根据世界气象组织WMO温室气体公报（第18期，2022/10/26），全球平均地表CO2、CH4和N2O的浓度持续增高，其中CO2为415.7±0.2 ppm，CH4为1908±2 ppb，N2O为334.5±0.1 ppb。现有温室气体观测方法包括遥感卫星的柱浓度测量、大气本底浓度测量、城市高塔大气浓度测量、涡度相关通量观测、近地面大气廓线测量、土壤温室气体通量测量、地基傅里叶变换光谱法遥测等。对于更高时空分辨率的地表测量需求，如近地表温室气体泄漏监测、特定区域温室气体排放强度评估、卫星遥感温室气体数据验证等，都需要创新的观测技术和方法。目前，遥感卫星可用于大气柱浓度温室气体的测量，结合使用高塔和无人机观测，可以对区域尺度的温室气体排放进行评估。其中，由于无人机温室气体观测具有机动灵活的特点，可以帮助研究者们获取更高时空分辨率的数据，成为卫星遥感和定点高塔观测数据的有益补充。卫星、飞机和无人机的典型测量范围 图源/ Bing Lu等，2020前人的部分工作包括：在固定翼飞机上（SkyArrow ERA，意大利Magnaghi Aeronautica S.p.A.公司）搭载LI-7500 二氧化碳和水汽分析仪（Gioli B等，2006，2007；Carotenuto F等，2018），测量大气边界层的CO2通量以及估算点源CO2释放强度；搭载LI-7700甲烷分析仪（Gasbarra D等，2019），研究垃圾填埋场的CH4排放。LI-7500应用于Sky Arrow ERA 测量平台 图源/trevesgroup.com近些年来，随着激光光谱技术的进步，光反馈-腔增强激光吸收光谱技术（OF-CEAS）脱颖而出。这种新技术在极大提高测量精准度（详见下文的说明）的同时，实现了光腔缩小的目标。如LI-COR推出了系列高精度温室气体分析仪，光腔体积只有6.41cm3，极大缩短了测量响应时间——小于2秒；另外这种技术能耗低，仅为22w，两节锂电支持8个小时的测量。重量也仅有10.5kg，非常适合在无人机上使用。为满足新兴科研需求，北京力高泰科技有限公司与天津飞眼无人机科技有限公司合作，共同开发出了机载高精度N2O、CH4、CO2温室气体测量平台。采用光反馈-腔增强激光吸收光谱技术（OF-CEAS），高精度测量N2O、CH4、CO2浓度，适合移动式大气浓度测量。2018年推出LI-7810高精度CH4、CO2、H2O分析仪LI-7815高精度CO2、H2O分析仪2020年推出LI-7820高精度NO2、H2O分析仪2023年推出LI-7825高精度CO2同位素、NH3分析仪测量平台主要技术参数温室气体测量响应时间（T10-T90）：≤2s测量精度：CO2:  0.04ppm@400ppm（5s数据平均）CH4:  0.25ppb@2000ppb（5s数据平均）N2O:  0.20ppb@330ppb（5s数据平均）LI-7825精度δ13C 1秒信号平均为 δ18O5分钟信号平均为 δ17O5分钟信号平均为 起飞重量：45kg工作时间：>45分钟标准巡航速度：8m/smax巡航速度：15m/s抗风能力：max5级风使用环境：-20℃~45℃；可小雨中飞行测量高度：0-2000m应用案例A Pilot Experiment使用机载高精度CH4、CO2温室气体测量平台，研究某工业园区的温室气体排放。测量期间假设：（1）工业园区处于不间断的常规运行状态；（2）飞行测量期间大气条件稳定；（3）大气边界层内温室气体和气象条件的垂直变化远大于水平变化；（4）测量高度的温室气体与空气混合充分，且以平流为主。根据以上条件，飞行需要满足的低度应大于粗糙度子层（通过风温湿廓线确定，或估算为研究区内建筑物平均高度的3倍），并位于近地层内。无人机应尽量保持匀速运动并平稳飞行，俯仰角不大于5°，横滚角不大于20°，尽量保持与地面的相对高度稳定（仿地飞行）。需要在大气边界层湍流发展显著的时间段开展测量，一般为上午10:00至下午4:00。同时，为了尽可能减少垂直输送方向上的误差，风速以2-3级为宜，避免在阴天、雨天等不利气象条件下开展监测。采用基于控制体积的质量守恒法对园区开展走航式测量，此方法也称为自上而下排放强度反演算法（Top-down Emission Rate Retrieval Algorithm, TERRA）。根据对园区不同高度监测断面的测量数据，计算得到东西南北四个断面的平流通量以及垂直向上的温室气体排放强度。飞行中的机载高精度CH4、CO2温室气体测量平台样地与方法Materials and Methods该样地平均海拔1400m，年降雨量小于300mm，主导风向偏西风。在2022年12月进行试飞。主要进行两方面测量：（1）背景样地大气CH4、CO2浓度垂直廓线；（2）沿工业园区外围飞行，测量垂直大气方向上CH4和CO2浓度。另外，飞行过程中会同步采集风向、风速、空气温湿度、大气压强、经纬度坐标、海拔信息等。测量航迹原始数据质量控制QA/QC采用滑动均值滤波方法对所有数据进行异常值检验，对大于5倍测量数据标准差的点位，标记为异常值并剔除，用线性插值方法进行数据插补。一个测量架次，如果异常数据超过30%，标记为无效测量，需要重新补测。实验结果Results背景样地大气廓线就CO2而言，飞行上升过程测量的CO2浓度要低于在下降过程中测量的浓度。在飞行上升过程中，近地面测得的CO2浓度高，约为715mg/m3；随着测量高度的攀升，CO2浓度存在下降的趋势，在1900m至2000m时，CO2浓度降低至约680mg/m3。在下降过程中，2000-1900米区间内存在一个小高峰，浓度约为800mg/m3，约1600m-1700m之间存在一个峰值，浓度约为900mg/m3。CO2 大气廓线CH4 大气廓线就CH4而言，飞行上升过程测量的CH4浓度要略低于在下降过程中测量的浓度。近地表的CH4浓度高，约为1.24mg/m3。随着高度增加，CH4浓度下降，在2020米左右时，CH4浓度降至1.16 mg/m3。工业园区在园区南部，测量得到3处高CO2浓度区，一处距离地表75-100m处，浓度约为495ppm；第二处距地面175-200m处，浓度约为505ppm；第三处距地面100-125m，浓度约为520ppm。CH4数据类似，距离地面100-125m处，存在CH4高浓度区域，浓度约3794.35ppb。CO2数据的空间网格化CH4数据的空间网格化排放强度计算根据标量守恒方程和散度定理，认为控制体积内的质量变化与通过控制体积表面的综合质量通量相等。可以通过在排放源周围构建控制体积，在忽略大气沉降的情况下，对控制体积四个表面和上表面进行通量计算，然后进行积分，最终获得排放控制体积内部的排放强度。数据显示，该工业园的CO2的排放强度约为12.539 kg/s ± 0.640 kg/s；CH4排放强度为 21.521 g/s ±3.424 g/s。实验结论Conclusions使用机载高精度N2O、CH4、CO2温室气体测量平台，结合数学模型，能够对特定区域的温室气体排放强度进行定量评估。参考文献【1】世界气象组织温室气体公报 - 第18期【2】Bing Lu, Phuong D. Dao, Jiangui Liu, Yuhong He, Jiali Shang. 2020. Recent advances of hyperspectral imaging technology and applications in agriculture. Remote Sensing 12(16): 1-44.【3】Carotenuto F, Gualtieri G, Miglietta F, et al. Industrial point source CO 2 emission strength estimation with aircraft measurements and dispersion modelling[J]. Environmental monitoring and assessment, 2018, 190: 1-15.【4】Gasbarra D, Toscano P, Famulari D, et al. Locating and quantifying multiple landfills methane emissions using aircraft data[J]. Environmental Pollution, 2019, 254: 112987.【5】Gioli B, Miglietta F, Vaccari F P, et al. The Sky Arrow ERA, an innovative airborne platform to monitor mass, momentum and energy exchange of ecosystems[J]. 2006.

