토양에서 식물 세근은 지구 생태계의 연간 순수 초급 생산력의 33% (Gill and Jackson, 2000) 를 차지한다. 아직 균근 생산력에 대한 이해가 부족하지만 식물 세근 및 균근 CO2의 배출은 전 세계 탄소 균형에 매우 중요한 의미를 가진다는 것은 확실하다.지금까지 과학자들은 세근 및 균근 탄소창고의 동태를 조절하는 기리과정에 대해 아직 료해가 부족하다.마이크로 뿌리 창문 기술은 이미 식물 뿌리 내지 균근 동태를 연구하는 유력한 도구가 되었지만, 식물 뿌리 및 균근 동태와 생태계 통량, 예를 들면 토양 탄소 통량을 결합하여 관측 분석하는 연구는 거의 없다.

미국 캘리포니아대 보호생물학연구센터 로드리고 바르가스 교수(2008)가 세인트하신토산 보호구역에서 마이크로 루트 창문 근계 관측 시스템 및 토양 단면 CO2 그라데이션 관측 시스템을 이용하여 토양 호흡과 근계 관측소를 구성하여 토양 수분, 세근 동태, 토양 호흡에 대해 종합적으로 관측한 결과, 마이크로 창문 기술을 이용하여 세근 동태를 지속적으로 관측하는 것이 매우 중요하며, 세근 길이 변화가 매일 40cm의 균과 균의 호흡 변화를 관측하여 매일 제곱미터의 계절 변화를 관찰한다.토양 CO2의 생산은 뿌리 및 미생물의 생물량의 함수이지만 토양 호흡은 온도 및 토양 수분의 영향을 포함한 토양의 확산에 의존합니다.마이크로 루트 창 기술과 토양 호흡 측정 기술 (단면 CO2 관측 기술과 호흡실 측정 기술 포함) 을 종합적으로 활용하면 식물 뿌리와 균근이 전 세계 탄소 순환에 기여하는 바를 전면적으로 이해하고 깊이 있게 해석할 수 있다 (Allen et al., 2007).

가는 뿌리 길이 (위 그림 공심 파란색 점), 균근 길이 (위 그림 실심 빨간색 점) 및 토양 호흡 동태 변화;

토양 온도와 토양 체적 함수량의 동적 변화(DOY는 Day of year)

제자리 토양 CO2와 근계 동태 관측 시스템은 Rodrigo Vargas 교수가 설치하여 사용하는 전체 시스템 구성으로 구성되어 있으며, 근계 관측 시스템, SCG-3 토양 단면 CO2 관측 시스템 및 ACE 전자동 토양 호흡 모니터링 시스템을 포함하며, 근계 동태, TRIME-PICO 토양 단면 수분 및 온도, 토양 단면 CO2 농도, 토양 호흡 (CO2 통량) 및 공기 온도, 습도, 태양 복사량 등을 모니터링할 수 있다.

기술 매개 변수:

1. VSI-BARTZ 근계분분석 시스템, 원래 미국 Bartz사가 생산한 유명 브랜드 BTC – 100 마이크로 루트 창 (Minirhizotron) 루트 생태 관측 시스템, 시스템 업그레이드, 2100여 편의 참고 문헌과 응용 사례

2. 초고해상도(2500dpi),초고속 이미징:1초,"화이트 밸런스"없이 고속 고효율 이미지 수집 가능;

3.포지셔닝 핸들, 포지셔닝, 장기 추적 관측 근계 동적 성장, 회전

4.이미징 면적은 수요에 따라 스스로 조정할 수 있다(표준면적: 20mm×20mm, 최대 34mm×24mm@7cm의 마이크로 루트 튜브) 는 루트 (특히 가는 루트) 의 수동 정확한 위치 추적에 편리합니다.

5. SCG – 3 토양 단면 CO2 제자리 모니터링:

a) 16채널 데이터 수집기(32채널 옵션으로 3층 이상의 CO2 농도, 토양 수분 및 토양 온도 등을 측정할 수 있음), 220000개의 타임스탬프 데이터 저장, 16비트 해상도, ±20mV up to ±2.5V 8 범위 입력, 정확도 0.03%, 측정 간격 3초~4시간 조정 가능, 데이터 평균 간격 3초~4시간

b) 전문 데이터 다운로드 분석 소프트웨어, 데이터 다운로드, 데이터 온라인 관측, 통계 분석 (예: 시간당 평균, 일별 평균, 총계, 최소값, 최대값, 데이터 관련 분석) 및 도표 전시 및 시스템 설정 등

c) 표준 3층 기본 CO2 그라데이션 모니터링, 비색산 단일 빔 이중 파장 적외선 기술(NDIR), CO2 측정 범위 0~5000ppm, 0~7000ppm, 0~10000ppm, 0~20000 옵션, 정밀도 ±1.5%, 응답 시간 30초

d) TRIME – PICO32 스마트 센서, TDR 측정 기술, 측정 범위 0 – 100% 부피 함수량, 정확도 ± 1%;토양 온도 측정 범위: -20 ℃ – 50 ℃, 측정 정밀도: ± 0.2 ℃

e) 무선 데이터 전송, 소프트웨어 단말기를 통한 데이터 탐색, 다운로드, 고정된 IP 주소 없이 언제 어디서나 인터넷에 접속하여 데이터를 탐색, 다운로드, 분석할 수 있음

6. ACE 전자동 토양 호흡 측정기, 폐쇄식과 개방식 두 가지 모드를 선택할 수 있고, 각 모드는 투명 또는 비투명 호흡실을 선택할 수 있으며, 측정 범위는 40.0 mmols m-3(0-896ppm), 해상도는 1ppm, 자동 제로 교정 장치가 있다

생산지: 미국, 유럽, 국내 통합