關于作物冠層內二氧化碳濃度變化規律,國內外學者作了大量研究,曾經根據白天與夜間作物生理代謝活動特征,將麥田二氧化碳濃度廓線分成“光合型”及“呼吸型”。1992～1994年進行的小麥田的二氧化碳檢測儀檢測實驗,結果看出:晴天條件下,在白天垂直方向上作物冠層內外二氧化碳濃度梯度變化很大。
晴天各層次二氧化碳濃度最高值出現在夜間0～5時,最低值出現在白天輻射強、溫度高的中午約14～15時。濃度日較差的大小取決于作物群體結構與風速的大小,并隨高度上升而減小。用每小時二氧化碳檢測儀測定的二氧化碳濃度平均值計算,在小麥孕穗至灌漿期,冠層內部二氧化碳濃度日較差大約為 50～100μL/L,冠頂以上1m處在20～50μL/L。
小麥各生育期的分層葉面積指數與中午11時左右冠層內的二氧化碳濃度垂直廓線,使用二氧化碳檢測儀可看出白天作物冠層內二氧化碳濃度最低值出現的高度與農田葉面積密度最大的位置接近一致,約在1/2作物自然株高處。日較差最大值一般出現在小麥冠層內部距地面1000px處。白天08～18時二氧化碳濃度變化曲線較平穩。
通過二氧化碳檢測儀的分析在相對穩定的大氣環境條件下,農田二氧化碳濃度主要隨作物不同生育期的群體同化量及太陽輻射狀況產生明顯的日變化。另外麥田冠層內,由于土壤與作物間二氧化碳的源匯變化與空氣動力和熱力作用,引起植株間二氧化碳濃度短時間小尺度的波動。