蒸散（Evapotranspiration），又称蒸散发，包括地表水分蒸发与植物蒸腾耗水两部分，它是地表水分循环和能量平衡的重要组分。蒸散在气候干湿状况分析、水资源利用和评估、农业作物需水管理、生态环境变化如荒漠化等研究中起到了关键作用。蒸散(Evapotranspiration)图解 来源/Wikipedia目前，获取蒸散量数据的方法有两种：间接获取法和直接测量法。蒸散量的间接获取办法，需要获得两个参数：作物系数和潜在/参考蒸散量，这无疑增加了数据的不确定性。涡度相关通量测量技术，能用于地表蒸散量的直接测量，但由于方法复杂性等原因，一直没有得到广泛应用。LI-COR公司为此研发出LI-710蒸散测量仪，该仪器基于得到广泛认可的涡度相关通量测量技术，实测地表与大气之间的水汽交换通量，成为直接测量样地蒸散量的不二之选。LI-710蒸散测量仪的主要特点可验证的精准度LI-710采用涡度相关通量测量技术，以10Hz的频率测量垂直方向上的风速和水汽浓度，之后采用成熟的涡度相关通量数据算法，得到每30mins的水汽通量数据和蒸散量。和传统涡度相关仪器采集的数据、以及根据彭曼公式计算得到的潜在蒸散量数据对比，LI-710（图中绿线）显示出良好的一致性。直接输出计算完毕的蒸散数据LI-710内嵌计算模块，直接输出计算完毕的蒸散数据。从仪器安装，到数据输出，易用性得到了充分体现。方便快捷的安装极简式设计，即连即用SDI12数据输出一根线缆，方便数据采集和集成到现有测量系统中。1.5w低功耗方便在野外部署。无需校准，维护量极低方便多点布设，无需涡度相关专业数据分析经验。选择LI-710，还是传统涡度相关系统？LI-710能直接输出蒸散量数据，不需要使用者具备专业的涡度相关数据分析经验。但如果还需要CO2通量数据，那就需要一套更完备的涡度相关测量系统。参见下表，帮助您做出选择。应用案例Land IQ公司科学家们使用LI-710分析加州地区的农业需水Land IQ是一家提供农业科学咨询和遥感服务的公司，总部位于加利福尼亚州首府萨克拉门托。其开发的Land IQ ET是一个数据驱动的实地用水模型，使用了80多个气象站的地面数据。他们的客户主要是当地的水资源管理部门，包括近40个地下水可持续发展机构（GSA）。这些机构监测着35-40种不同作物的蒸散量，总面积达300多万英亩，主要涉及Stanislaus, Madera, Fresno, Tulare, Kings 和 Kern六个农业县。Land IQ公司的科学家Frank Anderson每月收集和分析来自气象站的数据，并将这些信息作为蒸散量ET模型的数据基础。他说：“我们力争为客户收集全面而准确的蒸散量数据”。自2022年11月以来，Land IQ已经在其研究网络中部署了5套LI-710蒸散测量仪，这些新仪器安装在原有气象站旁边。Anderson说：“我们想在一系列不同覆盖类型样地上部署LI-710，包括休耕地、开心果树林、杏树林、柑橘林和苜蓿地等。苜蓿栽种比较特殊，因为它需要周期性插条，这整好可以分析对比蒸散量数据的变化。”这些作物具有不同的盖度，开心果林大约是25%，杏树林的能接近90%。他们在一年中蒸散量ET很低的时段安装了LI-710。Anderson对LI-710采集的数据很满意，他说：“LI-710在蒸散量很小的情况下采集的数据可靠度很高。”在一家奶牛场旁边的苜蓿样地上，他们安装的LI-710在高粉尘环境中工作。Anderson说，“这是一个挑战，因为样地空气中有氨、挥发性有机化合物和灰尘颗粒等。”LI-COR公司为此开发了一个工具，可以帮助用户轻松更换过滤器。Anderson认为，LI-710的安装和维护非常简单。两个人花了不到一个小时，就将LI-710安装到了现有的气象站系统中。Anderson对LI-710采集的数据非常满意。他说：“我们的整个数学模型都需要建立在可靠的蒸散实测数据基础上，我们希望联网布设更多的LI-710。”

冬小麦样地不同深度土壤水分含量动态，为什么会这样？图源/METER土壤水分数据与土壤质地（沙土、壤土、黏土）的关系是什么？为什么没有得到预期的土壤水分数据？土壤水分数据异常波动背后的原因是什么？在冬季，当表层土壤冻结后，土壤水分数据会怎样变化？为什么同一样地甚至同一深度土层的土壤水分数据会存在差异？环境温度变化会影响土壤水分数据吗？水分在土壤中的空间分布，存在昼夜模式吗？如何通过土壤水分数据，研究降水和干旱事件？土壤水分随深度是如何变化的？如果您在分析土壤水分数据时，也有这些困惑，本期研讨不容错过！在气候系统中，土壤水分是一个关键因子，它决定着地表蒸散量，影响植物的光合作用，是生态系统水循环、能量循环和生物地球化学循环中的基本组成部分，在降水、径流、土壤入渗、蒸散发等水文过程中起着重要作用。土壤水分传感器、数采和互联网技术的进步，使得原位、高精准度获取土壤水分连续数据成为现实。在取得土壤水分数据后，该如何去做深入分析呢？尤其是，当土壤水分数据和我们的预期结果存在偏差，我们该如何分析其背后的原因呢？本次研讨会，我们邀请到了METER公司的Colin博士，他将和大家分享土壤水分数据分析的经验，回答文章开头提出的那些问题。如果您正在从事相关问题的研究，热诚邀请您参加本次研讨。研讨会详情题目：How to Interpret Soil Moisture Data主讲人：Colin Campbell, Senior research scientist, METER Group主办方：METER Group and 北京力高泰科技有限公司 日期和时间：2023年5月10日（星期三）；上午 10:00-11:00 (北京时间)平台： 腾讯会议会议ID：764 698 242嘉宾简介Colin CampbellColin是METER公司的科学家，是环境产品部的副总裁。同时，他还是华盛顿州立大学的兼职教授，主讲环境生物物理学课程。Colin致力于土壤-植物-大气连续体测量产品研发超过20年。他与全球很多研究者保持着合作关系，广泛参与气候变化与农学方面的研究。2007年，他与同事为NASA凤凰号火星探测任务，定制开发了土壤热特性和电导传感器。最近，他的工作涉及遥感与原位测量数据的融合使用。

春天来了，万物复苏，又到了做实验的季节。北京力高泰科技有限公司为您准备了线上系列产品交流活动。第二系列是LI-6400XT光合-荧光测量系统，针对LI-6400XT的软硬件使用、数据分析等为大家做深入详细介绍。详情如下：LI-6400XT光合-荧光测量系统专题内容第一期2022年3月22日（星期二）上午10:00-11:00LI-6400XT测量操作演示及注意事项第二期2022年3月24日（星期四）上午10:00-11:00LI-6400XT数据分析、常见问题及维护保养报名链接

通量研究 LI-COR“3要素+” 完整解决方案：Classic  LI-7500经典可靠的分析仪；Trendy  EddyPro流行通用的数据处理软件；In-depth  Tovi数据深入分析软件；Cloud  FluxSuite多台站数据管理平台。2021年12月-2022年3月，我们力邀LI-COR 三位通量研究领域的科学家：徐六康、李加宏、Dave Johnson，举办7场讲座。通过这次研讨，您将掌握观测研究的核心要素，并可收获一张由LI-COR颁发的结业证书。从森林到海洋，从农田到城市，从干旱荒漠到热带雨林，在地球不同生态系统的能量、CO2、水汽和CH4通量研究中，涡度相关方法得到了广泛应用。前三期，LI-COR的科学家徐六康和李加宏博士和大家分享了涡度相关通量研究的意义、方法、应用和实验设计。本期将聚焦涡度相关通量观测的硬件组成。我们邀请到的嘉宾是LI-COR生物科学公司高级应用科学家Dave Johnson，他将和大家分享：● 涡度相关通量观测系统由哪些硬件组成？● 如何根据样地的实际情况选择适合的气体分析仪？● 三维超声风速仪的选型有哪些讲究？嘉宾简介Dave  JohnsonDave Johnson，LI-COR高级应用科学家，有超过25年的生态类仪器相关理论和野外实践经验。他既是LI-COR公司的应用科学家，又是工程师、技术支持专家和产品经理。从基础理论到产品研发，他领导了LI-COR涡度相关产品多项硬件和软件的研发。在全球范围内，他组织、参与过60多场涡度相关学术研讨会。识别下方二维码，添加力高泰在线咨询微信号，工作人员会邀请您进群。参会详情我们会在群内发布。热烈欢迎广大通量研究领域的老师和同学们参会~精彩专题预告第四期2022年2月22日（星期二）上午10:00-11:00涡度相关通量观测的硬件组成Instrumentation for Eddy Covariance第五期2022年3月1日（星期二）上午10:00-11:00涡度相关通量观测的数据采集（含生物气象数据）与协同管理Integration of an Eddy Covariance System第六期2022年3月8日（星期二）上午10:00-11:00使用EddyPro分析/处理涡度相关通量观测数据Data Processing with EddyPro第七期2022年3月15日（星期二）上午10:00-11:00涡度相关通量观测的辅助测量：土壤碳水通量、叶片光合、叶面积指数LAISupplementary measurements to Eddy Covariance第一期（已完成）2021年12月22日（星期三）上午10:00-11:00生态系统碳水循环对气候变化的影响及相关测量技术The Importance of Measuring and Researching Carbon and Water Cycles and Their Impact on Climate Change第二期（已完成）2022年1月4日（星期二）上午10:00-11:00涡度相关通量观测方法介绍The Theory of Ecosystem Gas Exchange: The Eddy Covariance Method第三期（已完成）2022年1月11日（星期二）上午10:00-11:00涡度相关通量观测方法的应用与实验设计Eddy Covariance Applications and Experimental Design

