一种原位测定多年生植被碳源碳汇的同位素示踪法
【专利摘要】本发明公开了一种原位测定多年生植被碳源碳汇的同位素示踪法，其特征在于按照以下步骤进行：步骤1：测定当地空气二氧化碳浓度记为C0；步骤2：收集植物覆盖地块的样品，得到G1、G2、G3；步骤3：收集装置气体回收性能样品，得到G4、G5；步骤4：收集当地大气二氧化碳样品，得到G6；步骤5：将步骤1至步骤4每月中旬进行一次；步骤6：将以上步骤所得到的C0和G1、G2、G3、G4、G5、G6进行碳源碳汇计算，得到每公顷植被年呼吸碳量(A年，吨)、每公顷植被年净固定碳量(B年，吨)和每公顷植被年固定碳量(D年，吨)。本发明的有益效果是测定方法精度高操作简单。
【专利说明】一种原位测定多年生植被碳源碳汇的同位素示踪法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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】
[0003]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。
[0004]本发明的技术方案是按照以下步骤进行:
[0005]步骤1:测定当地空气二氧化碳浓度记为CO (mg/L)；
[0006]步骤2:对植物覆盖地块的测定操作:
[0007]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、Img的Na213CO3固体样品1，将Na213CO3固体样品I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在四个气体吸收装置中的气体接收瓶中各加入IOOg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，I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；
[0008]步骤3:装置气体回收性能鉴定:
[0009]I)在一块无植物平地上进行，盖上无底有机玻璃箱，用细土沿着底边铺盖压实，进气口用胶管连接气体发生装置，出气口连接气体接收瓶，打开所有进气、出气入口，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，Img的Na213CO3固体样品2，此时的Na213CO3固体样品2记为G4，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开关和所有出气口开关，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，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 ；3)在四个气体吸收装置中的气体接收瓶中各加入IOOg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，进行气体回收，I分钟后，打开所有进气口，大约15分钟后，关闭所有进气口、出气口，关闭真空泵，停止回收；5)每天上午重复上述2)和4)各2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-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G5 ；
[0010]步骤4:当地大气二氧化碳收集:
[0011]在一块无植物平地上进行，盖上无底有机玻璃箱，用细土沿着底边铺盖压实，进气口用胶管连接气体发生装置，出气口连接气体接收瓶，打开所有进气、出气入口，平衡15分钟，在气体吸收装置中气体接收瓶中加入IOOml乙醇胺，用乳胶管连接出气口和气体吸收装置，用胶管将真空泵与气体吸收装置连接，打开出气口开关，启动真空泵，进行气体回收，大约15分钟后，停止回收，气体接收瓶中液体样品记为G6 ；
[0012]步骤5:步骤I至步骤4每月中旬进行一次，实验进行I年；
[0013]步骤6:进行碳源碳汇计算:
[0014]样品Gl、G2、G3、G4、G5和G6分别测定碳浓度，测定方法用现有技术和规范，计算总碳量，分别记为Cl、C2、C3、C4、C5和C6，单位为mg ；
[0015]样品Gl、G2、G3、G4、G5和G6分别在同位素比例质谱仪上测定13C丰度，分别记为α 1、α 2、α 3、α 4、α 5 和 α 6 ;
[0016]碳源碳汇计算方法:
[0017]装置气体回收率计算:
[0018]β (% ) = C5 ( α 5- α 6) /C4 ( α 4- α 6) XlOO
[0019]一次试验中示踪13C量:
[0020]X I (mg) = Cl ( α 1- α 6)，
[0021]一次每m2植被第一天回收示踪13C量:
[0022]X 2 (mg) = C2 ( α 2_ α 6) / β，[0023]实验第二天没有13C标记，收集的13C全部为呼吸产生，则一天每m2植被呼吸产生不踪13C量:
[0024]X 3 (mg) = C3 ( α 3_ α 6) / β，
[0025]假定12C和13C在光合固定和呼吸中没有选择性，则每mg示踪13C代表的总碳量为:
[0026]φ (mg) = 1000C0/ x I,
[0027]其中1000为有机玻璃箱的体积L，CO为大气碳浓度mg/L，
[0028]实验第二天没有13C标记，收集的13C全部为呼吸产生，则一天每m2植被呼吸碳量为:
[0029]A= Φ X X 3,
