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基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法及系统技术方案

技术编号:19387860 阅读:34 留言:0更新日期:2018-11-10 01:39
本发明专利技术提供一种基于氧气浓度检测单位时间内单位面积林地碳汇量的方法,根据预设的间隔测得林地的氧气浓度值;根据0点氧气浓度值与24点氧气浓度值,获得氧气浓度差值;将单位时间内氧气浓度差值相加得氧气浓度差值总和;根据单位林地面积上的空气体积、氧气浓度差值总和、氧气密度得出氧气总质量;根据氧气总质量、二氧化碳分子量与氧气分子量得出二氧化碳质量;当二氧化碳质量为正值时,得到碳汇量。实施上述方法的系统,包括氧气浓度值检测装置、氧气浓度差值计算装置、氧气浓度差值总和计算装置、分析装置a、氧气总质量计算装置、二氧化碳质量计算装置与分析装置。本发明专利技术可精准确定单位面积的林木在单位时间内对二氧化碳的吸收量或排放量。

Method and system for detecting carbon sink per unit area of forest land based on oxygen concentration

The invention provides a method for measuring carbon sink per unit area of forest land in a unit time based on oxygen concentration, which measures oxygen concentration value of forest land according to preset interval, obtains oxygen concentration difference value according to 0-point oxygen concentration value and 24-point oxygen concentration value, and adds oxygen concentration difference value in a unit time to total oxygen concentration difference value. According to the air volume, oxygen concentration difference sum and oxygen density per unit forest area, the total mass of oxygen is obtained; according to the total mass of oxygen, the molecular weight of carbon dioxide and the molecular weight of oxygen, the mass of carbon dioxide is obtained; when the mass of carbon dioxide is positive, the carbon sink is obtained. The system for implementing the above method includes the oxygen concentration detection device, the oxygen concentration difference calculation device, the oxygen concentration difference sum calculation device, the analysis device a, the oxygen total mass calculation device, the carbon dioxide mass calculation device and the analysis device. The invention can accurately determine the amount of carbon dioxide absorbed or discharged by trees per unit area in a unit time.