通量研究 LI-COR“3要素+” 完整解决方案：Classic  LI-7500经典可靠的分析仪；Trendy  EddyPro流行通用的数据处理软件；In-depth  Tovi数据深入分析软件；Cloud  FluxSuite多台站数据管理平台。2021年12月-2022年3月，我们力邀LI-COR 三位通量研究领域的科学家：徐六康、李加宏、Dave Johnson，举办7场讲座。通过这次研讨，您将掌握观测研究的核心要素，并可收获一张由LI-COR颁发的结业证书。从森林到海洋，从农田到城市，从干旱荒漠到热带雨林，在地球不同生态系统的能量、CO2、水汽和CH4通量研究中，涡度相关方法得到了广泛应用。 本期的主题是涡度相关通量观测方法的应用与实验设计，我们邀请到了LI-COR生物科学公司高级应用科学家李加宏博士，他将和大家分享： 如何使用涡度相关方法，解决具体科学问题？如何对样地进行评估？Footprint（通量贡献区/风浪区）在仪器选址安装中的作用？如何根据实验假设和样地实际情况，选择合适的测量仪器？嘉宾简介李加宏李加宏，博士，美国LI-COR生物科学公司高级应用科学家。曾任USGS(美国地质调查局)资助项目涡度相关数据处理方法首席调查员。拥有丰富的生态系统和涡度相关技术研究经验。正式发表三十多篇研究论文。目前在LI-COR从事涡度相关方面的研究和技术支持。注册请识别下方二维码，成功后您将收到确认邮件。如您没有收到，请加我们工作人员微信（13466700581）。P.S. 温馨提示：之前已经注册的老师/同学无需再次注册，我们会给您的注册邮箱发送第三期的确认邮件。第三期注册二维码精彩专题预告第一期（已完成）2021年12月22日（星期三）上午10:00-11:00生态系统碳水循环对气候变化的影响及相关测量技术The Importance of Measuring and Researching Carbon and Water Cycles and Their Impact on Climate Change第二期（已完成）2022年1月4日（星期二）上午10:00-11:00涡度相关通量观测方法介绍The Theory of Ecosystem Gas Exchange: The Eddy Covariance Method第三期2022年1月11日（星期二）上午10:00-11:00涡度相关通量观测方法的应用与实验设计Eddy Covariance Applications and Experimental Design第四期2022年2月22日（星期二）上午10:00-11:00涡度相关通量观测的硬件组成Instrumentation for Eddy Covariance第五期2022年3月1日（星期二）上午10:00-11:00涡度相关通量观测的数据采集（含生物气象数据）与协同管理Integration of an Eddy Covariance System第六期2022年3月8日（星期二）上午10:00-11:00使用EddyPro分析/处理涡度相关通量观测数据Data Processing with EddyPro第七期2022年3月15日（星期二）上午10:00-11:00涡度相关通量观测的辅助测量：土壤碳水通量、叶片光合、叶面积指数LAISupplementary measurements to Eddy Covariance

通量观测研究的 LI-COR“3要素+” 完整解决方案：1. 精准、稳定的分析仪；2. 国际流行的数据处理软件；3. 化繁为简的数据深入分析软件；3+. 多台站数据管理平台。 通量观测研究 LI-COR“3要素+”完整解决方案2021年12月-2022年3月我们力邀LI-COR 三位通量研究领域的科学家徐六康、李加宏、Dave Johnson举办7场讲座生态系统碳水循环对气候变化的影响及相关测量技术涡度相关通量观测方法介绍涡度相关通量观测方法的应用与实验设计涡度相关通量观测的硬件组成涡度相关通量观测的数据采集（含生物气象数据）与协同管理使用EddyPro分析/处理涡度相关通量观测数据涡度相关通量观测的辅助测量：土壤碳水通量、叶片光合、叶面积指数LAI如果您对通量研究中的其他话题感兴趣，请告诉我们，作为后续的研讨内容。通过这次研讨，您将掌握观测研究的核心要素，并可收获一张由LI-COR颁发的结业证书。通量观测研究 LI-COR"3要素+"完整解决方案下周三第一讲（12月22日上午10:00-11:00），我们邀请到了LI-COR公司的首席科学家徐六康博士，他将以生态系统碳水循环为主题，和大家分享相关研究前沿，着重探讨生态系统与大气之间、叶片及土壤表面的温室气体通量测量技术。热烈欢迎各位老师参会交流~嘉宾简介徐六康徐六康博士，美国LI-COR公司环境科学部首席科学家。2000年获加州大学戴维斯分校土壤学博士学位，1987~1994年系原中科院综考会助理研究员，1994~2001年加州大学戴维斯分校助理研究，2001~2004年加州大学伯克利分校博士后研究。主要研究领域是各种生态系统及土壤介面和大气之间的温室气体和能量交换的调控及其测量技术的研究。发表论文和专利几十篇，获Top 100 World‘s Most Influential Scientific Minds 2014 by Thomson Reuters，top 1% of researchers for most cited documents in Agricultural Sciences。截至2021年底，发表论文总引次数达8070次。研讨会详情题目：The Importance of Measuring and Researching Carbon and Water Cycles and Their Impact on Climate Change主讲人：徐六康博士主办方：LI-COR和北京力高泰科技有限公司日期和时间：2021年12月22日（星期三）；上午 10:00-11:00 (北京时间)点击下方链接报名，成功后您将收到确认邮件。有任何疑问请给我们留言: ) 报名链接通量观测研究 LI-COR"3要素+"完整解决方案精彩专题预告@Module.1第一讲2021年12月22日 星期三 上午10:00-11:00生态系统碳水循环对气候变化的影响及相关测量技术The Importance of Measuring and Researching Carbon and Water Cycles and Their Impact on Climate Change@Module.2第二讲2022年1月4日 星期二 上午10:00-11:00涡度相关通量观测方法介绍The Theory of Ecosystem Gas Exchange: The Eddy Covariance Method@Module.3第三讲2022年1月11日 星期二 上午10:00-11:00涡度相关通量观测方法的应用与实验设计Eddy Covariance Applications and Experimental Design@Module.4第四讲2022年2月22日 星期二 上午10:00-11:00涡度相关通量观测的硬件组成Instrumentation for Eddy Covariance@Module.5第五讲2022年3月1日 星期二 上午10:00-11:00涡度相关通量观测的数据采集（含生物气象数据）与协同管理Integration of an Eddy Covariance System@Module.6第六讲2022年3月8日 星期二 上午10:00-11:00使用EddyPro分析/处理涡度相关通量观测数据Data Processing with EddyPro@Module.7第七讲2022年3月15日 星期二 上午10:00-11:00涡度相关通量观测的辅助测量：土壤碳水通量、叶片光合、叶面积指数LAISupplementary measurements to Eddy Covariance通量观测研究 LI-COR"3要素+”完整解决方案LI-COR 通量观测•冬季系列研讨会即将拉开帷幕我们期待与您相见直播间!更多精彩敬请关注后续推送

Colin CampbellColin是METER公司的资深科学家，担任环境产品部的副总裁。同时，他还是华盛顿州立大学的兼职教授，主讲环境生物物理学课程。Colin致力于土壤-植物-大气连续体测量产品研发超过20年。他与全球很多研究者保持着合作关系，广泛参与气候变化与农学方面的研究。2007年，他与同事为NASA凤凰号火星探测任务，定制开发了土壤热特性和电导传感器。最近，他的工作涉及遥感与原位测量数据的融合使用。Emerging Technologyfor Soil/Plant Water Relations2021.12.01                          

无论是农业生产，还是生态、水文学研究，精确的水势（Water Potential）测量非常重要。土壤-植物-大气连续体上的水势示意图 源/METERMETER公司致力于水势测量仪器研发超过30年，从干端到湿端，从土壤到植物，其开发的系列水势测量仪享誉全球。本次研讨会，我们邀请到了METER公司的Colin博士，他将就以下内容与大家展开分享：水势测量仪的类型与特点水势测量前沿技术水势与水分含量同步测量的意义水势测量技术在农学与草学等研究中的应用嘉宾简介Colin CampbellColin是METER公司的资深科学家，是环境产品部的副总裁。同时，他还是华盛顿州立大学的兼职教授，主讲环境生物物理学课程。Colin致力于土壤-植物-大气连续体测量产品研发超过20年。他与全球很多研究者保持着合作关系，广泛参与气候变化与农学方面的研究。2007年，他与同事为NASA凤凰号火星探测任务，定制开发了土壤热特性和电导传感器。最近，他的工作涉及遥感与原位测量数据的融合使用。研讨会详情题目：Recent Advances in Water Potential Instrumentation主讲人：Colin Campbell, Senior research scientist, METER Group主办方：METER Group and 北京力高泰科技有限公司 日期和时间：2021年12月1日（星期三）；上午 09:00-10:00 (北京时间)平台： 腾讯会议会议ID：300 816 372参会链接

36通道土壤温室气体（N2O/CH4/CO2/H2O）通量长期测量系统LI-8250LI-COR全新土壤温室气体（N2O/CH4/CO2/H2O）通量长期测量系统LI-8250，模块化设计，能根据您的实验要求，定制化整套系统，快速、高质量获取土壤温室气体通量数据。LI-8250土壤温室气体通量长期测量系统，标配8通道，使用8250-01扩展模块后，能增至36通道（如9种实验处理，每种4个重复）。  新发布的SoilFluxPro™ Software (v5)软件，高效计算处理多种温室气体、多通道数据集。数据拟合模型严谨，通量数据可靠。SoilFluxPro™ Software (v5)软件LI-8250土壤温室气体通量长期测量系统主要特点● 0.05 nmolm-2s-1通量检出限（2min内完成测量 ）● 原位计算土壤温室气体通量数据● 足不出户，远程数据监控想了解LI-COR土壤温室气体通量测量的更多信息？请观看下面的视频讲解。Measuring N2O and Other Trace Gases in Soil and Air Using LI-COR Trace Gas Analyzers Graham Leggett，LI-COR高级科学家，为大家介绍了LI-COR最新温室气体测量研发平台，LI-7820 高精度N2O/H2O 分析仪和LI-7810 高精度CH4/CO2/H2O 分析仪的特点，详细讲解了其在土壤温室气体通量等方面的应用。

