一种海洋生物固碳计量方法技术

本发明专利技术公开了一种海洋生物固碳计量方法，具体步骤包括将采集的海洋生物样品按不同物种进行分类，并分解为不同组织器官，将不同组织器官烘干处理，计算不同物种不同组织器官的湿质量比和干质量比，测出样品灰化前碳含量，对样品进行灰化处理后，测出样品灰化后碳含量，计算得出灰化前后湿样含碳率，再根据现存生物量估算出海洋生物现存碳储量、海洋生物捕捞移出碳储量、海洋生物沉积碳储量和海洋生物总碳储量。本发明专利技术的方法该简单容易操作，能够有效的估算海洋生物的储存碳的情况；同时对不同海洋动物的固碳能力以及海洋动物碳沉积进行研究，筛选出固碳能力较强的物种，为海洋牧场的模块化建设，碳汇估算和经营管理提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋生物固碳计量方法
本专利技术属于海洋生物研究领域，具体涉及一种海洋生物固碳计量方法。
技术介绍
海洋是地球上最大的碳库，地球上超过一半(55％)的生物碳或是绿色碳是由海洋生物捕获的。由于海洋动物的呼吸过程将光合作用固定的碳返回到大气中，从而被认为是减弱了海洋生物泵的效率，但近些年越来越多的研究表明：海洋动物在海洋碳移动和储存上都有显著贡献。海洋动物对海洋碳汇作用主要表现在两个方面：一方面通过自身的生理活动影响海洋中碳的运输和循环，另一方面起着封存碳的作用。值得注意的是，海洋生物固碳不等于生物储碳，海洋中浮游生物和植物通过光合作用将大气中的二氧化碳(CO2)转化为有机碳，并由食物链将有机碳在海洋中传递的过程，称为生物固碳。而有机碳在生产、消费、沉降等一系列过程中，将一部分碳封存或沉积在海洋中，并长期不再参与大气中CO2的循环，称之为海洋储碳。海洋生物固碳和储碳对缓解全球气候变暖有非常重要的作用。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种海洋生物固碳计量方法，能够估算海洋生物的碳储存量。为实现上述目的，本专利技术法采用的技术方案如下：一种海洋生物固碳计量方法，其包括以下步骤：步骤S1、将采集的海洋生物样品按不同物种进行分类，并分解为不同组织器官；步骤S2、将不同组织器官烘干处理，计算不同物种不同组织器官的湿质量比和干质量比；步骤S3、将烘干后样品进行研磨处理，测出不同物种不同组织器官碳含量；步骤S4、将研磨后样品进行灰化处理并计算灰分含量和灰分比率；步骤S5、测出不同物种不同组织器官灰化后的碳含量；步骤S6、计算灰化前后湿样含碳率；步骤S7、估算碳储量。进一步地，所述步骤S1中不同组织器官为肌肉、骨骼/壳、鳍条、鳞片、内脏。进一步地，所述步骤S2中烘干处理为采用冷冻干燥机冻干。进一步地，所述步骤S2中计算不同物种不同组织器官的湿质量比和干质量比的公式如下：rij＝wij/wiRij＝dij/wij式中，rij为i种类j组织器官湿质量比；wij为i种类j组织器官的湿质量；wi为i种类的总湿质量。Rij为i种类j组织器官的干质量比；dij为i种类j组织器官的干质量；wij为i种类j组织器官的湿质量。进一步地，所述步骤S4中灰化处理过程为将研磨后的样品放入坩锅中，用小火加热使样品充分炭化至无烟，然后置于马弗炉中，煅烧至无炭粒，即灰化完全；作为优选，煅烧温度为500～600℃，煅烧时间为3～5h；最优选的，煅烧温度为550℃，煅烧时间为4h。进一步地，所述步骤S4中计算样品灰分含量与灰分比率，公式如下：x＝m1-m3f＝x/(m2-m3)式中x为样品中灰分质量；m1为坩埚和灰分的质量；m3为坩埚质量。f为灰分比率；m2为坩埚和样品的质量。