【技术实现步骤摘要】
基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法及系统
本专利技术涉及一种碳汇量检测方法,尤其是一种基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法及系统。
技术介绍
对林业碳汇的定量研究是近年随全球抑制温室气体排放而呈现的热点之一。只有对现有森林的碳汇量有一个明确的量化才能对森林的碳汇功能进行有效的评估,从而确定我国未来林业发展的方向和温室气体减排的任务。因此森林碳汇计量方法是评价森林碳汇生态效益大小的基础工作,在此基础上可以开展森林碳汇管理和经济评价,为全面开展以碳汇为目的的森林经营打好基础。现今国内外普遍运用的碳汇计量方法是生物量、蓄积量法、生物量清单法、涡旋相关法、涡度协方差法和弛豫涡旋积累法等,这些方法要不然是由于取样困难而很难得到精确的数据,要不然是应用的仪器比较精密昂贵很难推广使用。
技术实现思路
针对上述问题中存在的不足之处,本专利技术提供一种可以精准确定林木对二氧化碳的吸收量或排放量,从而确定林地碳汇量的基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法及系统。为实现上述目的,本专利技术提供一种基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法,包括以下步骤:步骤1、在一个完整年度周期内,根据预设的检测间隔测得林地的氧气浓度值;步骤2、根据测得的当天0点氧气浓度值与24点氧气浓度值,获得当天氧气浓度差值;步骤3、将一个完整年内每天的氧气浓度差值相加得到氧气浓度差值总和,当氧气浓度差值总和为正值时,氧气浓度差值总和为植物释放氧气的总浓度;步骤4、根据单位林地面积上的空气体积、氧气浓度差值总和、与氧气密度得出氧气总质量;步骤5、根据氧气总质量、二氧化碳分子量与氧气分子量得出二氧化碳质量;步骤6、当二氧化碳质量为正值时,得到单位林地单位面积的碳汇量。上述的基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法,其中,在步骤1中,在林地中心位置安装氧气浓度分析装置,通过氧气浓度分析装置在一个完整年度周期内、连续24小时、且间隔30分钟测得林地的氧气浓度值。上述的基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法,其中,在林地中心位置还安装有风速记录仪,通过风速记录仪实时检测林地的风速,并与氧气浓度检测仪相配合,以选取到一昼夜24小时内小于三级风的氧气浓度值。上述的基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法,其中,所述氧气浓度分析装置与所述风速记录仪被安装固定在林冠下层高度的位置。上述的基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法,其中,在步骤2中,用当天24点氧气浓度值减去当天0点氧气浓度值,以得到的氧气含量浓度差值。上述的基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法,其中,在步骤4中,步骤以下步骤:步骤4.1、将植物释放氧气的总浓度x单位面积x(树木的平均树高+20米),得出氧气总体积;步骤4.2、将氧气总体积x氧气密度得到氧气总质量。上述的基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法,其中,在步骤5中,将氧气总质量x二氧化碳分子量/氧气分子量,以得出二氧化碳质量。另外,本专利技术同时还提供一种实施上述方法的系统,包括:氧气浓度值检测装置,用于在一个完整年度周期内,根据预设的检测间隔测得林地的氧气浓度值;氧气浓度差值计算装置,用于根据测得的当天0点氧气浓度值与24点氧气浓度值,计算出当天氧气浓度差值;氧气浓度差值总和计算装置,用于将一个完整年内每天的氧气浓度差值相加,以得到氧气浓度差值总和;分析装置a,用于分析氧气浓度差值总和是否为正值,当确定氧气浓度差值总和为正值时,氧气浓度差值总和为植物释放氧气的总浓度;氧气总质量计算装置,用于根据单位林地面积上的空气体积、氧气浓度差值总和、与氧气密度以得出氧气总质量;二氧化碳质量计算装置,用于根据氧气总质量、二氧化碳分子量与氧气分子量以得出二氧化碳质量;分析装置b、用于分析二氧化碳质量是否为正值,当确定二氧化碳质量为正值时,得到单位林地单位面积的碳汇量。上述的系统,其中,所述氧气浓度值检测装置包括均是安装在林地中心位置、且位于林冠下层高度位置的氧气浓度分析装置与风速记录仪;所述氧气浓度分析装置,用于在一个完整年度周期内、连续24小时、且间隔30分钟测得林地的氧气浓度值;所述风速记录仪,通过所述风速记录仪实时检测林地的风速,并与氧气浓度检测仪相配合,以选取到一昼夜24小时内小于三级风的氧气浓度值。上述的系统,其中,所述氧气总质量计算装置,用于将植物释放氧气的总浓度x单位面积x(树木的平均树高+20米),得出氧气总体积,并将氧气总体积x氧气密度得到氧气总质量。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:本专利技术通过测量林地生态系统单位时间内空气中氧气浓度变化的数量,计算出林地生态系统单位时间内释放或吸收的氧气质量,再通过公式换算成林地单位时间内吸收或释放的二氧化碳质量,可以精准确定林木对二氧化碳的吸收量或排放量,从而确定该林地是碳汇还是碳源属性,这是一种新的林业碳汇计算方法,为在全球气候变化的条件下中国生态环境建设和制定森林生态系统碳汇管理对策提供依据。附图说明图1为本专利技术中方法部分的流程图。具体实施方式如图1所示,本专利技术提供一种基于氧气浓度以检测林地面积碳汇量的方法,包括以下步骤:步骤1、在一个完整年度周期内,根据预设的检测间隔测得林地的氧气浓度值。由于林地的中心位置更能准确地反映林地吸收二氧化碳释放氧气的数量变化值,因此,氧气浓度分析装置与风速记录仪均是被设置在林地中心位置,并且将把具有连续观测记录功能的氧气浓度分析装置和风速记录仪安装固定在林冠下层高度的位置。氧气浓度分析装置可采用氧气浓度检测仪。在步骤1中,包括以下子步骤:步骤11、氧气浓度检测仪在一个完整年度周期内、连续24小时、且间隔30分钟测得林地的氧气浓度值;步骤12、风速记录仪实时检测林地的风速,并与氧气浓度检测仪相配合,以选取到一昼夜24小时内小于三级风的氧气浓度值。步骤2、根据测得的当天0点氧气浓度值与24点氧气浓度值,获得当天氧气浓度差值。在步骤2中,用当天24点氧气浓度值减去当天0点氧气浓度值,以得到的氧气含量浓度差值。步骤3、将一个完整年内每天的氧气浓度差值相累加以得到氧气浓度差值总和,当氧气浓度差值总和为正值时,氧气浓度差值总和为植物释放氧气的总浓度。另外,当氧气浓度差值总和为负值时,氧气浓度差值总和为植物吸收氧气的总浓度。步骤4、根据林地单位面积上的空气体积、氧气浓度差值总和、与氧气密度得出氧气总质量。在步骤4中,步骤以下步骤:步骤4.1、将植物释放氧气的总浓度x单位面积(平方米)x(树木的平均树高+20米),得出氧气总体积;其中,在树木的平均树高再加上20米,是表示树木光合作用时所释放氧气影响到的高度。步骤42、将氧气总体积x氧气密度(1.429千克/立方米)得到氧气总质量。步骤5、根据氧气总质量、二氧化碳分子量与氧气分子量得出二氧化碳质量。其中,将氧气总质量x二氧化碳分子量(二氧化碳分子量为44)/氧气分子量(氧气分子量为32),以得出二氧化碳质量。步骤6、当二氧化碳质量为正值时,得到单位林地面积的碳汇量。本专利技术提供一种实施上述方法的系统,包括:氧气浓度值检测装置,用于在一个完整年度周期内,根据预设的检测间隔测得林地的氧气浓度值。氧气浓度值检测装置包括均是安装在林地中心位置、且位于林冠下层高度位置的氧气浓度分析装置与风速记录仪。由于林地的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于氧气浓度以检测单位林地碳汇量的方法,包括以下步骤:步骤1、在一个完整年度周期内,根据预设的检测间隔测得林地的氧气浓度值;步骤2、根据测得的当天0点氧气浓度值与24点氧气浓度值,获得当天氧气浓度差值;步骤3、将一个完整年内每天的氧气浓度差值相加得到氧气浓度差值总和,当氧气浓度差值总和为正值时,氧气浓度差值总和为植物释放氧气的总浓度;步骤4、根据单位林地面积上的空气体积、氧气浓度差值总和、与氧气密度得出氧气总质量;步骤5、根据氧气总质量、二氧化碳分子量与氧气分子量得出二氧化碳质量;步骤6、当二氧化碳质量为正值时,得到单位林地面积的碳汇量。

