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6个乔木树种固碳能力和能量转化效率分析[1]
热值
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论文导读:：本文系统研究新疆6个常见乔木树种的热值及含碳率。测量热值、含碳率。计算其干和枝的干物质生物量。固碳量为51.033t。
论文关键词：热值，含碳率，生物量，固碳量
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0引言
能源是现在社会赖以生存和发展的基础，随着社会的发展，能源危机已成为当今世界面临的巨大挑战[1,2]。据估计，按目前的水平开采世界已探明的能源，煤炭资源尚可开采100年，天然气可开采50~60年，石油也将在30~40年后被耗尽，且石化全球能源消耗量在未来20年内还将以每年平均2%的速度增长（任春洁，2010）。因此，随着煤、石油、天然气等化石能源消耗量的不断增加，全球环境不断恶化，使人类必须重新调整化石能源的发展战略[3]。目前热值，可再生的生物质能源已成为人类21世纪能源战略的焦点[4~6]。能源植物是可再生能源开发的重要资源对象，是最有前景的生物质能源之一。到目前为止，全世界已经发现40多种能源植物，如续随子、绿玉树、橡胶树、西蒙德木、甜菜、甘蔗、木薯、苦配巴树、油棕榈树、南洋油桐树、澳大利亚的阔叶木、黄连木等[7]。本文系统研究新疆6个常见乔木树种的热值及含碳率，为生物质能源和资源的选择、开发、利用和保护，利用科学的方法，筛选出新疆克拉玛依地区的高效固碳能源树种。
1材料与方法
1.1研究区概况
本试验采样地点位于克拉玛依市农业综合开发区，距克拉玛依市区20km，地理坐标为E84°50′～85°20′，N45°22′～45°40′，属典型的温带大陆性干旱荒漠气候。该地区冬季严寒，年极端最低温度可达-35.9℃，最大冻土深度达1.5～2.0m；夏季高温炎热，年极端最高气温可达42.9℃；年降水量多年平均为105.3mm，从年内分布看，6～8月份稍多，冬季无稳定积雪，造成土壤冻蚀严重。全年潜在蒸发量达3545mm，约为年降水量的34倍，无霜期180～220d。光热资源丰富，日照率高且太阳辐射强度较大论文格式范文。春季多风，全年≥5级风的日数为119.7d，≥8级风的日数为45.6d，最大风速可达25.1m/s热值，主风向西北，是准噶尔盆地的风区之一，风沙危害严重。
1.2材料
2009年4月，在克拉玛依市农业综合开发区，选取一块生长良好无病虫害的白榆、沙枣、胡杨、俄罗斯杨、新疆杨、银×新杨人工林，基本情况见表1。样地内，每木检尺，每个树种共调查200株树，根据林分平均胸径和树高，选取平均木1株。样木伐倒后，将主干部分按1m分段，计算其干和枝的干物质生物量。另外在每段原条底部取一块厚2cm的圆盘，圆盘编号从树干底部往上依次为0、1、2…，装入密封袋，带回实验室，测量热值、含碳率。
表16个样地基本情况表
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树种
样地情况
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标准木
样地规格
（m）
株行距
（m）
调查数目
（株）
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年龄
（a）
胸径
（cm）
树高
（m）
圆盘数
（个）
白榆
30×40
2×3
200
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6
13.6
8.6
9
沙枣
30×40
2×3
200
?
7
14.5
7.5
8
胡杨
30×40
2×3
200
?
8
14.2
9.7
10
俄罗斯杨
30×40
2×3
200
?
9
14.5
13.8
14
新疆杨
30×40
2×3
200
?
9
16.2
13.5
14
银×新杨
30×40
2×3
200
?
8
16.1
11.8
12
1.3研究方法
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1.3.1干质量热值的测定
样木的圆盘105℃烘干12h，每圆盘由外向内均匀取样20±1g，用粉碎机进行粉碎，样品装入密封袋。干质量热值（grosscaloricvalue，GCV）采用用中国矿业大学张洪研究所生产的CT5000A型氧弹式热量计进行测定，测定前将粉碎样105℃烘干6h，每样品重复3次，重复误差控制在±0.2kJg-1，取3次试验结果的平均值。
1.3.2含碳率测定
采用德国Elementar公司生产的VarioELⅢ元素分析仪测定样品的碳含量热值，具体实验由新疆师范大学分析测试中心完成。
2结果与分析
2.16个树种主干热值的特征
本实验对白榆、沙枣、胡杨、俄罗斯杨、新疆杨、银×新杨的干和皮的热值进行了方差分析与多重比较[8,9]，结果见表2。从各个树种干的均值来看，白榆的热值含量最高为19.272kJ/g，其次是俄罗斯杨，胡杨。从各个树种皮的均值来看，银×新杨的热值含量最高为19.701kJ/g，其次是沙枣，新疆杨。胡杨和俄罗斯杨、新疆杨和银×新杨这两组树种的干的热值没有显著性差异，其余树种的干的热值之间均存在显著的差异性。胡杨、俄罗斯杨、新疆杨这三个树种皮的热值两两之间没有显著的差异性，其余树种皮的热值均存在显著的差异性。
表26个乔木树种干和皮
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