本申请提供一种水生生态系统碳源汇在线监测装置及水体检测方法，该装置包括在线培养室、处理器和固定装置；在线培养室和处理器相连，在线培养室和处理器设置于固定装置内，且固定装置放置在待监测水体中；在线培养室的第一培养室和第二培养室均用于盛放预设体积的待测水体，获取预设周期内第一培养室的待测水体和第二培养室的待测水体的溶解氧浓度，并将预设周期的溶解氧浓度发送至处理器；处理器用于基于预设周期的溶解氧浓度，确定待测水体的净生产力。该装置能够在自然水体环境中，通过自动原位封存水样，并开展对光照和黑暗环境下水样的培养，在保证实验精度的同时，获取光照和黑暗两种模式下水体溶解氧含量的连续变化数据。