【技术特征摘要】
1.一种基于氧气浓度以检测单位林地碳汇量的方法,包括以下步骤:步骤1、在一个完整年度周期内,根据预设的检测间隔测得林地的氧气浓度值;步骤2、根据测得的当天0点氧气浓度值与24点氧气浓度值,获得当天氧气浓度差值;步骤3、将一个完整年内每天的氧气浓度差值相加得到氧气浓度差值总和,当氧气浓度差值总和为正值时,氧气浓度差值总和为植物释放氧气的总浓度;步骤4、根据单位林地面积上的空气体积、氧气浓度差值总和、与氧气密度得出氧气总质量;步骤5、根据氧气总质量、二氧化碳分子量与氧气分子量得出二氧化碳质量;步骤6、当二氧化碳质量为正值时,得到单位林地面积的碳汇量。2.根据权利要求1所述的基于氧气浓度以检测单位林地面积碳汇量的方法,其特征在于,在步骤1中,在林地中心位置安装氧气浓度分析装置,通过氧气浓度分析装置在一个完整年度周期内、连续24小时、且间隔30分钟测得林地的氧气浓度值。3.根据权利要求2所述的基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法,其特征在于,在林地中心位置还安装有风速记录仪,通过风速记录仪实时检测林地的风速,并与氧气浓度检测仪相配合,以选取到一昼夜24小时内小于三级风的氧气浓度值。4.根据权利要求3所述的基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法,其特征在于,所述氧气浓度分析装置与所述风速记录仪被安装固定在林冠下层高度的位置。5.根据权利要求1所述的基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法,其特征在于,在步骤2中,用当天24点氧气浓度值减去当天0点氧气浓度值,以得到的氧气含量浓度差值。6.根据权利要求1所述的基于氧气浓度以检测林地单位面积碳汇量的方法,其特征在于,在步骤4中,步骤以下步骤:步骤41、将植物释放氧气的总浓度x单位面积x(树木的平均树高+20米),得出...

【专利技术属性】
技术研发人员:邢长山邢云飞
申请(专利权)人:邢长山
类型:发明
国别省市:北京,11

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