[0030]实验第一天植物光合作用固定了 13C,同时植物呼吸又释放出13C,每次试验中示踪13C量X I与每次每m2植被第一天回收示踪13C量X 2的差值，就是一天每m2植被净固定的13C量，则一天每Hl2植被净固定的碳量:
[0031]B= Φ X (X 1-X 2),
[0032]一天每m2植被光合作用固定的碳量为一天每m2植被净固定的碳量一天每m2植被呼吸碳量之和:
[0033]D = ΦΧ(χ1_χ2) + ΦΧχ3
[0034]每月进行一次实验，一年12个月进行12次，则平均每天每m2植被呼吸碳量(Α〒 mg)、平均每天每m2植被净固定的碳`量和平均每天每m2植被光合作用固定的
碳量(D〒tt,mg)分别为:
[0035]A平均=(Σ A)/12/5，
[0036]B平均=(Σ B)/12/5，
[0037]D平均=(Σ D)/12/5，
[0038]每年365天，每公顷为10000m2，则每公顷植被年呼吸碳量(A￥，吨)、每公顷植被年净固定碳量(B￥，吨)和每公顷植被年固定碳量(d￥，吨)分别为:
[0039]A年=365 X KT9A平均(吨/公顷)，
[0040]B 年=365 X KT9B 平均(吨/公顷)，
[0041]D年=365 X KT9B平均(吨 / 公顷)。
[0042]本发明的有益效果是测定方法精度高操作简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是本发明实验装置无底有机玻璃箱的结构示意图；
[0044]图2是本发明实验装置气体吸收装置的结构示意图；
[0045]图3是本发明实验装置气体发生装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0046]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0047]一、实验装置:
[0048]如图1所示无底有机玻璃箱(ImX ImX lm，即长宽高都为Im)，顶部四角离顶边10cm、底部四角离底边IOcm处分别设有4个入气口和4个出气口，入气口和出气口均带开关并可用胶管与外界连接。
[0049]气体吸收装置，如图2所示，内有I个气体接收瓶I和盛有氢氧化钠固体的干燥塔2，气体接收瓶I瓶口伸出连根管子，一根连接干燥塔2，另一根用来接无底有机玻璃箱出气□。
[0050]气体发生装置，如图3所示，带软塞的气体反应瓶4，软塞中央穿过两根小玻璃管，一根连接漏斗，一根用来接无底有机玻璃箱进气口。
[0051]真空泵3，如图2所示，与气体吸收装置的干燥塔连接。
[0052]所用试剂:
[0053]Na213CO3
[0054]盐酸溶液(0.1N)
[0055]乙醇胺，分析纯
[0056]蒸馏水
[0057]二、试验方法:
[0058]步骤1:当地空气二氧化碳浓度(C02)测定:
[0059]利用常规大气二氧化碳检测仪测定均可。折算为碳浓度，记为CO (mg/L)。
[0060]步骤2:对植物覆盖地块的测定操作:
[0061]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4中加入99%丰度、Img的Na213CO3固体样品1，将Na213CO3固体样品I记为Gl，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4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4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4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在四个气体吸收装置中的气体接收瓶I中各加入IOOg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3与四个气体吸收装置连接；④启动真空泵3，打开所有出气口开关，进行气体回收，I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3，停止回收；?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3，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I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3，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I中液体混合样品记为G3，撤走所有装置；
[0062]步骤3:装置气体回收性能鉴定:
[0063]I)在一块无植物平地上进行，盖上无底有机玻璃箱，用细土沿着底边铺盖压实，进气口用胶管连接气体发生装置，出气口连接气体接收瓶1，打开所有进气、出气入口，平衡15分钟；2)在气体发生装置中的气体反应瓶4中加入99%丰度，Img的Na213CO3固体样品2，此时的Na213CO3固体样品2记为G4，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开关和所有出气口开关，用注射器向气体发生装置中的气体反应瓶4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4注满水，将空气全部排出，关闭连接气体发生装置的进气口，撤走气体发生装置，倒空气体发生装置中的气体反应瓶4的水，整个装置静置2h ；3)在四个气体吸收装置中的气体接收瓶I中各加入IOOg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3与四个气体吸收装置连接；4)启动真空泵3，打开所有出气口，进行气体回收，I分钟后，打开所有进气口，大约15分钟后，关闭所有进气口、出气口，关闭真空泵3，停止回收；5)每天上午重复上述2)和4)各2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-第二天早上6:00期间打开真空泵3，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I中液体混合样品记为G5 ；