li-6800高级光合-荧光测量系统植物光合碳同化的最大速率，取决于磷酸化的卡尔文-本森循环中间体生产最终产物的能力。当植物碳同化速率达到最高值时，即进入tpu（磷酸丙糖利用率）限制阶段，无机磷酸盐浓度下降，限制了atp的产生和光合速率的提高。这一光合作用范式具有几个调节过程（通常需要几分钟），尤其是rubisco的酶活下降和基于质子动力的电子传递猝灭的建立。因此，当植物被突然引入到tpu限制阶段时，光合作用不能被调控，光合速率会发生波动。研究者使用dynamic assimilation™ technique（简称dat，动态吸收测量技术）、叶绿素荧光以及光谱测量技术，在三个时间尺度上研究了光合作用的调控：即时的（慢速调控开始之前）；几分钟内（rubisco酶失活）；30h以后（蛋白水平的调控发生）。激活li-6800的dynamic assimilation™ technique（动态吸收测量技术）系统升级至1.5.02即能具备此项功能研究者们发现，在光系统ll发生的电子传递，引发了非光化学淬灭的发生。在最初的5min，建立了能量依赖的淬灭，rubisco酶失活40%，缓解了电子传递链的压力。经过几小时的适应，光抑制的积累削弱了能量依赖的淬灭途径的重要性。经过一天的适应，植物不再表现出受磷酸盐限制的症状。研究发现，植物会调控其光合，达到不受磷酸盐限制的状态，这与我们在野外环境中普遍观测到的现象一致。这让光合作用环境模型中的磷酸盐限制作用更为复杂。题目：a timeline of photosynthetic regulation during phosphate-limited photosynthesis created using dynamic assimilation techniques主讲人：alan mcclain, graduate research assistant, michigan state university主办方：michigan state university and li-cor biosciences日期和时间：date:november 17, 2021；time: 10:00 am cst（对应北京时间2021年11月18日凌晨0:00）报名链接

内容来源：https://parallel41.nebraska.edu农田地表蒸散发（evapotranspiration，et）包括农田土壤表面蒸发、植被蒸腾、植被冠层截留降水蒸发、冰雪升华等，它是农业生态系统水文循环的重要环节。精确测量农田地表蒸散发有助于科学管理农业灌溉。如果用塑料袋罩住一盆植物，用绳子扎紧。等一会儿再回来，你会发现，在袋子的内壁，会有薄薄的一层水膜。这是盆内土壤表面蒸发和植物蒸腾，共同释放出来的水汽。地表蒸散发（evapotranspiration，et）对单株植物来说，我们可以用这种方法了解盆栽植物在一段时间内的蒸腾耗水。但是，在田间，这种方法似乎不能凑效了。li-cor涡度相关通量观测系统能直接测量地表蒸散发。（延伸阅读：地表蒸散自动测量系统在田间水分管理中的应用 ）li-cor涡度相关通量观测系统研究者们在美国中部的重要粮食产区，沿着北纬41度，从东到西架设了多套li-cor涡度相关通量观测系统，用于农田地表蒸散发的直接测量。北纬41度（parallel 41）项目（https://parallel41.nebraska.edu）由此得名。北纬41度（parallel 41）项目站点组成北纬41度（parallel 41）项目提供数据的质量控制和缺失数据插补，最终产品为逐日的连续地表蒸散发数据。作为北纬41度（parallel 41）项目的重要合作伙伴，glodet（global daily evapotranspiration，https://glodet.nebraska.edu）借助遥感产品和数学模型，在全球范围内（包括美国、巴西、印度、中东、北非地区）计算给出30m分辨率的地表蒸散发数据。站点测量和遥感数据结合，生成高空间分辨率et数据所有这些数据可以免费下载。这些数据不仅有助于制定合理的灌溉计划，还有助于预测气候变化情景下的作物产量及水分消耗。如果您想使用北纬41度（parallel 41）项目的地表蒸散发数据（包括co2通量、土壤热通量、感热通量、净辐射、空气温度、降水等），请联系babak safa博士（s-bsafa1@unl.edu）。如果在您的研究中使用了parallel 41项目的数据集，请使用下面的引用方式。robert b. daugherty water for food global institute. (year). parallel 41 flux network. university of nebraska. lincoln, ne, usa. .开发团队li-cor首席科学家george burba是该项目的主要成员之一。

现代设施农业温室或盆栽作物都需要灌溉。没有准确的水分含量数据，您很难了解作物的“真正”水分需求。灌溉不当不仅会降低其产量和品质，还可能会造成作物根部缺氧，病害几率增大。METER公司，致力于土壤水分传感器研发超过40年。Gaylon博士将通过一系列讲座，和大家分享土壤水分测量与灌溉管理的相关知识。本期讲座内容提要：●  作物栽培基质与普通土壤的区别●  不同栽培基质的特点●  没有精准的水分含量数据，就无法实现科学灌溉●  土壤水分含量和电导率的测量原理●  科学灌溉与作物产量的关系 Gaylon博士在华盛顿州立大学工作超过30年，他是一位著名的生态系统测量专家。他与John Morman博士合著有《Environmental Biophysics》一书。本期讲座时间为2021年7月29日早9:00-10:00，对应北京时间为7月30日（星期五）凌晨0:00-1:00报名链接报名后您将收到确认邮件，邮件内附讲座入口，期待您的参加。

0.05 nmol m-2 s-1通量检出限、自带GPS、指数方程拟合、压强平衡口、内置WEB Server、34小时超长待机、反向供电、兼容LI-7820/LI-7810/LI-870气体分析仪。。。LI-COR便携式土壤温室气体通量测量系统8200-01S智能测量室固件更新至V1.13，支持LI-7820高精度N2O/H2O分析仪的接入。更新主要方面如下：● 支持LI-7820高精度N2O/H2O分析仪接入● 触控响应时间缩短● 更改Collar高度，系统总体积重计算● GPS输出数据优化如果您想升级手中的8200-01S智能测量室，欢迎在微信后台留言，我们的技术工程师会指导您完成升级。附：LI-COR便携式土壤N2O/H2O通量测量系统仅需2分钟，即可完成一次测量，准确通量检出限为 0.05 nmol m-2 s-1。另外，LI-COR还提供多通道长期定位土壤温室气体（N2O/CH4/CO2）通量测量系统，点击链接来自LI-COR土壤温室气体通量长期监测系统14个月的测量数据了解更多。

原文以  Coordinated Systemic Stomatal Responses in Soybean 为标题发表在Plant Physiology（IF=6.902）上。作者 | SI Zandalinas, IH Cohen, FB Fritschi等 翻译 | 子毅干旱、盐渍化、热浪这些环境胁迫，可单独或以某种组合方式影响作物生产。叶片气孔可迅速响应这些胁迫，进而调控植株的蒸腾耗水以及光合/呼吸速率。之前的研究发现，对拟南芥（Arabidopsis thaliana）植株上某一叶片施加胁迫处理，如光照的突然增强（光斑）、温度升高（热浪）、人工干预引发受伤等，不仅会导致实验处理叶片的气孔导度发生改变，而且会诱导植株其余部位（未经受胁迫处理）的气孔导度“准同步”发生改变。这一现象被称为“气孔的系统性协同响应（Coordinated Systemic Stomatal Responses）”。最近，在山杨（Populus spp.）和桦树（Betula spp.）这些多年生乔木上，也发现了类似现象，如在环境CO2浓度突然变化或遮阴发生时。这种现象背后的机制是什么？作物中也会存在类似现象吗？为次，研究者们以黄豆（Glycine max）为对象，探讨了“气孔的系统性协同响应”现象的作物适用性问题。LI-6800高级光合-荧光测量系统在本研究中的作用LI-6800高级光合-荧光测量系统研究者们使用两台LI-6800高级光合-荧光测量系统（LI-COR Inc., Lincoln, USA），同时测量黄豆冠层上部和下部叶片的气孔导度gsw、蒸腾速率E、净光合速率A和叶片温度Tleaf。第一个实验，使用LI-6800高级光合-荧光测量系统自带的光源，将上部叶片受到的光照强度，从40μmol m-2 s-1突增至1500 μmol m-2 s-1，下部叶片的光照强度维持不变。第二个实验，上部叶片的光照强度维持不变，下部叶片的光照强度突然从40 μmol m-2 s-1增加至1500 μmol m-2 s-1。整个实验过程中，这种光强突变被限制在一片叶子上。数据显示，光强突变，如果是施加给上部的叶片，不但会引发其本身气孔导度gsw 和蒸腾速率E 的增加，下部没有经历光强突变的叶片，在6min内，也会呈现出类似响应。与之相反，这种光强突变，如施加给下部的叶片，上部的叶片则没有任何响应。这说明，第一，“气孔的系统性协同响应”也适用于黄豆这种作物；第二，这种响应具方向性。原文中的数据图

城市已成为全球碳排放研究的热点区域。传统城市碳排放评估办法存在诸多不足，如统计信息不完整、替代法不能提供实际情况、简化模型导致预测能力有限等。整体而言，传统方法所能提供的数据信息量有限，不足以准确评估城市生态系统的碳排放。和城市生态系统温室气体通量测量类似，气体浓度测量也能帮助决策者制定合理的城市发展规划及减排政策、评估政策实施效果等。温室气体（ch4、co2等）移动监测平台 图源/ low-power, open-path mobile sensing platform for high-resolution measurements of greenhouse gases and air pollutants文中图1为帮助广大研究工作者深入了解这一新兴科研领域，li-cor应用科学家george burba、joseph von fischer、dave johnson以及graham leggett，将就这一主题和大家分享温室气体（co2、ch4、n2o）定点和移动式测量方法，以及这些测量数据的实际应用价值。本次在线讲座分两场，内容一样，您可根据自己的时间安排参加。第一场 6月16日 星期三 10:00-11:00am cdt对应北京时间6月16日（星期三）晚23:00-0:00第二场 6月16日 星期三 8:00-9:00 pm cdt对应北京时间6月17日（星期四）早9:00-10:00报名入口报名后您将会收到确认邮件。有任何问题，请您在官网后台留言：）请您留言北京力高泰科技有限公司010-66001653发送

