二氧化碳（CO2）是最重要的溫室氣體，大氣二氧化碳濃度在很大程度上受到土壤CO2通量的影響，土壤的CO2釋放即土壤呼吸，包括三個生物學過程(即土壤微生物呼吸、根系呼吸、土壤動物呼吸)和一個非生物學過程，即含碳礦物質的化學氧化作用。
土壤呼吸的影響因素眾多，包括土壤水分、溫度等，其中土地的植被覆蓋是一個重要因素。不同植被覆蓋的土壤呼吸狀況是目前已建立的長期監測CO2通量網站的重要研究對象之一，是研究世界碳循環的重要課題，對生態學、環境科學及地球表層系統科學意義重大。
目前基于呼吸室方法（Chamber-based method）測量土壤表層CO2通量的儀器很多，如英國ADC公司生產的SRS便攜式土壤呼吸測量系統及ACE土壤呼吸監測系統，還有易科泰生態技術公司采用擴散式傳感器集成生產的SoilBox343便攜式土壤呼吸測量儀及OTC-Auto群落光合呼吸監測系統等。呼吸室法的缺點是不能了解土壤表層以下（地下）的情況，如根系呼吸、異養呼吸等。在此背景下，SCG（soil-CO2 gradient）土壤剖面CO2測量監測技術就顯得特別重要，通過不同深度的土壤剖面原位CO2測量，可以精準測量碳在土壤中的產生、運移、擴散過程（土壤中碳的周轉），特別是隨著O2傳感器技術的發展，還可以同步測量O2濃度，進而分析土壤O2消耗、呼吸商及與其它溫室氣體排放的關系等。
美國約翰·霍普金斯大學K.Szlavecz教授及史密森尼環境研究中心M.McCormick教授等，采用與SoilBox343同樣的擴散式傳感器呼吸室法，對不同森林類型本地種蚯蚓和非本地種蚯蚓對地上和地下生態系統過程的影響進行了研究，認為非本地種蚯蚓對生態系統包括土壤呼吸、土壤真菌、樹木生長等具有非常重要的影響（研究結果發表在2011年《Biological Invasions》）。
APEC氣候中心（APEC Climate Center）的J.A. Chun教授與約翰·霍普金斯大學（The Johns Hopkins University）的K. Szlavecz教授合作，在美國馬里蘭州巴爾的摩市中心東北部14公里的美國農業部林務局實驗森林網絡站，對林地和草地各設3個監測點，每個點按土壤表層、距地表2cm、5cm、10cm、20cm、30cm 6個剖面，同步監測CO2、土壤水分和土壤溫度及地面降雨情況，同時采用SoiBox343的呼吸室法測量土壤表層CO2通量。監測研究結果發表在《Atmospheric Environment》上。
結果表明“脈沖效應（降雨后二氧化碳濃度迅速增加的現象）”在草地中比在林地中更明顯（下圖中a和b箭頭所指），這個效應源于同樣的降雨條件下草地土壤水分的變化大于林地。從土壤深度這個角度上分析，2cm，5cm和10cm深度具備更明顯的“脈沖效應”，但是，這種“脈沖效應”在土壤表層并不明顯（如圖a所示）。利用SOILCO2模型，進一步估算出土壤CO2通量（見下右圖）
北京易科泰生態技術公司采用國際先進傳感器與數據采集技術，專業生產SCG-N土壤剖面CO2/O2監測系統及SoilBox343便攜式土壤呼吸測量儀，可以同步測量監測土壤CO2、O2、土壤溫度及土壤水分等，是農業部學科群項目、中科院CERN網絡等的主要觀測研究設備。其主要功能特點與研究方案為：
1) SCG-N SoilBox343，全面測量監測土壤剖面CO2、土壤水分、土壤溫度、土壤O2及表層CO2通量
2) SCG-N OTC-Auto BTC-100，全面觀測地上與地下群落生態過程，包括土壤呼吸、群落光合作用、根系生長周轉等
3) SCG-N 與 SoiTron多功能小型蒸滲儀技術結合，建立多功能土壤生態模擬實驗觀測系統
4) 可進一步選配植物莖流監測、葉綠素熒光監測、土壤營養鹽在線分析等
5) 應用與生態科學、土壤與地球科學觀測、農業科學、林業科學、濕地生態觀測等
