科研人員通過研究黃淮海地區(qū)不同種植模式下作物產(chǎn)量和溫室氣體排放特征，探索適宜的種植模式，以保障糧食安全和實(shí)現(xiàn)低碳排放目標(biāo)。在2015-2020年期間，于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所新鄉(xiāng)試驗(yàn)基地進(jìn)行，設(shè)置5種種植模式：單季冬小麥（W）、單季夏玉米（M）、單季夏大豆（S）、冬小麥-夏大豆一年兩熟（W-S）和冬小麥-夏玉米一年兩熟（W-M），每個模式重復(fù)3次，監(jiān)測作物產(chǎn)量、氮素積累量、氮肥偏生產(chǎn)力、經(jīng)濟(jì)效益和溫室氣體排放量等指標(biāo)。

研究結(jié)果表明：（1）W-M模式的周年玉米當(dāng)量產(chǎn)量和能量產(chǎn)量均最高，顯著高于其他模式；（2）N?O排放通量在施肥后出現(xiàn)峰值，W-M模式排放最高，CH?通量整體為負(fù)值（土壤吸收），表現(xiàn)為碳匯，W-M模式直接溫室氣體排放總量最高，W-S比W-M降低11.1%；（3）W-M模式的經(jīng)濟(jì)效益顯著高于其他模式，主要因玉米產(chǎn)量高、產(chǎn)值大。

上述溫室氣體研究使用靜態(tài)箱法和氣相色譜聯(lián)用，溫室氣體采樣裝置由不透明聚氯乙烯塑料制成，包括箱體（長30 cm×寬15 cm×高30 cm）和矩形底座（長30 cm×寬15 cm×高10 cm）兩部分，底座在作物播種后即嵌入土壤中，深度為10cm，整個作物生育期內(nèi)保持位置固定，上午8:00-10:00 采集氣體樣品。在箱體與底座密閉后的0、10、20 和30 min抽取箱內(nèi)氣體樣品。

由澳作公司自主研發(fā)的iChamber-CS群落全株碳匯監(jiān)測系統(tǒng)通過在線或便攜式測量群落光合、呼吸等，估算群落生態(tài)系統(tǒng)GPP、NEE等，監(jiān)測系統(tǒng)由群落全株自動箱或便攜式測量室、AZG-LM多氣體分析儀組成，可滿足上述研究需求，且主要技術(shù)優(yōu)勢如下所示：

·適宜的面積周長比：研究表明基座面積與周長的比率≥10厘米被認(rèn)為是非常好的，上述研究所使用的箱體面積周長比為5厘米，邊緣擾動的潛在影響較大，容易產(chǎn)生氣體通量偏差，而澳作研發(fā)的iChamber自動箱不同規(guī)格均滿足面積周長比大于10厘米，有效減少氣體通量偏差。

·高度隨植物生長可調(diào)，頂部空間恒定：通過隨時調(diào)整箱體高度，使其始終與植被冠層保持一個標(biāo)準(zhǔn)且充足的空間距離，避免“箱體效應(yīng)"，iChamber自動箱使用無頂Chamber并用蓋子封閉，減小壓差。

·時間分辨率高：氣體分析儀采集頻率達(dá)到1Hz，可精準(zhǔn)捕捉瞬態(tài)氣體排放事件、提升通量計(jì)算的可靠性、揭示氣體交換的機(jī)理過程等。