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采用目前測量精度最高的TDR 時域反射原理，建立了時間采樣的方法，從而使得土壤水分的測量變得更為準確和方便。

便攜式土壤呼吸測量儀廣泛應用于土壤呼吸或土壤碳通量研究，包括其空間分布的研究。也可應用于較小的植物和草坪草等的光合作用研究。主要用于碳平衡、微生物生態(tài)學、土壤生物量、生物治療、渦度相關等領域。

測定土壤的氧化還原電位，有助于了解土壤的通氣、還原程度，為種植農作物種類起到重要的指導作用。土壤pH值和氧化還原特性也是濕地凈化功能的特征指標。 然而，長期、原位野外連續(xù)測量pH值和氧化還原電位一直是應用領域的瓶頸。本文介紹的直接埋設于土壤中、連續(xù)監(jiān)測的pH值和氧化還原電極來自德國科隆大學和德國巴伐利亞環(huán)境保護局的研制和應用，參見后附文獻。

土壤水分是植物水分的直接來源，植物吸收土壤中的水分、有機質等營養(yǎng)物質，進行生長。同時，土壤水分含量的多少，又決定著植物的生長狀況的好壞。因此，測量土壤水分有著重要的實際意義。目前，國內外有很多土壤水分測定方法。

土壤呼吸是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要碳源，土壤碳庫細微的變化都將對大氣CO2濃度造成重大影響，因此研究土壤碳動態(tài)及其CO2排放對于預測大氣CO2濃度變化成為迫切的重要課題。近幾年國外進行了一系列創(chuàng)造性技術方法研究，ENVIdata-SC 土壤剖面CO2梯度監(jiān)測系統(tǒng)即是根據(jù)上述研究而研發(fā)集成的原位CO2持續(xù)監(jiān)測集成系統(tǒng)。

土壤碳儲量是土壤中碳的總量，一般是通過模型估算得到的。但具體到某一地塊土壤的碳儲量，則可以用地塊樣地采樣來測定總碳含量。不同土壤層面的碳儲量也不同。通常采集0-20cm的土樣測量，即為耕作層的碳儲量。