基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法

本发明属于林业，特别是基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法。

背景技术：

1、在全球气候变化和co2浓度升高的背景下，植被的碳吸收是降低大气co2浓度的重要途径之一。公园绿地作为城市内具备直接碳汇价值的用地类型之一，能够通过植物群落进行自然固碳。其中，木本植物在碳循环中扮演了重要角色，其固碳能力的评价引起了人们的广泛关注。叶片是所有植物器官中特征变化最为显著的，也是植物进行光合作用固定co2的主要场所，叶片水平固碳能力是研究植株固碳能力的基础。叶片作为与大气环境接触最多的植物器官，叶片功能性状是植物功能性状中的重要一部分，与植物生物量及其对资源的获取和利用密切相关。

2、当前现有技术中，仅将植物固碳能力的差异归因于单个或单类叶性状的差异，而不能充分揭示影响叶功能性状驱动植物固碳能力的真实机理，没有关注到叶性状之间共同形成的耦合影响。

3、因此，如何研究能够影响及指征固碳能力的关键叶功能性状和驱动路径，综合考虑植物光合固碳能力与碳固存能力，从而为城市公园绿地木本植物质量的提升策略提供科学依据，成为当前研究的关键问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供一种至少解决上述部分技术问题的基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法，该方法分析了能够影响及指征固碳能力的关键叶功能性状和驱动路径，综合考虑植物光合固碳能力与碳固存能力，为城市公园绿地木本植物质量的提升策略提供了科学依据。。

2、本发明实施例提供了基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法，包括：

3、s1、在预设时间内，选择多种木本植物的新鲜叶片；

4、s2、分别测定每种新鲜叶片的叶片结构性状指标、叶片生理性状指标和叶片化学性状指标；

5、s3、测量每种新鲜叶片在多个时刻的净光合速率，基于此测定每种新鲜叶片对应的日净光合固碳量；并获取每种新鲜叶片对应的日碳固存量；

6、s4、结合所述日净光合固碳量和日碳固存量，分别对所述叶片结构性状指标、叶片生理性状指标和叶片化学性状指标进行统计分析，获得所述叶片结构性状指标、叶片生理性状指标和叶片化学性状指标对各木本植物固碳能力的影响。

7、进一步地，在所述s2中，测定每种新鲜叶片的叶片结构性状，具体包括：

8、对所述新鲜叶片去除叶片长柄，吸干叶片的水分后，对所述叶片进行称重，获得叶片鲜重；

9、对叶片进行烘干处理后进行称重，获得叶片干重；

10、结合所述叶片鲜重和叶片干重，计算叶干物质含量；

11、采用叶面积扫描仪测定叶面积；

12、采用游标卡尺测定叶厚度；

13、基于所述叶面积和叶片干重，获得比叶重和比叶面积。

14、进一步地，在所述s2中，测定每种新鲜叶片的叶片生理性状，具体包括：

15、在预设条件下，采用光合仪对新鲜叶片进行测量，获得蒸腾速率、气孔导度和单位面积净光合速率；

16、基于所述比叶面积和单位面积净光合速率，获得单位质量净光合速率；

17、采用叶绿素仪对新鲜叶片进行测量，获得叶片叶绿素值。

18、进一步地，所述预设条件包括：光源选择led红蓝光源；光强设定为1500μmol·m-2·s-1；co2浓度设定为400μmol·l-1；叶室温度设定为30℃。

19、进一步地，在所述s2中，测定每种新鲜叶片的叶片化学性状，具体包括：

20、采用元素分析仪测量新鲜叶片中的碳含量和氮含量，并计算叶片碳氮含量比值、单位质量叶氮含量和单位面积叶氮含量；

21、基于所述单位质量叶氮含量和单位面积叶氮含量，获得叶片的光合氮利用效率。

22、进一步地，所述s4具体包括：

23、s41、通过单因素方差分析法，获取所述叶片结构性状指标、叶片生理性状指标和叶片化学性状指标的性状分布参数；

24、s42、根据所述性状分布参数，通过pearson相关分析法，分析所述叶片结构性状指标、叶片生理性状指标和叶片化学性状指标之间的正相关关系和负相关关系；

25、s43、基于所述正相关关系和负相关关系，运用pca主成分分析法，从所述叶片结构性状指标、叶片生理性状指标和叶片化学性状指标中筛选出关键叶性状指标，并用因子分析确定所述关键叶性状指标在各木本植物中的占比；

26、s44、结合所述日净光合固碳量和日碳固存量，通过路径分析方程和多元线性回归模型，分析所述关键叶性状指标与各木本植物固碳能力的影响关系。

27、进一步地，所述s41中，所述性状分布参数包括：平均值、标准差、四分位距、峰度、偏度和变异系数。

28、与现有技术相比，本发明记载的基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法，具有如下有益效果：本发明分析了能够影响及指征固碳能力的关键叶功能性状和驱动路径，综合考虑植物光合固碳能力与碳固存能力，为城市公园绿地木本植物质量的提升策略提供了科学依据。

29、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

30、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法，其特征在于，在所述s2中，测定每种新鲜叶片的叶片结构性状，具体包括：

3.如权利要求2所述的基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法，其特征在于，在所述s2中，测定每种新鲜叶片的叶片生理性状，具体包括：

4.如权利要求3所述的基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法，其特征在于，所述预设条件包括：光源选择led红蓝光源；光强设定为1500μmol·m-2·s-1；co2浓度设定为400μmol·l-1；叶室温度设定为30℃。

5.如权利要求3所述的基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法，其特征在于，在所述s2中，测定每种新鲜叶片的叶片化学性状，具体包括：

6.如权利要求5所述的基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法，其特征在于，所述s4具体包括：

7.如权利要求6所述的基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法，其特征在于，所述s41中，所述性状分布参数包括：平均值、标准差、四分位距、峰度、偏度和变异系数。

技术总结
本发明公开了基于叶功能性状耦合的木本植物固碳评价方法，包括：在预设时间内，选择多种木本植物的新鲜叶片；测定每种新鲜叶片的叶片结构性状指标、叶片生理性状指标和叶片化学性状指标；测量每种新鲜叶片在多个时刻的净光合速率，基于此测定每种新鲜叶片对应的日净光合固碳量；并测定每种新鲜叶片对应的日碳固存量；结合日净光合固碳量和日碳固存量，分别对叶片结构性状指标、叶片生理性状指标和叶片化学性状指标进行统计分析，获得各类叶片性状指标对各木本植物固碳能力的影响。该方法分析了能够影响及指征固碳能力的关键叶功能性状和驱动路径，综合考虑植物光合固碳能力与碳固存能力，为木本植物质量的提升策略提供了科学依据。

技术研发人员：张兴,符文君,熊燕,张昊,曲彦婷,陈西林,徐红,韩辉
受保护的技术使用者：苏州科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13