美國科研人員利用渦度協(xié)方差系統(tǒng)（便攜式渦度協(xié)方差塔，安裝在高桿上）連續(xù)測量COS、CO?和H?O的凈生態(tài)系統(tǒng)通量，使用自動土壤通量室，結(jié)合量子級聯(lián)激光光譜儀，連續(xù)監(jiān)測土壤COS、CO?通量，研究地點為美國俄克拉荷馬州南部大平原的一處小麥田，研究時間為2012年4月4日至6月6日，涵蓋小麥生長季、衰老期和收獲后階段。

研究結(jié)果表明：（1）植被吸收是生態(tài)系統(tǒng)COS的主要匯，在生長旺季，植被吸收占主導地位，土壤通量僅占凈生態(tài)系統(tǒng)COS吸收的1~6%；（2）土壤是COS的源與匯，受溫度調(diào)控，土壤在低溫（<15°C）時為COS匯，高溫時轉(zhuǎn)為源，土壤含水量影響COS通量對溫度的響應，高含水量下響應更強；（3）葉片相對吸收率（LRU）和生態(tài)系統(tǒng)相對吸收率（ERU）之間存在一致性，支持COS作為生態(tài)系統(tǒng)至區(qū)域尺度光合作用的獨立示蹤劑，夜間植被吸收和土壤排放需在模型中進行校正。

上述研究中使用到的核心設備為量子級聯(lián)激光光譜儀（型號：CW-QC-TILDAS），連續(xù)、高頻測量COS、CO?和H?O的濃度，由澳作公司代理的Aerodyne羰基硫監(jiān)測系統(tǒng)直接測量COS、CO2、H2O和CO等多種痕量氣體，可以提供深入研究生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化響應的機制。

該產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢如下所示：

?研究總光合作用的示蹤劑：COS只與CO2的光合吸收有關(guān)，而與呼吸無關(guān)，因此可以作為研究總光合作用的示蹤劑，可以用來校準和驗證陸地生態(tài)系統(tǒng)模型和地球系統(tǒng)模型中的光合作用模塊，使模型的預測更加可靠。

?耦合COS和CO2的測量：耦合COS和CO?的測量是當前碳循環(huán)研究中的一個前沿和強大范式，可以精確量化土壤和植物自身排放（如衰老組織）對通量的影響，明確了COS示蹤法的適用邊界和不確定性來源。

?高精度、高頻測量：COS測量精度準確，1s精度為5ppt，可靠地將真實的COS通量信號從儀器噪聲中分離出來，確保數(shù)據(jù)的真實性，測量頻率為10Hz，滿足渦度協(xié)方差技術(shù)的要求，這能極大減少模型在模擬光合作用和碳循環(huán)時的不確定性。