进一步地，所述步骤S6中湿样含碳率是指海洋生物不同组织器官碳含量总和，计算公式如下：Vi前＝∑(rij×Rij×Cij前)Vi后＝∑(rij×Rij×fij×Cij后)式中，Vi前为灰化前i种类湿样含碳率；rij为i种类j组织器官湿质量比；Rij为i种类j组织器官的干质量比率；Cij前为灰化前i种类j组织器官干样C含量；Vi后为灰化后i种类湿样含碳率；rij为i种类j组织器官湿质量比；Rij为i种类j组织器官的干质量比率；fij为i种类j组织器官的灰分比率；Cij后为灰化后i种类j组织器官干样C含量。进一步地，所述步骤S7中碳储量计算公式如下：现存生物量估算B＝c/(q×a)×s式中B为现存生物量；c为平均每小时拖网渔获量；a为每小时网具取样面积；q为网具捕获率；s为区域面积；C现存＝∑(Bi×Vi前)式中，C现存为海洋生物现存C储量；Bi为第i种海洋生物现存生物量；Vi前为灰化前i种类湿样含碳率；C捕捞＝∑(Ei×Vi前)式中，C捕捞为海洋生物捕捞移出C储量；Ei为第i种海洋生物捕捞量；Vi前为灰化前i种类湿样含碳率；C沉积＝∑(Bi×Mi×Vi前)式中，C沉积为海洋生物沉积C储量；Bi为第i种海洋生物现存生物量；Mi为第i种海洋生物自然死亡率；Vi前为灰化前i种类湿样含碳率；C总＝C现存+C捕捞+C沉积式中，C总为海洋生物总C储量；C实际埋藏＝∑Bi×(1+Mi)×Vi后式中，C实际埋藏为海洋生物实际埋藏的碳；Bi为第i种海洋生物现存生物量；Mi为第i种海洋生物自然死亡率；Vi后为灰化后i种类湿样含碳率。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术采用元素分析法，对海洋生物不同组织器官灰化前后碳质量分数进行测定，在此基础上，估算海洋生物碳质量分数，从而估算海洋生物碳储量，该方法简单，容易操作，能够有效的估算海洋生物的储存碳的情况；(2)对不同海洋动物的固碳能力以及海洋动物碳沉积进行研究，筛选出固碳能力较强的物种，为海洋牧场的模块化建设，碳汇估算和经营管理提供科学依据。附图说明图1为柘林湾调查站位分布图；图2为实施例中灰化前后含碳率均值变化图。具体实施方式下面结合具体的实施例，详细说明本专利技术的技术方案。采样区域位于广东省饶平县境内柘林湾海洋牧场示范区，该示范区总面积2.067×104hm2，并分为人工鱼礁区、网箱养殖区、增殖放流区、贝类底播区和海藻养殖区等5个区域。截止2014年底，投放礁体96823×104空方米，建成贝壳导流堤510m，形成生态型海底构建区示范面积798.67hm2。建立浅水浮式聚鱼构件示范区面积666.67hm2，深水浮式聚鱼构件示范区面积126.67hm2。增殖放流鱼苗720×104尾，虾苗1.4×108尾，资源产出是投入的7倍、回补率19.2％。建立贝床示范面积519.99hm2，贝类平均密度11个·m-2以上。建立海藻区示范面积333.33hm2，海藻场平均生物量达1000kg·hm-2以上。本实施例海洋生物固碳计量方法，包括以下步骤：步骤S1将采集的海洋生物样品按不同物种进行分类，并分解为不同组织器官；在柘林湾海洋牧场示范区海域布设13个站位进行游泳生物调查(图1)。海洋生物的采样和分析均按《海洋监测规范》(GB17378－2007)和《海洋调查规范-海洋生物调查》(GB12763.6－2007)中规定的方法进行。选取柘林湾常见物种，共采集样品18目44科71种(表1)，并分解为肌肉、骨骼/壳、鳍条、鳞片、内脏不同组织器官。表1柘林湾海洋生物样品种类Tab.1ThenumberofmarineorganismsampleinZhelinBay步骤S2、将不同组织器官采用冷冻干燥机冻干，计算不同物种不同组织器官的湿质量比和干质量比，公式如下：rij＝wij/wiRij＝dij/wij式中，rij为i种类j组织器官湿质量比；wij为i种类j组织器官的湿质量；wi为i种类的总湿质量。