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QT-5010土壤剖面呼吸梯度观测系统利用性能**的CR1000数据采集配套各类高精度的传感器根据上述研究而研发集成的原位CO2持续监测系统。土壤呼吸是陆地生态系统的主要碳源，据报道，欧洲通量项目EUROFLUX 18个森林类型的平均年土壤呼吸占其总初级生产力的49%（Janssens et al., 2001），Law等（Law et al. 2001）研究发现，土壤呼吸约占整个生态系统呼吸的四分之三。土壤碳库细微的变化都将对大气CO2浓度造成重大影响，因此研究土壤碳动态及其CO2排放对于预测大气CO2浓度变化成为迫切的重要课题。有关土壤表层二氧化碳通量（土壤总呼吸）研究很多，但这显然并不足以阐释土壤CO2生产过程，土壤剖面二氧化碳垂直梯度研究越来越成为土壤呼吸乃至生态系统碳循环研究的热点。QT-5010土壤剖面呼吸梯度观测系统利用性能**的CR1000数据采集配套各类高精度的传感器根据上述研究而研发集成的原位CO2持续监测系统对土壤不同层面（深度）CO2生产的持续监测对于理解土壤CO2动态极为重要，可以阐明由土壤到大气CO2通量随季节、光照、温度、湿度及土壤特性的变化特征。另外，土壤垂直梯度CO2监测可以与广泛使用的涡度相关监测比较，从而定量研究分析生态系统的碳交换。
根据菲克**定律(Fick’s first law)，在（稳态扩散的情况下）单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量（称为扩散通量Diffusion flux，用J表示）与该截面处的浓度梯度(Concentration gradient)成正比。土壤剖面CO2通量（μmol CO2 m?2 s?1）即根据该定律求出，具体计算公式为：
J= -D(dC/dx)
其中D 为CO2在土壤中的扩散系数(单位为m2/s，与土壤温度、土壤体积含水量及土壤空隙度有关)，C为深度为x（单位为m）的CO2浓度，dC/dx为浓度梯度，“–”号表示扩散方向为浓度梯度的反方向，即扩散由高浓度区向低浓度区扩散。
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