[0064]步骤4:当地大气二氧化碳收集:
[0065]在一块无植物平地上进行，盖上无底有机玻璃箱，用细土沿着底边铺盖压实，进气口用胶管连接气体发生装置，出气口连接气体接收瓶1，打开所有进气、出气入口，平衡15分钟，在气体吸收装置中气体接收瓶I中加入IOOml乙醇胺，用乳胶管连接出气口和气体吸收装置，用胶管将真空泵3与气体吸收装置连接，打开出气口开关，启动真空泵3，进行气体回收,大约15分钟后，停止回收，气体接收瓶I中液体样品记为G6 ；
[0066]步骤5:步骤I至步骤4每月中旬进行一次，实验进行I年；
[0067]步骤6:进行碳源碳汇计算:
[0068]样品Gl、G2、G3、G4、G5和G6分别测定碳浓度，测定方法用现有技术和规范，计算总碳量，分别记为Cl、C2、C3、C4、C5和C6，单位为mg ；
[0069]样品Gl、G2、G3、G4、G5和G6分别在同位素比例质谱仪上测定13C丰度，分别记为α 1、α 2、α 3、α 4、α 5和α 6,单位为mg ;碳源碳汇计算方法:
[0070]装置气体回收率计算:
[0071]β (% ) = C5 ( α 5- α 6) /C4 ( α 4- α 6) XlOO
[0072]一次试验中示踪13C量:
[0073]X I (mg) = Cl ( α 1- α 6)，
[0074]一次每m2植被第一天回收示踪13C量:
[0075]X 2 (mg) = C2 ( α 2- α 6) / β，
[0076]实验第二天没有13C标记，收集的13C全部为呼吸产生，则一天每m2植被呼吸产生不踪13C量:
[0077]X 3 (mg) = C3 ( α 3_ α 6) / β，
[0078]假定12C和13C在光合固定和呼吸中没有选择性，则每mg示踪13C代表的总碳量为:
[0079]φ (mg) = 1000C0/ x I,
[0080]其中1000为有机玻璃箱的体积L，CO为大气碳浓度mg/L，
[0081]实验第二天没有13C标记，收集的13C全部为呼吸产生，则一天每m2植被呼吸碳量为:
[0082]A= Φ X X 3，
[0083]实验第一天植物光合作用固定了 13C,同时植物呼吸又释放出13C,每次试验中示踪13C量X I与每次每m2植被第一天回收示踪13C量X 2的差值，就是一天每m2植被净固定的13C量，则一天每Hl2植被净固定的碳量:
[0084]B= Φ X ( X 1- X 2),
[0085]一天每m2植被光合作用固定的碳量为一天每m2植被净固定的碳量一天每m2植被呼吸碳量之和:
[0086]D = ΦΧ(χ1_χ2) + ΦΧχ3
[0087]每月进行一次实验，一年12个月进行12次，则平均每天每m2植被呼吸碳量(Α〒@，mg)、平均每天每m2植被净固定的碳量和平均每天每m2植被光合作用固定的碳量(D〒tt,mg)分别为:
[0088]A平均=(Σ A)/12/5，
[0089]B平均=(Σ B)/12/5，
[0090]D平均=(Σ D)/12/5，
[0091]每年365天，每公顷为10000m2，则每公顷植被年呼吸碳量(A￥，吨)、每公顷植被年净固定碳量(B￥，吨)和每公顷植被年固定碳量(d￥，吨)分别为:
[0092]A年=365 X KT9A平 均(吨/公顷)，
[0093]B 年=365 X KT9B 平均(吨/公顷)，
[0094]D年=365 X KT9B平均(吨 / 公顷)。
[0095]本发明的方法采用特定的标记装置进行原位标记，不需要对植株和土壤取样，操作简单，可同时设置更多的微区，且根据不同的季节进行，代表性更强，研究结果外推到计算整个陆地生态系统的碳源碳汇更可靠。
【权利要求】
1.一种原位测定多年生植被碳源碳汇的同位素示踪法，其特征在于按照以下步骤进行: 步骤1:测定当地空气二氧化碳浓度记为CO(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(4)中加入99%丰度、Img的Na213CO3固体样品1，将Na213CO3固体样品I记为Gl，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(4)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(4)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(4)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(I)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(3)与四个气体吸收装置连接；④启动真空泵(3)，打开所有出气口开关，进行气体回收，I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，关闭真空栗(3),停止回收；?