原文以 Far-red photons have equivalent efficiency to traditional photosynthetic photons: Implications for redefining photosynthetically active radiation 为标题发表在Plant Cell Environ.（IF=6.362）上。作者 |  Shuyang Zhen，Bruce Bugbee 翻译 | 子毅远红光（701-750nm）谱段在太阳光谱中占比不小。通常，该谱段被认为不会引发光合作用，因此常被排除在光合有效辐射（PAR，400-700nm）范围之外。而最近的一些研究发现，远红光和与波长更短的光照具协同作用，可增加叶片的光化学效率。为了解远红光（701-750nm）在植物光合作用中的作用，研究者选择了14种作物，分别在叶片和冠层尺度上进行了相关实验。结果发现，在背景光中增加远红光，会促进冠层的光合作用。这与在背景光中增加400-700nm的光强效果一致。当远红光（701-750nm）和传统光合有效辐射（PAR，400-700nm）协同作用时，具备了促进植物光合作用的能力。峰值分别为711、723和746的远红光实验数据显示，随波长增加，该效能会减弱。不同物种上的实验结果一致，这说明对高等植物来说，这一效应具普遍意义。因此，波长为701-750nm的远红光应该被纳入光合有效辐射范围。LI-6800高级光合荧光测量系统在本研究中的作用6800-12A（顶部透明）叶室使用LI-6800高级光合荧光测量系统（LI-COR, Lincoln, NE），测量作物顶部完全展开叶片的光合作用。叶室为6800-12A（顶部透明），取样面积3cm*3cm。光源为冷白光和远红光。使用SS-110（Apogee Instruments）测量光源的透射率，结合光源的输出计算照射到叶片表面的光强。首先，将叶片在400 μmol m-2s-1（±1%）的白光下适应大约90min，直到叶片净光合速率A 和气孔导度gsw 达到稳定。接下来，将60 μmol m-2s-1的远红光（701-750nm，含15%的白光）添加到白光中，适应约60min，等待叶片净光合速率和气孔导度达再次稳定。之后关闭远红光，叶片再次回到400 μmol m-2s-1（±1%）的白光条件下，适应约60min。此后，白光增加至460 μmol m-2s-1，光适应约60min。在此期间，每30s记录一次光合气体交换参数。叶室中CO2浓度一直维持在400 μmol mol-1，饱和水汽压亏缺VPD维持在1.0kPa，流速为800 μmol s-1，整个实验在4种植物上重复测量4次。原文中的部分数据图

li-8250多通道土壤n2o/ch4/co2/h2o通量自动测量系统（点击查看详情）二十多年来，li-cor公司一直是土壤碳通量测量仪器的先行设计者，推出过堪称业界标准的li-8100/li-8150土壤碳通量自动测量系统。截至目前，在全球范围内，使用该系列测量系统发表的文献数量超2000篇（数据源自google学术搜索，2021年4月27日）。2018年7月，li-cor发布了高精度、低功耗ch4/co2/h2o分析仪li-7810，该仪器采用创新激光光谱技术（of-ceas），ch4测量精度达0.25ppb（5s数据平均），典型功耗22w。li-7810可轻松整合到li-8150多通道土壤碳通量自动测量系统中，从而实现土壤ch4/co2/h2o通量的长期定位观测。为了让广大土壤温室气体通量研究者清晰了解该测量系统的具体信息，力高泰资深技术支持工程师谢智录制了一期视频，专门就这一主题做了详细讲解。该视频涵盖以下内容：● 土壤ch4/co2/h2o通量长期定位测量系统的硬件组成与连接● 供电系统组成与耗电量计算● 软件设置● 数据整合与通量计算—soil flux protm软件介绍点击下方链接即可观看，如果您对该测量系统有任何问题，欢迎您在官网后台留言~

LI-COR推出的LI-78##系列痕量气体分析仪，可精准测量N2O/CH4/CO2/H2O气体浓度。LI-7820高精度N2O/H2O分析仪这一系列气体分析仪兼具精度高、重量轻、功耗低、工作温度宽的特点，非常适合野外土壤温室气体通量及大气温室气体浓度测量。在本次在线讲座中，Graham Leggett博士（LI-COR高级应用科学家），将为大家介绍该系列气体分析仪采用的先进激光光谱技术以及LI-7820新型N2O/H2O气体分析仪的性能。他会着重介绍其在土壤温室气体通量测量中的应用。LI-8250多通道土壤N2O/CH4/CO2/H2O通量自动测量系统另外，Graham还会介绍该系列气体分析仪在其他领域的应用价值：如CH4泄露与检测、水中溶解CO2和CH4浓度测量、车载移动监测平台等。如果您对土壤温室气体（N2O/CH4/CO2/H2O）通量测量感兴趣，强烈推荐您参加本次讲座，Graham Leggett及徐六康博士将现场答疑。本次在线讲座分两场，内容一样，您可根据自己的时间安排报名参加。第一场 4月28日 星期三 9:15 AM CDT对应北京时间4月28日（星期三）晚10:15第二场 4月28日 星期三 8:00 PM CDT对应北京时间4月29日（星期四）早9:00报名链接报名后您将会受到确认邮件。有任何问题，请您在官网后台留言：）

原文以 Multiple processes contribute to methane emission in a riparian cottonwood forest ecosystem 为标题发表在New Phytologist 上。作者 | Lawrence B. Flanagan , Dylan J. Nikkel, Lauren M. Scherloski等翻译 | 子毅树体释放CH4，在一定程度上抵消了土壤对CH4的吸收。研究者以河岸杨树林生态系统及附近河流为对象，研究了CH4产生、氧化和传输的多个生物化学过程。 研究者使用Chamber法测量了树体茎干表面、森林土壤表面以及附近水体表面的CH4通量。同时，采用涡度协方差方法测量了生态系统水平的CH4通量。此外，研究者还检测了杨树茎干内、中空土壤层以及冲积扇区地下水样品，确认其中是否存在产甲烷菌。 涡度协方差数据表明，正午CH4释放峰值平均水平约为12 nmol m-2 s-1。树体茎干的CH4释放平均速率为0.75 nmol m-2 s-1，这在很大程度上抵消了土壤对CH4的吸收（平均速率为0.87 nmol m-2 s-1）。研究发现，在树体茎干中存在产甲烷菌，而在中空土壤层中则没有。 从5月到9月整个生长季内，CH4的累积释放量为17.4 mmol m-2。主要包括三个过程：杨树茎干的CH4释放、夜间森林以及附近河流表面向大气的CH4输送。 因此，在河岸杨树林生态系统中，多个生物化学过程对CH4释放起到了作用。含LI-7700的LI-COR涡度协方差通量测量系统在本研究中的作用LI-COR涡度协方差通量测量系统 使用涡度协方差通量测量技术监测该生态系统的CH4、CO2、感热和潜热通量（Baldocchi, 2014）。整套系统安装在一个通量塔上，塔高22.5m。三维超声风速仪型号为HS-50（Gill Instruments Ltd.，Lymington，England），安装高度22m，用于风向、风速和温度波动测量。 LI-7700（LI-COR,Lincoln, NE, USA）用于大气中CH4浓度测量；LI-7500（LI-COR, Lincoln, NE, USA）用于大气中CO2和H2O浓度测量。仪器的采样频率是10Hz。 使用EddyPro软件（LI-COR, Lincoln, NE, USA）计算通量数据。 在夜间，湍流发展不充分的条件下，CH4和CO2会在塔下林冠中积累，这部分称为储存通量(Papale et al., 2006)。在接下来的白天，当湍流运动发展充分后，这些储存在林冠中的CH4和CO2会释放到大气中。 由涡度协方差方法测量得到的通量数据，结合通量储存相，计算净生态系统气体交换NEE（ NEE =eddy flux + storage flux）。从地面到通量塔顶部，在垂直剖面上测量CH4和CO2浓度的时间序列数据，用于储存通量计算（Papale et al.,2006）。原文中的主要数据图

