3年，通过多轮优化和改进，成功研发了监测精度与LI-COR产品相当且性能更优越的技术产品。产品技术创新表现在：①研发多通道转换装置和气路控制方法，实现了不同通道的依次轮流采集和残余气体清除；②系统实现了多个监测点长期、自动化、无人值守 的碳水通量实时监测，显著降低了操作难度并节省劳动力；③开发NDIR  CO₂传感器和温湿度 传感器数据校正算法，实现CO₂和H₂O的高精度监测；④开发云平台管理系统，通过4G网络将系统数据实时传输至云端，实现数据的远程管理及通量数据在线计算。

三、应用测试

经过1年多田间原位试验，产品在碳水通量监测方面与美国LI-COR公司最新产品LI-850气体分析仪的监测结果具有很好的一致性。碳通量监测与LI-850测量结果的线性回归拟合系 数分别为0.9792和0.9955,均方根误差分别为0.23 g   CO₂m^-2h^-1和0.037 g  CO₂m^-2h^-1;  蒸发量测量值与真实值之间的线性相关系数为0.9685,均方根误差为1.31g H₂Om^-2h^-1。产品较LI-850增加了远程自动监测与分析功能，性能更优越，而技术成本降低了60%以上，适 用于农田、草原、湿地、森林等多种生态系统碳水通量监测。此外，团队还开发了可以与本产品配套使用的无人机空气采样器、无人机温室气体和空气颗粒物实时监测器等系列产品。