【摘要】：大氣中CO_2的超標排放,已經(jīng)引起人們的高度關注。森林碳匯是降低CO_2濃度最有效、環(huán)保的方法。碳匯計量則是對森林碳匯能力的評價。然而目前大都采用宏觀統(tǒng)計方法估計值作為碳匯量的計量依據(jù),存在著關鍵量值不能溯源到國家最高計量標準的問題,國際上缺少一套公認的碳匯計量體系。為此,本文從單株植物的碳匯量入手,利用箱式法研制了一種林木微觀碳匯計量同化箱裝置,對植物在同化箱中的生長狀況及環(huán)境參數(shù)進行了觀測,主要工作如下:首先,為研究單株植物的碳匯量,研制了一種林木微觀碳匯計量同化箱裝置,該裝置具有密封性能好、透光率高以及溫濕度調(diào)節(jié)等特點,既能模擬箱外的自然環(huán)境,也可根據(jù)需要營造人工環(huán)境。其次,選購相應的測量傳感器,設計測量裝置及相關的硬件電路,被測參數(shù)包括CO_2濃度、溫度、濕度、樹徑變化量和光合有效輻射,編寫了相應軟件測量程序及上位機界面,實現(xiàn)了同化箱中植物生長狀況和環(huán)境參數(shù)的實時同步監(jiān)測。最后,搭建碳匯計量同化箱裝置進行相關實驗。對同化箱箱體密封性能進行實驗,結果表明該同化箱符合3級密封箱室規(guī)定的泄漏率。對箱內(nèi)環(huán)境進行溫濕度調(diào)節(jié)實驗,結果表明該方法具有降溫效果好、響應快等優(yōu)點,降溫速率大于2℃/min,箱內(nèi)溫度最多可比箱外溫度低10℃。對平安樹在同化箱中的生長狀況進行監(jiān)測,實時監(jiān)測了箱內(nèi)CO_2濃度、平安樹樹徑變化量、溫度、濕度和光合有效輻射,對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理,獲得平安樹生理參數(shù)的變化規(guī)律,研究了平安樹生長與CO_2濃度的關系。論文對研究植物固碳量,實現(xiàn)單株植物碳匯計量提供實驗基礎和理論依據(jù)。
【學位授予單位】：中國計量學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S776.2
【圖文】：

中國計量學院碩士學位論文 林木微觀碳匯計量同化箱的功能設計針對現(xiàn)有碳匯計量方法精度低的問題，本課題研制了植物碳匯計量同化置，該裝置既可模擬箱外自然環(huán)境，也可根據(jù)需要營造人工環(huán)境，通過對溫濕度、CO2濃度、光合有效輻射及植株直徑變化量等參數(shù)的測量，可對植物的碳匯量進行研究，為某一地區(qū)森林碳匯量的計量方法模型提供實驗和數(shù)據(jù)支持。同化箱裝置的研制主要包括同化箱機械結構設計、溫度與氣節(jié)系統(tǒng)設計以及測量系統(tǒng)設計，圖 3.1 為同化箱裝置的三維設計圖。141

1.換熱器 1；2.風扇 1；3.換熱器 2；4.風扇 2；5.水箱；6.冷水機圖 3.4 制冷系統(tǒng)結構示意圖圖 3.5 所示，本課題采用伊蘭特換熱器，具有散熱性能好、質(zhì)量輕點，另外，在換熱器上加裝風扇，可以更好的將箱內(nèi)氣體混合均快速、整體性降溫。3245

電源模塊 電阻式觸摸屏STM32溫度測量濕度測量CO2濃度測量樹徑變化量測量光合輻射強度測量測量數(shù)據(jù)存儲圖 3.7 硬件電路總體結構框圖（1） CO2濃度測量考慮到同化箱內(nèi) CO2濃度變化以及目前市場上測量 CO2濃度使用的傳感器類型，綜合比較之下，采用芬蘭維薩拉 GMM222 二氧化碳傳感器測量同化箱內(nèi)CO2濃度，圖 3.8 為 GMM222 傳感器實物圖。

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本文編號：2756429