在推出LI-600新品试用活动（点击查看详情）以来，我们收到了来自全球许多科学家的试用申请。在试用之后，他们是如何评价这款新仪器的呢？来，咱们一起来看看吧~Susanne von Caemmerer  | 澳大利亚国立大学堪培拉，澳大利亚Susanne教授和技术主任Soumi Bala使用LI-600测量了烟草和狗尾草叶片的气孔导度和电子传递速率。LI-600和LI-6800的测量结果高度一致。Susanne在澳大利亚国立大学生物学院工作。她和技术主任Soumi Bala一起，使用LI-600测量了烟草和狗尾草叶片。他们对比了相同环境条件下由LI-6800采集的数据，发现两者高度一致。Susanne是澳大利亚科学院、德国利奥波第那科学院、英国皇家学会院士，一名杰出的植物生理学家。Nathan Lemoine  | 马凯特大学威斯康辛州，美国我们使用LI-600测量了白花蝇子草 (White Campion)的光合气体交换和叶绿素荧光参数。这是一种基因型-环境互作实验，目标是识别植物适应干旱胁迫的生理或生物学性状。我们试图回答：（1）基因型上的差异是否会导致植物的抗旱能力存在差异？（2）不同基因型植物的抗旱策略有何差别？ 我们有两台LI-6800，用于测量叶片的二氧化碳响应曲线（A-Ci Curve），这种数据信息量大，但测量比较耗时。LI-600荧光-气孔测量仪更像是一种“快照”工具，我们花了不到一个小时的时间，就测量了60株植物。LI-600帮助我们获得了植物应对干旱胁迫的“高分辨率”时间序列数据。Brett Wolfe博士 | 路易斯安那州立大学路易斯安那州，美国对比LI-1600，LI-600是一个巨大的进步。Brett Wolfe博士是路易斯安那州立大学可再生自然资源学院的助理教授。他使用LI-600测量了橡树的叶片。“LI-600非常好用，我尤其喜欢它的二维码/条形码扫描功能。”Boris Lazarević博士 | 萨格勒布大学克罗地亚LI-600测量的太快了！我都有点不敢相信自己的操作。在第一个实验中，Boris Lazarević博士测量了一组常见的菜豆叶片，用于评估起源和形态对气孔导度和叶绿素荧光的影响。第二个实验，他使用LI-600测量了生长光强不同的罗勒叶片的气孔导度、蒸腾速率、叶温和叶绿素荧光。“LI-600操作简便，测量速度非常快。”他补充说，“LI-600的用途应该非常广泛：它可以在植物生理生态、表型或是育种研究中发挥作用。”Kellie Walters | 田纳西大学田纳西州，美国LI-600测量非常准确。对Kellie Walters来说，LI-600试用活动正是时候。“LI-600的测量速度很快。它能告诉你夹住叶片进行测量的时机。生菜的叶片很薄，测量时很容易受到损伤，然而LI-600夹住叶片的力道很轻柔。”Taylor Sloey | 奥多明尼昂大学弗吉尼亚州，美国水生植物生态学家Taylor Sloey使用LI-600测量了湿地植物。LI-600适用于任何需要对气孔导度和叶绿素荧光进行观测的研究。Sloey博士是一位湿地生态学家，她的研究领域是栖息地恢复和生态系统管理，着重研究生态过程（水文、土壤物理化学、生物）对湿地植物的影响。“LI-600是一款理想的测量工具。它体积小巧，可提供高质量的荧光和水分利用效率数据。它似乎比其他的手持荧光仪测量的数据更准确。”Aaron Hogan | 佛罗里达国际大学佛罗里达州，美国从龟背竹到龙血树，热带植物生态学家Aaron Hogan使用LI-600测量了40多种热带植物。这款仪器的性能超出了我的预期。Aaron Hogan的兴趣点是热带植物多样性和全球气候变化。“LI-600使用了目前最先进的荧光测量技术，它和LI-6800互为补充。”Jake Emling | CropKing Inc.俄亥俄州，美国园艺学家Jake Emling使用LI-600测量了番茄、生菜和大麻。我觉得这是温室植物高通量测量的最佳工具之一。Jake Emling说，“几秒钟就能完成测量，这非常节省时间和劳力。

当查看hyprop2量程时，你会发现，标注的是+20到-2400hpa。需要解释3点：关于单位1hpa=0.1kpa，也就是说，如果用kpa来表示，其量程是+2到-240kpa。关于正水势纯水的水势为0，而hyprop2的量程上限是+20hpa。之所以出现这种情况，是指如果把hyprop2中的张力传感器放置在纯水中，如果传感器在水面以下，传感器可测量得到一个高于0的水势。关于概念文献中，常会看到土壤水吸力（soil suction）这个概念，它和土壤水势互为相反数（两者绝对值相等，土壤水势为负，土壤水吸力为正）。土壤水势越低，即土壤水分含量越少，土壤水吸力越大。另外一个概念是进气值（air-entry value），它是指土壤水分含量达到饱和状态后，失水过程中，开始有空气进入土壤孔隙时，对应的土壤吸力值。hyprop2 土壤水分特征曲线测量仪的数据，在测量初始阶段，会出现不规律的细微波动（图1）。这种现象背后的原因是什么呢？图1 hyprop2 测量初期数据的不规律细微波动为了寻找答案，tollenaar 使用两种类型的土壤进行了实验。一种为沙土，主要成分为砂；另一种是粘土，主要成分是粘土和粉砂，该土样具有良好的塑性。土壤塑性是指土壤在外力作用下变形，当外力撤销后仍能保持这种形变的特性。土壤只有在一定的含水量时，才具可塑性。它有上塑限（或称流限），即土壤因含水过多而失去塑性，并开始成流体流动时的土壤含水量[1] ，它是土壤呈现塑性的最大含水量；下塑限（或简称塑限），即土壤呈现塑性的最小含水量，也是土壤半固态结持性和可塑结持性的临界含水量。上塑限和下塑限的差值称为塑性值。塑性值越大表示土壤塑性越强。图2 hyprop2/ksat/wp4c工作组（点击了解详情）沙土样品实验将 hyprop2 安装好之后，从沙土顶部洒水。洒水速度慢而均匀，当土样上面出现薄的水膜时，立刻开始测量。实验过程中，当出现不规律波动后，继续向样品中加水，以观察不规律波动是否会再次出现。最后烘干称重计算土壤样品含水量。粘土样品实验采用 tollenaar gonzalez （2017）论文中的方法，使用含水量不同的样品进行测量。粘土样品含水量详细信息如下：开始测量前的粘土含水量只使用底部张力计进行实验，上部张力计用保鲜膜包覆，实验温度为 20℃。对于高出饱和点的d、e土壤样品，首先使用 hobart a200n 混合 45 mins， 之后放入塑料容器中静置，最后倒入 hyprop2 环刀后开始测量。沙土测量结果图3 沙土测量过程共进行了三次补水。前两次补水前后都出现了数据波动，幅度大约2-5kpa（补水后使土壤吸力低于进气值，大约为2kpa），第三次补水将土壤吸力控制在 2.5 kpa，高于进气值，数据没有出现不规则波动。这表明，土壤样品失水过程中的数据波动，与空气进入土壤孔隙有关，可用 “haines jump”来解释（hillel 2004）。图4 haines jump 过程动画演示（源自vassvik）图5 haines jump 过程土壤孔隙水通过毛管排空，与此同时伴随空气的进入。这一过程并不是均速完成的，而是存在加速现象，这会引发土壤吸力值的迅速改变。该过程的持续时间短，且会在多个土壤孔隙中发生，发生时间上也有先后。粘土测量结果c,d, e 粘土样品数据修正与初期数据表现测量过程中，一个样品是纯水。纯水不存在自重固结，仅有静水压强。在外界控温控湿条件下，蒸发过程导致的土壤吸力增加与土壤重量下降，在测量初期是线性的。从这一点出发，可以对c, d, e 粘土样品的数据进行整体上移修正，消除静水压强的影响。图6 纯水样品测量与静水压强修正对于 c,d, e 粘土样品，含水量高于饱和含水量，也就是在测量初期存在静水压强，修正后， swrc 湿润端曲线会发生移动。数据显示，d, e 粘土样品在实验初期并没有出现数据波动（图7）。图7 需要进行静水压强修正的数据a, b, c粘土样品的数据波动相对干燥的粘土样品 a, b, c，在失水过程中，土壤水吸力有一个剧烈的下降。与沙土样品不同，下降持续时间较长。图8 粘土的数据波动图9 ct扫描发现粘土产生裂隙为解释这种现象，研究者使用了ct扫描的方法。他们将其中一个土壤取样环材质更换成pvc，定期进行 ct 扫描。张力计周围的浅灰色区域表示高密度土壤，从左至右，灰色区域逐渐变少。左数第3幅图中出现的深色纹路是土壤裂隙，第4幅图中显示深色纹路进一步变宽变长。这说明，粘土失水过程中，土壤体积不断收缩，且土体内部会出现裂隙，影响张力计读值。因此，粘土样品实验初期的数据波动的可能原因包括：（1）粘土在变干失水过程中的收缩；（2）土壤裂隙的产生（ tollenaar gonzalez 2017; tollenaar, paassen, and jommi 2017 ）。参考文献corwin, dennis l. 2000. “evaluation of a simple lysimeter-design modification to minimize sidewall flow.” journal of contaminant hydrology 42 (1): 35–49. https://doi.org/10.1016/s0169-7722(99)00088-1.hillel, daniel, ed. 2004. encyclopedia of soils in the environment. 1st edition. oxford, uk ; boston: academic press.paassen, leon van, roderick tollenaar, cristina jommi, andreas steins, and georg unold. 2018. investigating some irregularities observed during suction measurements using the hyprop device.tollenaar gonzalez, r. n. 2017. “experimental investigation on the desiccation and fracturing of clay.” https://doi.org/10.4233/uuid:40f6b033-0e6a-460b-9501-30cf35a99b8d.tollenaar, r. n., l. a. van paassen, and c. jommi. 2017. “observations on the desiccation and cracking of clay layers.” engineering geology 230: 23–31. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2017.08.022.

