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土壤碳循環系統
以森林土壤為主的土壤是陸地生態系統中*大的有機碳庫，達15,500億噸，是大氣中碳儲量的2倍，是全球植被中的3倍（Lal, 2004）。另一方面，由于植物根系的新陳代謝作用（根呼吸）和土壤微生物的分解作用（微生物呼吸）同時會有大量的有機碳被釋放到大氣中。根呼吸和微生物呼吸的總和通常被稱之為土壤呼吸。到目前為止，幾乎所有的研究都表明土壤呼吸與土壤溫度之間存在著明顯的指數關系 (Davidson and Janssens, 2006; Liang et al., 2004)。
全球的土壤微生物呼吸不但占全球土壤總呼吸的71%，同時也為每年化石燃料排放碳的9倍，為每年陸地碳匯的57倍 (IPCC, 2007)。因此，由全球變化導致的極小土壤呼吸變化，都會對全球的碳平衡起到嚴重的影響 (Friedlingstein et al., 2006; Heimann and Reichstein, 2008)。
但是，這種未來的長期預測往往是基于短期（季節性）的野外觀測數據，還缺乏長期的野外觀測數據做以驗證。
土壤呼吸測定
土壤呼吸的測定，應用自動開閉箱式土壤碳呼吸自動連續測定方法。該自動開閉箱式土壤呼吸測定系統，呼吸箱的尺寸為長Φ90cm×高50cm，主要由透明塑料板粘接而成。兩扇蓋子的開閉由壓縮空氣通過2根氣缸來完成。各個呼吸箱的開閉，空氣采樣的控制由一個可編程數采通過一個多頻道采樣裝置來實現。土壤呼吸的測定方式為閉路式。當呼吸箱關閉后，箱內CO2濃度的變化由一臺紅外CO2測定儀（LI-820, Li-Cor）來測定。
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OTC熏氣箱
開頂式氣室開頂式熏氣箱( Open-top chamber ). 系由美國在1973年首先 使用，一般為圓柱形頂端開敞，氣體由鼓風機自下方進入，接觸植物后由頂端開口溢出之設計。 基本上此一設計可使箱內之物理環境包括光線，溫度、濕度、降雨等接近于天然。可研究某種氣體的變化，對農作物及森林樹木的影響。
1、常規研究
常規研究開頂箱在箱體的底部開有通氣口，研究對象種植在箱體內，研究時按照研究者要求控制通入氣體的濃度，實現氣體倍增研究。
2、根系研究
根系研究型開頂箱主要根據研究者研究對象的特殊性而量身定做的。該開頂箱箱體底部還建有根部觀察室，在進行氣體倍增的同時，研究室可供研究者進入，隨時觀察研究對象根部的變化情況。
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FACE系統
CO2-FACE（Free Air CO2 Enrichment ）即在近地面空氣中增加 CO2）濃度。FACE系統是一個模擬未來CO2 增加的微域生態環境。根據冠層CO2 濃度測定結果，由控制系統實時調節FACE圈層內的CO2 濃度，使之保持在高于對照的設定濃度值（已經建立的FACE系統設定的CO2）濃度高于對照200ppmv)。
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