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(3)，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(I)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(3)，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(I)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: I)在一块无植物平地上进行，盖上无底有机玻璃箱，用细土沿着底边铺盖压实，进气口用胶管连接气体发生装置，出气口连接气体接收瓶(I)，打开所有进气、出气入口，平衡15分钟；2)在气体发生装置中的气体反应瓶(4)中加入99%丰度，Img的Na213CO3固体样品`2，此时的Na213CO3固体样品2记为G4，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开关和所有出气口开关，用注射器向气体发生装置中的气体反应瓶(4)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(4)注满水，将空气全部排出，关闭连接气体发生装置的进气口，撤走气体发生装置，倒空气体发生装置中的气体反应瓶(4)的水，整个装置静置2h;3)在四个气体吸收装置中的气体接收瓶(I)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(3)与四个气体吸收装置连接；4)启动真空泵(3)，打开所有出气口，进行气体回收，I分钟后，打开所有进气口，大约15分钟后，关闭所有进气口、出气口，关闭真空泵(3)，停止回收；5)每天上午重复上述2)和4)各2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-第二天早上6:00期间打开真空泵(3)，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: OO之后撤走气体吸收装置，此时所有气体接收瓶(I)中液体混合样品记为G5 ； 步骤4:当地大气二氧化碳收集: 在一块无植物平地上进行，盖上无底有机玻璃箱，用细土沿着底边铺盖压实，进气口用胶管连接气体发生装置，出气口连接气体接收瓶(I)，打开所有进气、出气入口，平衡15分钟，在气体吸收装置中气体接收瓶(I)中加入100ml乙醇胺，用乳胶管连接出气口和气体吸收装置，用胶管将真空泵(3)与气体吸收装置连接，打开出气口开关，启动真空泵(3)，进行气体回收，大约15分钟后,停止回收,气体接收瓶(I)中液体样品记为G6 ； 步骤5:步骤I至步骤4每月中旬进行一次，实验进行I年； 步骤6:进行碳源碳汇计算: 样品Gl、G2、G3、G4、G5和G6分别测定碳浓度，测定方法用现有技术和规范，计算总碳量，分别记为Cl、C2、C3、C4、C5和C6，单位为mg ； 样品G1、G2、G3、G4、G5和G6分别在同位素比例质谱仪上测定13C丰度，分别记为α 1、α 2、α 3、α 4、α 5 和 α 6 ; 碳源碳汇计算方法: 装置气体回收率计算: β (% ) = C5 ( α 5- α 6) /C4 ( α 4- α 6) X 100 一次试验中示踪13C量:
X I (mg) = Cl ( α 1- α 6)， 一次每m2植被第一天回收示踪13C量:
X 2 (mg) = C2 ( α 2- α 6) / β， 实验第二天没有13C标记，收集的13C全部为呼吸产生，则一天每m2植被呼吸产生示踪13/-^ 曰-C里:
X 3 (mg) = C3 ( α 3_ α 6) / β， 假定12C和13C在光合固定和呼吸中没有选择性，则每mg示踪13C代表的总碳量为:
Φ (mg) = lOOOCO/x 1， 其中1000为有机玻璃箱的体积L，CO为大气碳浓度mg/L， 实验第二天没有13C标记，收集的13C全部为呼吸产生，则一天每m2植被呼吸碳量为: A= Φ X X 3, 实验第一天植物光合作用固定了 13C,同时植物呼吸又释放出13C,每次试验中示踪13C量X I与每次每Hi2植被第一天回收示踪13C量X 2的差值，就是一天每m2植被净固定的13C量，则一天每m2植被净固定的碳量:
B= φ X ( X 1- X 2), 一天每Hl2植被光合作用固定的碳量为一天每Hl2植被净固定的碳量一天每Hl2植被呼吸碳量之和: D = ΦΧ(χ1-χ2) + ΦΧχ3 则平均每天每m2植被呼吸碳量(ATO，mg)、平均每天每m2植被净固定的碳量(B〒tt，mg)和平均每天每m2植被光合作用固定的碳量(D〒tt，mg)分别为:
A 平均=(Σ A) /12/5,Bw= ( Σ B)/12/5， D 平均=(Σ D)/12/5， 每年365天，每公顷为10000m2，则每公顷植被年呼吸碳量(A￥，吨)、每公顷植被年净固定碳量(B￥，吨)和每公顷植被年固定碳量(D￥，吨)分别为: A年=365 X IO-9A平均(吨/公顷)， B年=365X10_9B平均(吨/公顷)， D年=365Χ10- 9Β平均(吨/公顷)。
【文档编号】G01N33/00GK103698476SQ201310699479
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】潘家荣, 冯涛, 张弛, 梁世正 申请人:中国计量学院