看到li-6800高级光合/荧光测量系统的流速参数时，不知小伙伴们注意到没有，为什么叶室流速的最大值是「1400μmol/s」，相当于「2000cc/min」的过气量，这么高的叶室流速，难道只是为了适配更大的叶室，测量更大的样品吗？6800-13大叶和针叶叶室具有36cm2的默认测量面积答案当然是否定的。高流速不仅可用于测量更大的植物叶片样品，同时是「降低叶室相对湿度rh，提高叶室内饱和水汽压亏缺vpd」的关键。相对湿度rh好理解，那什么是vpd呢？vpd（vapor pressure deficit），即饱和水汽压亏缺，是指一定温度下饱和水汽压和空气中实际水汽压的差值，单位是kpa。这个值可能会显著影响植物叶片的气孔行为和蒸腾耗水。例如，有研究表明，一些树木可能会因为vpd的升高，在干旱期增加蒸腾耗水，进而加速死亡【1】。有证据表明，大气饱和水汽压亏缺vpd有持续上升的趋势，这将会深刻影响全球陆地植被。li-6800光合作用测量系统已经具备了加湿和脱干的能力，这也为研究植物叶片对vpd变化的响应提供了可能。然而，如果系统流速不够，就难以实现「低rh/高vpd」的有效控制。为此，我们专门录制了一段视频，测试了li-6800高级光合荧光测量系统在不同流速条件下的rh及vpd，请看视频。补两张当时的实验照片。注：实验地就在成铭大厦楼下草坪，测试时间为2018年9月20日。测试植物是一种草地伴生种，像是菊科的植物，有认识的同学欢迎在文后留言哈：）除此之外，我们还测试了当植物叶片净光合速率在20μmol/m2/s左右（光强设定为1500μmol/m2/s）时，不同流速条件下，li-6800对相对湿度rh和vpd的控制能力。如下表。可以看出，在本实验中，叶室流速低时，如「350μmol/s」，将只可以把相对湿度rh控制在「40%」,vpd控制在「2.4kpa」，无法控制的更低。而只有把流速升高后，才能进一步「降低叶室相对湿度rh，提高饱和水汽压亏缺vpd」。这就是li-6800叶室流速最大值为1400μmol/s（2000cc/min）的意义所在。注:流速的单位有时表示为cc/min,或ml/min。举个例子，如500cc/min的流速，在标准大气压101.325kpa和25℃温度条件下，可折合为340μmol/s的流速。参考文献【1】will r e, wilson s m, zou c b, et al. increased vapor pressure deficit due to higher temperature leads to greater transpiration and faster mortality during drought for tree seedlings common to the forest–grassland ecotone[j]. new phytologist, 2013, 200(2): 366-374.

上一讲中，我们提到，土壤水分特征曲线的“湿端”：0至-240kpa，可通过hyprop2进行精准测量。当土壤样品水势低于-240kpa时，该如何测量呢？meter公司研发制造的wp4c露点水势仪（量程0至-300mpa），高准度测量低于-240kpa的土壤水势，尤以“干端”的测量数据准确可靠。wp4c把土壤样品封闭在一个测量室内，红外温度传感器一直监测土壤样品温度。在土壤样品上方，设计有一个冷镜，冷镜温度在逐渐下降过程中，逐渐达到露点温度。当测量室内土壤样品和上方空气达到完全平衡后，我们可根据这两个温度数据，得到某一平衡时刻样品上方空气的相对湿度，利用该相对湿度数据计算土壤样品水势。接下来，力高泰卫星海工程师将为您详细讲解：wp4c露点水势仪的具体使用和测量注意事项。内容提要■ wp4c由哪些硬件组成？■ 如何进行wp4c校准？■ wp4c的几种测量模式：   f快速测量模式   p精准测量模式   c连续测量模式■ 土壤样品的实测操作？■ 如何对wp4c进行清洁维护？

2018年7月，LI-COR发布了新型痕量气体分析仪——LI-7810高精度CH4、CO2、H2O分析仪以及LI-7815高精度CO2、H2O分析仪。时隔两年，LI-COR痕量气体测量家族即将又添新成员——LI-7820高精度N2O/H2O分析仪。无疑，这将在全球生态系统温室气体监测研究中发挥重要作用。LI-7820高精度N2O/H2O气体分析仪采用光反馈-腔增强激光吸收光谱技术（OF-CEAS），LI-7820分析仪高精度测量N2O/H2O浓度，适合移动式（机载、车载或肩背）大气浓度测量。另外，LI-7820还兼具体积小、质量轻、功耗低的特点，配合Smart Chamber便携式智能测量室或是LI-8250多通道土壤温室气体通量测量系统，LI-7820可用于准确评估土壤或水体表面的N2O温室气体通量。LI-7820移动式大气N2O/H2O测量LI-7820整合多通道土壤温室气体通量测量系统LI-8250，用于土壤N2O通量测量主要特征响应时间（T10-T90）：≤2s，0-330ppb测量精确度：0.2ppb@330ppb（5s数据平均）量程：0-100ppm工作温度：-25℃到45℃总质量（包括电池）：10.5kg稳态功耗：22W@25℃，8小时超长待机应用领域土壤温室气体通量测量水体表面温室气体通量测量大气温室气体浓度调查城市生态系统温室气体排放温室气体联网观测接下来，我们会对LI-7820高精度N2O/H2O气体分析仪跟踪报道，请持续关注我们的推送。

在上一讲中，METER公司的Chris Chambers为大家介绍了土壤水分含量和土壤水势的基础知识。这一讲，Leo Rivera将为大家深入解析土壤水势和土壤水分特征曲线。内容提要■ 土壤水势（Soil Water Potential）的研究意义是什么？■ 田间持水量时，土壤水势是多少？■ 永久萎蔫点是个啥？■ 什么因素影响土壤水分的可利用性？■ 如何用土壤水分特征曲线（Moisture Release Curves）指导灌溉？■ 如何在实验室及田间获得土壤水分特征曲线？■ 土壤水势（Soil Water Potential）的研究意义是什么？土壤水势表征土壤孔隙水相对于参考点（通常是纯水）的“能量状态”。具体来说，可定义为在温度恒定状态下，使单位体积或质量的土壤孔隙水摆脱土壤颗粒以及土壤盐溶液的束缚，达到自由水（纯水）状态，所需要做的功。从这个定义出发，土壤水势的单位可用J/m3或J/kg来表示。土壤水势常用单位常用的土壤水势单位有：J/kg，kPa，MPa，Bar。它们之间的换算关系是1J/kg=1kPa=0.001Mpa=0.01Bar。另外，还可以用水柱高度来表示土壤水势，单位是cm，1cm=0.981hPa。将土壤水势换算成水柱高度后，乘以-1后取以10为底的对数，这个计算值用符号pF表示。土壤孔隙水会沿水势梯度从高往低运动。植物根系吸水就可以用水势梯度来解释：土壤水势高，植物根系水势低，在这种水势梯度下，根系能从土壤孔隙中获得水分；干旱发生时，由于土壤和植物根系水势逐渐持平，水势梯度消失，水分运动就不再发生；当干旱加剧，土壤水势进一步下降，当其比植物根系水势还低时，水势梯度逆转，植物根系失水，植物就面临失水死亡的风险。因此，土壤水势在理解水分在“”土壤-植物-大气连续体”中的运动具有重要意义（图2）。 图2 土壤-植物-大气连续体上的水势梯度和水分运动 源/METER■ 田间持水量时，土壤水势是多少？田间持水量（Field Capacity）是指当土壤中多余的水分下渗完成后，土壤中剩余的水分含量。这种状态一般出现在降水或灌溉后的第2到第3天，对应的土壤水势可认为是其上限，一般认为是-33kPa。Veihmeyer和Hendrickson发现该值受很多因素的影响，因此对于某一特定土壤来说，-33kPa并不是一个常数。例如，毛细阻滞效应(Capillary Barrier Effect）会将这一值提高。这种效应可解释为：细粒土层和粗粒土层从上到下分层排布，由于这两个层次的土壤粒径相差较大，两层之间的土壤水力导度（Soil Hydraulic Conductivity）很低（k~0）。细粒土层不断充水过程中，土壤孔隙水并不能透过此土层继续下渗，导致细粒土层土壤水势持续升高。最终，细粒土层的土壤水势能接近0kPa（图3），显著高于普遍认为的-33kPa上限。图3 毛细阻滞效应影响土壤田间持水量对应的水势■ 永久萎蔫点是个啥？永久萎蔫点指植物根系能够从土壤中获取到水分且不会枯萎时，土壤水势的最小值。如果土壤水势低于永久萎蔫点，植物就会逐渐萎蔫死亡（图4）。一般认为，永久萎蔫点约为-1500kPa。和田间持水量时对应的土壤水势上限一样，永久萎蔫点也不是一成不变的。例如，研究发现，沙漠中的Sagebrush（一种蒿属植物）可在-2500kPa土壤水势条件下存活。图4 土壤水势状态和植物生长 源/https://extension.umn.edu/■ 什么因素影响土壤水分的可利用性？理论上来讲，当土壤水势介于-33kPa（田间持水量时）到-1500 kPa（永久萎蔫点时）之间，植物都可以吸收利用，然而也有一些例外。例如，一位研究者发现，他们用于培养植物的一种实验基质，其水势为-10kPa时，植物却发生了干旱胁迫。使用Hyprop2 测量其土壤水分特征曲线后发现，和通常的平滑曲线不同，该曲线竟然出现了“两个拐弯”。其中一个“拐弯”出现在-10kPa左右。这说明，这种基质的粒径组成存在“Gap”：有细粒成分，也有粗粒成分，但是缺乏中等粒径成分（图5）。图5 中等粒径成分缺失（Gap-Graded）下的土壤水分特征曲线中等粒径成分的缺失，会导致土壤水力导度（Soil Hydraulic Conductivity）发生“突变”。土壤水力导度（Soil Hydraulic Conductivity）是反映土壤“供水”能力的另一个重要参数。图6所示，这种实验基质在土壤水势很高（-8kPa）的情况下，土壤水力导度却非常低，介于1.00E-04到1.00E-05 cm/s之间。这意味着，虽然“土壤水库”充足，但是“供水能力”差，植物根系可利用水量少，因此出现干旱胁迫。图6 土壤水力导度和土壤水势的关系■ 如何用土壤水分特征曲线（Moisture Release Curves）指导灌溉？土壤水分特征曲线（Moisture Release Curves）就像是土壤的“指纹”，具有独特性。它和土壤质地(Soil Texture)、土壤有机质含量等因素密切相关。使用该曲线，我们能估算灌溉用水量。在下图中，假设粉砂壤土（Silt Loam）当前水势是-100kPa，根据其土壤水分特征曲线，对应的水分含量是0.24m3/m3，灌溉目标是-33 kPa，对应的土壤水分含量是0.32 m3/m3，如果灌溉深度15cm（该值可通过研究植物的根系分布获得），由此估算得到灌溉用水量为（0.32-0.24）*15=1.2cm。图7 根据粉砂壤土（Silt Loam）的土壤水分特征曲线估算灌溉用水对于细砂壤土（Fine Sandy Loam），假设其当前土壤水势也是-100kPa ，对应的土壤水分含量是0.10 m3/m3，灌溉目标也是-33 kPa，对应土壤水分含量是0.16 m3/m3，灌溉深度同样是15cm，估算得到灌溉用水量为（0.16-0.10）*15=0.9cm。可以看出，由于土壤质地不同，达到同样的灌溉目标，所需的灌溉水量是不同的。图8 根据细砂壤土（Fine Sandy Loam）的土壤水分特征曲线估算灌溉用水■ 如何在实验室及田间获得土壤水分特征曲线？绘制土壤水分特征曲线，需要同时测量土壤水分含量和土壤水势。土壤水分含量较易测量；而对于土壤水势来说，目前还没有一种仪器/传感器，可以既测土壤水势的“干端”，又测“湿端”。然而，通过多种仪器的组合，就能完成土壤水势的全量程测定（图9）。仅需几天（~5d），HYPROP2就可在湿端（0至-240kPa）范围内生成土壤水分特征曲线，整个过程自动完成；与露点水势仪WP4C联用，可将该曲线扩展到干端（低至-300MPa）（视频1）。在田间，TEROS 32土壤“湿端高准度”水势传感器（-85kPa至+50kPa）、TEROS 21土壤“干端高准度”水势传感器（-9至-2000kPa），联合TEROS 12土壤水分含量传感器，可原位获得土壤水分特征曲线（图10）。所有数据储存在ZL6数据采集器中，并上传云端——Zentra Cloud，随时随地查看数据。视频1：实验室土壤水分特征曲线测量工作组图9 不同仪器/传感器的水势量程图10 METER原位土壤水分特征曲线测量系统

