[发明专利]一种原位测定多年生植被碳源碳汇的同位素示踪法

说明书

技术领域

本发明属于环境科技技术领域，涉及一种原位测定多年生植被碳源碳汇的同位素示踪法。

背景技术

人类活动已导致大气二氧化碳浓度急剧增加，所产生的温室效应及全球变化已引起全世界各国的高度关注。碳源碳汇的估算已经成为适应全球气候变化和增汇减排机制研究中的重要内容。国内外学者针对碳汇碳源及其估算方法作了定量的研究。其中陆地生态系统碳平衡是全球变化科学中的核心问题之一，也已经建立了许多陆地生态系统碳平衡的研究方法。地面碳同位素方法是分析陆地碳平衡非常有用的方法之一，特别适用于探讨陆地碳平衡的主导因子及其对全球变化的响应。然而由于陆地生态系统的复杂性，地面同位素法将小范围的研究结果外推到区域甚至全球水平式，会引起较大的误差。同时地面同位素法多使用微区标记法，及设置特定面积的微区进行标记，并对植物、土壤进行取样测定后加一计算，操作难度较大，不宜于设置多微区测定，尤其不适宜不同季节测定。

发明内容

本发明的目的在提供一种原位测定多年生植被碳源碳汇的同位素示踪法，解决了现有碳源碳汇测定的地面同位素方法的误差大且操作复杂的问题。

本发明的技术方案是按照以下步骤进行：

步骤1：测定当地空气二氧化碳浓度记为C0(mg/L)；

步骤2：对植物覆盖地块的测定操作：

①选有代表性的植物覆盖地块5块进行实验，每块地上盖上无底有机玻璃箱，对每一个玻璃箱进行如下相同操作：沿着箱子底部挖沟，使箱子底边嵌入土壤5cm，再用细土沿着箱底覆盖，压实，打开所有进气口、出气口，平衡15分钟；②在气体发生装置中的气体反应瓶中加入99％丰度、1mg的Na₂¹³CO₃固体样品1，将Na₂¹³CO₃固体样品1记为G1，用乳胶管将无底有机玻璃箱其中一个进气口和气体发生装置连接、关闭其它三个进气口和所有出气口，用注射器向气体发生装置中的气体反应瓶注入0.1N盐酸溶液5ml，几分钟后，通过气体发生装置中外接的漏斗使气体反应瓶注满水，将空气全部排出，关闭连接气体发生装置的进气口开关，撤走气体发生装置，倒空气体发生装置中的气体反应瓶的水，整个装置静置2h，使无底有机玻璃箱中的植被进行光合作用；③在四个气体吸收装置中的气体接收瓶中各加入100g乙醇胺，用乳胶管将无底有机玻璃箱四个出气口和四个气体吸收装置连接，用胶管将四个真空泵与四个气体吸收装置连接；④启动真空泵，打开所有出气口开关，进行气体回收，1分钟后，打开所有进气口开关，大约15分钟后，关闭所有进气口、出气口开关，关闭真空泵，停止回收；⑤每天上午重复上述②和④各两次，时间分别为6:00-8:00和8:30-10:30，下午重复②和④各两次，时间分别为13:00-15:00和15:30-17:30，在当天下午18:00至第二天早上6:00期间打开真空泵，并打开无底有机玻璃箱所有进气口、出气口，继续接收气体，早上6:00之后撤走气体吸收装置，此时所有气体接收瓶中液体混合样品记为G2；⑥所有气体吸收装置换上新的接收瓶和接收液，用乳胶管将无底有机玻璃箱四个出气口和四个气体吸收装置连接，开动真空泵，打开所有进气口、出气口，直到第三天早上6:00，撤走所有气体吸收装置，所有气体接收瓶中液体混合样品记为G3，撤走所有装置；

步骤3：装置气体回收性能鉴定：