Rij为i种类j组织器官的干质量比；dij为i种类j组织器官的干质量；wij为i种类j组织器官的湿质量；步骤S3、将烘干后的样品进行研磨处理，称取5mg(±0.005mg)样品，采用德国VarioELcube元素分析仪，测出海洋生物不同物种不同组织器官碳含量(百分比含量)；步骤S4、将样品进行灰化处理并计算灰分含量和灰分比率将研磨后的样品称取2～3g，放入坩锅中，先以小火加热使样品充分炭化至无烟，然后置于马弗炉中，在550℃高温煅烧4h至无炭粒，即灰化完全。待冷至200℃以下后取出放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋生物固碳计量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将采集的海洋生物样品按不同物种进行分类，并分解为不同组织器官；步骤S2、将不同组织器官烘干处理，计算不同物种不同组织器官的湿质量比和干质量比；步骤S3、将烘干后样品进行研磨处理，测出不同物种不同组织器官碳含量；步骤S4、将研磨后样品进行灰化处理并计算灰分含量和灰分比率；步骤S5、测出不同物种不同组织器官灰化后的碳含量；步骤S6、计算灰化前后湿样含碳率；步骤S7、估算碳储量。

【技术特征摘要】
1.一种海洋生物固碳计量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将采集的海洋生物样品按不同物种进行分类，并分解为不同组织器官；步骤S2、将不同组织器官烘干处理，计算不同物种不同组织器官的湿质量比和干质量比；步骤S3、将烘干后样品进行研磨处理，测出不同物种不同组织器官碳含量；步骤S4、将研磨后样品进行灰化处理并计算灰分含量和灰分比率；步骤S5、测出不同物种不同组织器官灰化后的碳含量；步骤S6、计算灰化前后湿样含碳率；步骤S7、估算碳储量。2.根据权利要求1所述的海洋生物固碳计量方法，其特征在于，所述步骤S1中不同组织器官为肌肉、骨骼/壳、鳍条、鳞片、内脏。3.根据权利要求1所述的海洋生物固碳计量方法，其特征在于，所述步骤S2中烘干处理为采用冷冻干燥机冻干。4.根据权利要求1所述的海洋生物固碳计量方法，其特征在于，所述步骤S2中计算不同物种不同组织器官的湿质量比和干质量比率的公式如下：rij＝wij/wiRij＝dij/wij式中，rij为i种类j组织器官湿质量比；wij为i种类j组织器官的湿质量；wi为i种类的总湿质量。Rij为i种类j组织器官的干质量比；dij为i种类j组织器官的干质量；wij为i种类j组织器官的湿质量。5.根据权利要求1-4任一项所述的海洋生物固碳计量方法，其特征在于，所述步骤S4中灰化处理过程为将研磨后的样品放入坩锅中，用小火加热使样品充分炭化至无烟，然后置于马弗炉中，煅烧至无炭粒，即灰化完全。6.根据权利要求5所述的海洋生物固碳计量方法，其特征在于，煅烧温度为500～600℃，煅烧时间为3～5h。7.根据权利要求6所述的海洋生物固碳计量方法，其特征在于，煅烧温度为550℃，煅烧时间为4h。8.根据权利要求5所述的海洋生物固碳计量方法，其特征在于，所述步骤S4中计算样品灰分含量与灰分比率，公式如下：x＝m1-m3f＝x...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦传新，马欢，林会洁，陈丕茂，黎小国，冯雪，袁华荣，段丁毓，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院南海水产研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44