土壤生物化学过程二氧化碳同位素综合观测系统研制：土壤和大气δ13C廓线协同观测系统数据集（2019-2020）-时空三极环境大数据平台

土壤呼吸是陆地生态系统仅次于光合作用的碳通量，土壤生物化学过程CO2和δ13C产生与输送是土壤呼吸量级与过程评价的制约因素。根据土壤生物化学过程CO2气体产生和输送特点，基于稳定同位素红外光谱技术，自主研发非线性在线标定技术、多通道双循环的高效循环气路、气体浓度预降低的高效循环气路、可模拟冻融过程的变温技术；集成创新研制分别针对土壤-大气界面气体交换过程、土壤内部气体垂直运移过程和土壤有机质分解过程的三套CO2及其δ13C浓度和通量观测系统，并在生态脆弱区开展观测示范，有效解决了土壤生物化学过程CO2的产生、运移与释放的综合监测难题。

土壤和大气δ13C廓线协同观测系统：针对大气和土壤CO2气体浓度差异较大而土壤CO2气体浓度非常高的难题，利用旁路系统零气降低气路内CO2气体浓度的方式，消除“死气”对观测结果的干扰。通过旁路系统零气动态稀释的方式将气体分析仪最佳测试区间从300-2000 ppm拓展为300-80000 ppm，达到项目的核心技术指标要求。从技术创新上首次实现了低浓度与高浓度兼顾的在线标定系统，解决仪器非线性响应与时间漂移和多通道双循环的气路设计和CO2浓度预降低气路设计，有效解决管路长导致气路切换效率低的问题。

研制设备平均国产化率 80%以上，已运用于森林、草地、和农田等生态系统的自动化监测，实现我国生态监测技术的自主创新与升级换代，可以推广到CERN、CFERN和CNERN以及其它相关部门类似的野外台站，有助于大幅提升我国对生态监测与评估的科技研发能力、水平和国际影响力，有效支撑我国陆地生态系统固碳速率及潜力评估与认证，为国家生态文明建设、碳达峰碳中和以及生态安全调控提供技术支撑。

数据使用方法

1. 文件命名：土壤和大气δ13C廓线协同观测数据以文本格式存储，文件的名称为“yyyyddd.txt”，其中yyyy代表年，ddd代表Julian日期，比如202001.txt就代表这个ASCII文件描述2020年第一天土壤呼吸CO2及其δ13C状况。
2. 使用方法：通常采用3种方法判断数据质量：1）仪器性能参数（分析仪腔室温度和压力等），通过实测参数是否在分析仪要求的理论值区间判断；2）标气校正（CO2浓度和δ13C），我们用的3瓶已知浓度和δ13C值的标气，利用3点校正方法对实测CO2浓度和δ13C进行校正，基于实测值均值是否在理论值区间判断；3）样品气校正，利用3瓶已知浓度和δ13C值的标气对样品气校正，然后分别对空气湿度、空气温度、大气压和通量计算的斜率进行质控，剔除异常数据。

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数据的引用

孙晓敏. (2021). 土壤生物化学过程二氧化碳同位素综合观测系统研制：土壤和大气δ13C廓线协同观测系统数据集（2019-2020）. 国家青藏高原科学数据中心, 2021. doi: 10.11888/Soil.tpdc.271824.
[Sun, X. (2021). Comprehensive observation for carbon dioxide isotopes during soil biochemistry process: synergetic profile observation system of the CO2 and δ13C gradients in the soil and atmosphere (2019-2020). National Tibetan Plateau Data Center, 2021]

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元数据更新时间：2021-11-30