[发明专利]一种森林碳通量计量系统及方法在审
申请号: | 201910896492.X | 申请日: | 2019-09-20 |
公开(公告)号: | CN111257505A | 公开(公告)日: | 2020-06-09 |
发明(设计)人: | 胡军国;范洪 | 申请(专利权)人: | 浙江农林大学 |
主分类号: | G01N33/00 | 分类号: | G01N33/00;G01D21/02 |
代理公司: | 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109 | 代理人: | 尉伟敏;占宇 |
地址: | 311300 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 森林 通量 计量 系统 方法 | ||
1.一种森林碳通量计量系统,其特征在于,包括数据处理终端(1)和数据采集装置,所述数据采集装置包括无线数据转发模块(2)和位于树木冠层中不同高度的多个数据采集模块(3),所述数据采集模块(3)包括温度传感器(4)、湿度传感器(5)、光照传感器(6)、二氧化碳传感器(7)和无线通讯模块(8),所述无线通讯模块(8)分别与温度传感器(4)、湿度传感器(5)、光照传感器(6)、二氧化碳传感器(7)电连接,所述无线通讯模块(8)通过无线网络与无线数据转发模块(2)无线连接,所述无线数据转发模块(2)通过无线网络与数据处理终端(1)无线连接。
2.一种森林碳通量计量方法,其特征在于,包括以下步骤:
SI:获取分布于树木冠层中不同高度的N个数据采集模块采集的数据,数据采集模块采集的数据包括温度数据、湿度数据、光照数据和CO2浓度数据;
S2:根据温度数据和CO2浓度数据计算出光合作用羧化速率Jc;
S3:根据光照数据、温度数据和CO2浓度数据计算出光电子传输速率Je;
S4:根据光合作用羧化速率Jc和光电子传输速率Je计算出冠层的光合作用速率A;
S5:计算出气孔导度Gs;
S6:计算出最终光合速率Ac;
S7:计算出生态系统呼吸速率Reco;
S8:计算出碳通量NEE=Reco-Ac。
3.根据权利要求2所述的一种森林碳通量计量方法,其特征在于,所述步骤S2包括以下步骤:
采用如下公式计算出光合作用羧化速率Jc:
其中,Ci是叶内部CO2浓度,是N个数据采集模块采集的CO2浓度的平均值,Gj为第j个数据采集模块采集的CO2浓,fci是叶内部CO2浓度与环境空气CO2浓度的比率,Ox是空气中的氧浓度,Vm是最大羧化速率,为的活化能,为25℃时的最大羧化速率,R为通用气体常数,Tkmax为N个数据采集模块采集的温度数据中的最大值,Γ*为没有暗呼吸情况下的CO2补偿点,是在25℃时的CO2补偿点,为25℃时CO2补偿点的活化能,为N个数据采集模块采集的温度数据的平均值,Kc为Michaelis-Menten羧化常数,为的活化能,是在25℃下的Michaelis-Menten常数,K0为Michaelis-Menten氧合常数,为的活化能,是25℃下氧化的Michaelis-Menten常数。
4.根据权利要求3所述的一种森林碳通量计量方法,其特征在于,所述步骤S3包括以下步骤:
采用如下公式计算出光电子传输速率Je:
其中,I1为最高的数据采集模块采集的光照数据,αq是光子捕获的量子效率,Jm是最大电子传输速率,是25℃时Jm与的比值。
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