土壤中植物細(xì)根占地球生態(tài)系統(tǒng)年凈初級(jí)生產(chǎn)力的33%（Gill and Jackson，2000），盡管對(duì)菌根生產(chǎn)力還缺乏了解，但可以肯定的是，植物細(xì)根及菌根CO2的排放對(duì)碳平衡具有非常重要的意義。截至目前為止，科學(xué)家對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)根及菌根碳庫(kù)動(dòng)態(tài)的機(jī)理過(guò)程還缺乏了解。微根窗技術(shù)已成為研究植物根系乃至菌根動(dòng)態(tài)的有力工具，但很少有研究將植物根系及菌根動(dòng)態(tài)與生態(tài)系統(tǒng)通量如土壤碳通量結(jié)合觀測(cè)分析。
美國(guó)加利福尼亞大學(xué)保護(hù)生物學(xué)研究中心RodrigoVargas教授（2008），在圣哈辛托山保護(hù)區(qū)利用微根窗根系觀測(cè)系統(tǒng)及土壤剖面CO2梯度觀測(cè)系統(tǒng)，組成土壤呼吸與根系觀測(cè)站，就土壤水分、細(xì)根動(dòng)態(tài)、土壤呼吸進(jìn)行綜合觀測(cè)研究，結(jié)果表明，利用微根窗技術(shù)持續(xù)觀測(cè)細(xì)根動(dòng)態(tài)極為重要，觀測(cè)到細(xì)根長(zhǎng)度變化每天每平方米達(dá)40cm，而菌根長(zhǎng)度變化每天每平方米超過(guò)100cm。細(xì)根和菌根的動(dòng)態(tài)變化會(huì)影響到土壤呼吸的季節(jié)性變化和日變化。土壤CO2的生產(chǎn)是根系及微生物的生物量的函數(shù)，但土壤呼吸又依賴于土壤的擴(kuò)散包括溫度及土壤水分的影響。綜合運(yùn)用微根窗技術(shù)和土壤呼吸測(cè)量技術(shù)（包括剖面CO2觀測(cè)技術(shù)和呼吸室測(cè)量技術(shù)）可以幫助我們?nèi)胬斫夂蜕钊虢馕鲋参锔蹬c菌根對(duì)碳循環(huán)的貢獻(xiàn)（Allen et al., 2007）。
細(xì)根長(zhǎng)度（上圖空心藍(lán)點(diǎn)）、菌根長(zhǎng)度（上圖實(shí)心紅點(diǎn)）及土壤呼吸動(dòng)態(tài)變化；
土壤溫度與土壤體積含水量的動(dòng)態(tài)變化（DOY為Day of year）
原位土壤CO2與根系動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)為Rodrigo Vargas教授安裝使用的全套系統(tǒng)配置組成，包括根系觀測(cè)系統(tǒng)、SCG–3土壤剖面CO2觀測(cè)系統(tǒng)及ACE全自動(dòng)土壤呼吸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可監(jiān)測(cè)記錄根系動(dòng)態(tài)、TRIME–PICO土壤剖面水分及溫度、土壤剖面CO2濃度、土壤呼吸（CO2通量），及空氣溫濕度、太陽(yáng)輻射、降雨量等氣象參數(shù)。
技術(shù)參數(shù)：
1. VSI-BARTZ根系分析系統(tǒng)，原美國(guó)Bartz公司生產(chǎn)的BTC–100微根窗（Minirhizotron）根系生態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)升級(jí)，200余篇參考文獻(xiàn)和應(yīng)用案例
2.超高分辨率（2500dpi），超高速成像：小于1秒，無(wú)需“白平衡”，可高速高效采集圖像；
3.具定位手柄，精確定位、*跟蹤觀測(cè)根系動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)、周轉(zhuǎn)
4.成像面積可根據(jù)需求自行調(diào)整（標(biāo)準(zhǔn)面積：20mm×20mm，大34mm×24mm@7cm的微根管），便于根系（尤其是細(xì)根）的手動(dòng)精準(zhǔn)定位跟蹤；
5. SCG–3土壤剖面CO2原位監(jiān)測(cè)：
a) 16通道數(shù)據(jù)采集器（可選配32通道以監(jiān)測(cè)3層以上的CO2濃度、土壤水分及土壤溫度等），可存儲(chǔ)220000組帶時(shí)間戳的數(shù)據(jù)，16比特分辨率，±20mV up to ±2.5V 8范圍輸入，精確度0.03%，測(cè)量間隔3秒至4小時(shí)可調(diào)，數(shù)據(jù)平均間隔3秒至4小時(shí)
b) 專業(yè)數(shù)據(jù)下載分析軟件，可進(jìn)行數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)在線觀測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析（如每小時(shí)平均、每日平均、總計(jì)、小值、大值、數(shù)據(jù)相關(guān)分析）與圖表展示及系統(tǒng)設(shè)置等
c) 標(biāo)配3層原位CO2梯度監(jiān)測(cè)，非色散單束雙波長(zhǎng)紅外技術(shù)（NDIR），CO2測(cè)量范圍0–5000ppm、0–7000ppm、0–10000ppm、0–20000 可選，精度±1.5%，響應(yīng)時(shí)間30秒
d) TRIME–PICO32智能傳感器，TDR測(cè)量技術(shù)，測(cè)量范圍0–*體積含水量，精確度±1%；土壤溫度測(cè)量范圍：-20℃–50℃，測(cè)量精度：±0.2℃
e) 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)軟件終端瀏覽、下載數(shù)據(jù)，無(wú)需固定IP地址，可隨時(shí)隨地上網(wǎng)瀏覽、下載、分析數(shù)據(jù)
6. ACE全自動(dòng)土壤呼吸監(jiān)測(cè)儀，有封閉式和開(kāi)放式兩種模式供選擇，每種模式又有透明或非透明呼吸室供選配，測(cè)量范圍為 40.0 mmols m–3（0–896ppm），分辨率為1ppm，帶有自動(dòng)零校準(zhǔn)裝置
產(chǎn)地：美國(guó)、歐洲，國(guó)內(nèi)集成
