[发明专利]一种测定乔木挥发性碳含量的方法

说明书

本发明公开了一种测定乔木挥发性碳含量的方法，包括以下步骤：(1)样品采集；(2)样品预处理；(3)样品干燥；(4)样品研磨：将烘干后的样品进行研磨；(5)挥发性碳含量测定：取2‑3mg研磨后的样品置于纯度为99.99％高纯氧环境下燃烧，检测燃烧过程中释放的CO₂量，计算挥发性碳含量。本发明用于乔木含碳率的测定，与传统的烘干干燥和自然干燥相比，本发明先冷冻后烘干的干燥步骤可以减少红松内挥发性碳的损失，为精确测定含碳率提供依据，易于操作，精确测定含碳率，从而提高森林碳储量的预测准确率。

技术领域

本发明属于森林碳储量技术领域，更具体的说是涉及一种测定乔木挥发性碳含量的方法。

背景技术

精确测定树木含碳率对于准确评估森林碳储量是非常重要的，以往在估算碳储量时广泛采用含碳率0.5或0.45作为转换系数，近年通过实验发现不同树种含碳率差异明显，各树种的含碳率变化范围为47％～59％，并且随着森林的老化，碳储存会发生变化，这可能是由于木材中包含很多小分子有机物如醇类、醛类、酮类、酚类、呋喃、萜类、类异戊二烯等，这些小分子物质在高温下会挥发，因此高温烘干样本的过程中会造成一定的碳损失。

上世纪90年代中期，国内外学者开始对植被含碳率进行深入研究并取得了一定成果。目前，植物有机碳含量的测定多采用干烧法。Lamlom等人在2003年对北美的41个树种进行了含碳率测定，并对样本分别采用了自然干燥和烘干两种处理方式，发现两种处理方式下测得的含碳率存在显著差异，烘干所得的含碳率低于自然干燥。Martin等人也发现在冰冻干燥和烘干干燥处理下测得的含碳率存在显著差异，这意味着挥发性碳的存在。Thomas等人将实验材料分别进行冷冻干燥和烘干干燥，以冷冻干燥和烘干干燥样品的平均碳值之差计算出挥发性碳含量与非挥发性碳含量。

目前，很多研究中采用含碳率0.5作为转化系数评估森林碳储量，缺少对挥发性碳的考虑，和对树种、立地、年龄等内外界因素的考虑。不同树种或相同树种之间的含碳率不尽相同，忽略其差异会对森林生态系统碳储量的估算造成较大的误差。

因此，研发一种减少乔木挥发性碳的损失，精确测定碳含量，提高森林碳储量的预测准确率的测定红松碳含量的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种测定乔木挥发性碳含量的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种测定乔木挥发性碳含量的方法，包括以下步骤：

(1)样品采集：夏季，对胸径≥5cm的乔木进行取样，取得样芯；

(2)样品预处理：将样芯打磨直至年轮界限清晰，测量样芯年轮，然后利用COFECHA软件对样芯序列进行检验，确定样芯所属年份，将样芯前五年轮进行剥离；

(3)样品干燥：将剥离下来的样品进行真空冷冻干燥，然后用密封材料密封，待其冷却至室温后从密封材料中取出样品，再放入烘箱进行烘干干燥；

(4)样品研磨：将烘干后的样品进行研磨；

(5)挥发性碳含量测定：取2-3mg研磨后的样品置于纯度为99.99％高纯氧环境下燃烧，检测燃烧过程中释放的CO₂量，计算挥发性碳含量。

进一步，上述步骤(3)中，步骤(3)中，冷冻干燥温度为-60℃，冷冻干燥时间为41h，冷冻干燥压力为6.0-7.0pa。

进一步，上述步骤(3)中，烘干温度为85℃，烘干时间为28小时。

进一步，上述步骤(3)中，密封材料为封口膜。

进一步，上述步骤(4)中，研磨至研磨至150-250目。