科研人員通過研究黃淮海地區不同種植模式下作物產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現低碳排放目標。在2015-2020年期間，于中國農業科學院作物科學研究所新鄉試驗基地進行，設置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3次，監測作物產量、氮素積累量、氮肥偏生產力、經濟效益和溫室氣體排放量等指標。

研究結果表明：（1）W-M模式的周年玉米當量產量和能量產量均最高，顯著高于其他模式；（2）N?O排放通量在施肥后出現峰值，W-M模式排放最高，CH?通量整體為負值（土壤吸收），表現為碳匯，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模式的經濟效益顯著高于其他模式，主要因玉米產量高、產值大。

上述溫室氣體研究使用靜態箱法和氣相色譜聯用，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抽取箱內氣體樣品。

由澳作公司自主研發的iChamber-CS群落全株碳匯監測系統通過在線或便攜式測量群落光合、呼吸等，估算群落生態系統GPP、NEE等，監測系統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，且主要技術優勢如下所示：

·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，容易產生氣體通量偏差，而澳作研發的iChamber自動箱不同規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，頂部空間恒定：通過隨時調整箱體高度，使其始終與植被冠層保持一個標準且充足的空間距離，避免“箱體效應"，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到1Hz，可精準捕捉瞬態氣體排放事件、提升通量計算的可靠性、揭示氣體交換的機理過程等。