土壤-植物-大气连续体上的水势梯度 图源/meter土壤水分含量和土壤水势是描述土壤水分的两个重要概念，它们与土壤水分运动、植物水分利用、植物生理响应密切相关。meter公司的chris chambers将从基本概念出发，为您详细讲解土壤水分的相关知识。内容提要l  土壤水分含量和土壤水势基本概念l  土壤质量含水量、土壤容重、土壤体积含水量的关系l  土壤水势的四个组分l  土壤、植物、大气连续体上的水势梯度l  田间持水量和永久萎蔫点l  土壤机械组成（粒径分布）和土壤水分含量、土壤水势的关系l  土壤水分特征曲线

图1 6800-18悬浮藻类测量室悬浮藻类光合作用测量一直是实验难点。传统测量方法是氧电极法，通过测量悬浮液中o2浓度反映其光合速率。与之不同，li-cor最近推出了6800-18悬浮藻类测量室（图1）。它采用开路差分式方法，测量稳定环境条件下（co2、光照、温度精确控制）悬浮藻类的光合co2同化速率。同时，采用脉冲幅度调制技术（pam）监测叶绿素荧光。这一创新的测量方法使得数据更准确，开启了悬浮藻类等生物光合作用测量的新范式。开路差分式测量原理6800-18采用稳态开路式测量原理：根据进出测量室气流中co2的浓度差值，结合流速，直接计算得到悬浮藻类的co2同化速率（图2）。标准化为藻类细胞密度、藻类质量或藻类叶绿素含量后，样品同化速率可用μmol co2 cell-1 s-1、μmol co2 mg-1s-1或μmol co2 μg-1 s-1来表示。图2 开路差分式测量原理示意先进技术，防止水汽逃逸由于悬浮藻类样品呈溶液状态，水汽很容易从悬浮液中逸出，导致出气端气流中的h2o含量高，对co2的“稀释效应”大。li-cor为此研发出先进方法，有效阻挡水汽逃逸。co2气-液相快速平衡精心控制的实验条件确保了co2的“传质系数”不受限制，co2通量值代表了样品的实际同化速率。将碳酸酐酶（ca）添加到样品悬浮液中，快速水合co2并与碳酸氢根离子（hco3-）动态转化（图3）。图3 精心控制的co2气-液相快速平衡系统稳态环境条件控制精准co2控制：注入系统确保整个实验过程co2浓度稳定；精准光照控制：6800-01a荧光测量室提供不同光质比例的精确蓝光、红光、远红光的组合；精准温度控制：外部循环水浴装置，0-50℃范围内精准控制测量室温度。图4 co2_r控制为400μmol mol-1、温度控制为25℃叶绿素荧光参数同步测量6800-18不仅测量悬浮藻类的光合co2同化速率，还同步测量其叶绿素荧光参数如实际光化学量子效率φpsii、电子传递速率etr、非光化学淬灭npq、psii反应中心电子受体侧关闭比例1-ql等。图5 气体交换和叶绿素荧光参数同步测量测量实例光响应曲线小球藻（chlorella）在正常氧气浓度（21％）和低氧浓度（0.5％）条件下的光响应曲线。注入系统控制进入6800-18测量室的co2浓度：400 μmol mol-1。低氧空气来自含0.5％氧气的外部气瓶；循环水浴将测量室温度维持在25℃；培养基盐度17ppt。图6 光响应曲线。实心圆图标代表氧气含量0.5％；空心圆图标代表氧气含量21％荧光-光响应曲线光强由高到低变化时，碳同化相对效率增强，表现为实际光化学量子效率φpsii增大；从数据可以看出，高氧（氧气含量为21％）和低氧（氧气含量为0.5％）实验条件对φpsii的影响很小，两者的φpsii几乎没有差别。但是，低氧o2浓度条件下，光呼吸被抑制，rubisco酶的rubp氧化过程减弱，这导致psii反应中心电子受体侧关闭程度增高。这一关闭程度可用叶绿素荧光参数1-ql表示。从数据可以看出，和高氧实验条件对比，低氧实验条件下，1-ql普遍要大。图7 荧光-光响应曲线。实际光化学量子效率φpsii（圆形）和关闭反应中心占比1-ql（三角形）；0.5%o2浓度实验条件用实心表示，21%o2浓度用空心表示。二氧化碳响应曲线环境条件控制：21%氧气浓度；光照700μmol/m2/s；注入系统控制进入测量室的co2浓度。外部水浴装置保持测量室温度25℃；tris缓冲液维持反应介质ph=7.0。co2浓度下降过程中，co2同化速率逐渐下降，实际光化学量子效率φpsii（实心圆）下降，非光化学淬灭npq上升、关闭反应中心占比1-ql（空心圆）上升，光合系统逐渐转变为受能量耗损的限制。

LI-8250多通道土壤温室气体通量自动测量系统之前，LI-COR设计制造的LI-8150多通道土壤温室气体通量自动测量系统，“中心控制单元”位于气体分析仪内。气体分析仪除了负责气体浓度测量，还肩负数据存储、通量计算以及对外通讯；LI-8150在系统中功能单一：连接长期测量室，测量时切换气路。如今，越来越多的研究需要监测除CO2、H2O之外的其他温室气体，如CH4等。将中心控制单元继续保留在某一气体分析仪内，限制了该长期监测系统的灵活性。新的测量系统，以LI-8250为核心。LI-8250整合了长期测量室接入、数据存储、通量计算、对外通讯等功能。气体分析仪只负责气体浓度测量单一任务。这种“新分工”增强了整个系统的灵活性：研究者仅需根据感兴趣的气体，选配不同的气体分析仪即可。灵活组合LI-COR研发的LI-870 CO2/H2O 分析仪和LI-7810 CH4/CO2/H2O 痕量气体分析仪，都可单独与LI-8250连接，组成测量系统。SDI12通讯长期测量室为了配合全新LI-8250，LI-COR研发出具SDI12通讯的长期测量室：8200-104（不透明）以及8200-104C（透明）。这两个测量室配有辅助传感器接口，用于连接土壤温度、土壤水分含量、光合有效辐射等传感器。LI-8250最多可同时连接8个测量室。控制方便LI-8250内置Wi-Fi，使用手机、平板等移动设备或笔记本电脑都可与其连接。增配无线路由器后，可随时随地远程访问，包括查看和管理通量数据、诊断仪器状态、设置系统参数等。数据可靠LI-8250多通道土壤温室气体通量自动测量系统，内嵌通量计算软件和GPS，适合各种苛刻环境条件，数据可靠。