叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是一个重要的生态系统结构参数,定义为某一树木或林分的叶片在地面上投影的总面积。
叶面积指数不仅直接反映植物的生长状况,而且影响着植物的许多生物、物理过程,如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、碳氮循环和降水截获等。
由于叶面积的指数是一个很好反映植物对于环境变化响应的指标,又与植被的光合作用、蒸腾作用、水分利用及净初级生产力、碳氮循环直接相关;
特别是在研究植被生产力与遥感数据的关系模型方面,叶面积指数显示了巨大的应用前景,因此,叶面积指数的快速和准确测定显得十分重要。
LAI是研究从叶片水平推移到森林冠层的重要参数,是一个无量纲、随着叶子数量的变化而变化的参数。
LAI值变化范围:针叶林的为0.6,16.9;落叶林为6,8;年收获的作物为2,4;绝大部分生物群系为3,19。
LAI测量方法包括直接测量法和间接测量法。直接测量法通过先测定所有叶片的叶面积,再计算LAI,叶面积测量方法有求积仪测定法、称重法、方格计算法、排水法、经验公式计算法、异速生长法等。
其中常用的有利用叶片形状的标准形状法、根据叶面积与叶重之间关系的称重法以及利用叶面积与胸径的回归关系推算叶面积的易速生长法。
因要剪下全部待测叶片,直接测量多数属于毁坏性测量,或至少会干扰冠层,叶片角度的分布,从而影响数据的质量,直接测量法费时、费力。
间接测量法,利用冠层结构与冠层内辐射与环境的相互作用这一可定量耦合关系,通过测定辐射的相关数据推断冠层的结构特征,具体有顶视法和底视法。
间接测量法可以避免直接测量法所造成的大规模破坏植被的缺点,不受时间的限制,获取数据量大,仪器容易操作,方便快捷,还可以测定一年中森林冠层LAI的季节变化。
红外线气体分析仪,是利用红外线进行气体分析。它基于待分析组分的浓度不同,吸收的辐射能不同.剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同,动片薄膜两边所受的压力不同,从而产生一个电容检测器的电信号。这样,就可间接测量出待分析组分的浓度。 1.比尔定律 红外线气体分析仪是根据比尔定律制成的。假定被测气体为一个无限薄的平面.强度为k的红外线垂直穿透它,则能量衰减的量为:I=I0e-KCL(比尔定律) 式中:I--被介质吸收的辐射强度; I0--红外线通过介质前的辐射强度; K--待分析组分对辐射波段的吸收系数; C--待分析组分的气体浓度; L--气室长度(赦测气体层的厚度) 对于一台制造好了的红外线气体分析仪,其测量组分已定,即待分析组分对辐射波段的吸收系数k一定;红外光源已定,即红外线通过介质前的辐射强度I0一定;气室长度L一定。从比尔定律可以看出:通过测量辐射能量的衰减I,就可确定待分析组分的浓度C了。 2.分析检测原理 红外线气体分析仪由两个独立的光源分别产生两束红外线 该射线束分别经过调制器,成为5Hz的射线。根据实际需要,射线可通过一滤光镜减少背景气体中其它吸收红外线的气体组分的干扰。 红外线通过两个气室,一个是充以不断流过的被测气体的测量室,另一个是充以无吸收性质的背景气体的参比室。工作时,当测量室内被测气体浓度变化时,吸收的红外线光量发生相应的变化,而基准光束(参比室光束)的光量不发生变化。从二室出来的光量差通过检测器,使检测器产生压力差,并变成电容检测器的电信号。此信号经信号调节电路放大处理后,送往显示器以及总控的CRT显示。该输 出信号的大小与被渊组分浓度成比例。 我们所用的检测器是薄膜微音器。接收室内充以样气中的待渊组分,两个接收室中间用一个薄的金属膜隔开,在两测压力不同时膜片可以变形产生位移,膜片的一侧放一个固定的圆盘型电极。可动膜片与固定电极构成了一个电容变进器的两极。整个结构保持严格的密封,两接收气室内的气体为动片薄膜隔开,但在结构上安置一个大小为百分之几毫米的小孔,以使两边的气体静态平衡。辐射光束通过参比室、测量室后,进入检测器的接收室。被接收室里的气体吸收,气体温度升高,气体分子的热运动加强,产生的热膨胀形成的压力增大。当测量室内通入零点气(N2)时,来自两气室的光能平衡,两边的压力相等,动片薄膜维持在平衡位置,检测器输出为零。当测量室内通入样气时,测量边进入接收室的光能低于参比边的,使测量边的压力减小,于是薄膜发生位移,故改变了两极板问的距离,也改变了电容量C。 红外线气体分析仪可以用来分析各种多原子气体,如:C2H2、C2H4、C2H5OH、C3H6、C2H6、C3H8、NH3、CO2、CO、CH4、SO2等。不能用来分析同一种原子构成的多原子气体以及惰性气体,如:N2、Cl2、H2、O2以及He、Ne、Ar等。
水环境安全关系到国计民生,无论是在保障饮水安全工作中,还是水污染治理工作中,水质分析仪器都是必不可缺的一部分。
水质分析仪器在水处理过程中引入的一些副产物,也会对饮用水水质产生不良影响。
在氯化消毒过程中产生的多种卤代有机副产物对人体危害较大,是饮用水中重点控制的副产物。
特别是传统的预氯化工艺,高浓度的氯与原水中较高浓度的有机污染物直接作用,生成的氯化消毒副产物浓度会更高。
水质分析仪器斜板沉演池是根据浅池沉淀理论设计出的一种高效组合式沉淀池;也统称为浅池沉淀池。
在沉降区域设置许多密集的斜管或斜板,使水中悬浮杂质在斜板或斜管中进行沉淀,水沿斜板或斜管上升流动,分离出的泥渣在重力作用下沿着斜板向下滑至池底,再集中排出。
这种池子可以提高觉淀效率50-60%,在同一面积上可提高处理能力3~5倍。
可根据原废水的试验数据来设计不同流量的斜管沉淀器,使用时一般都要投加凝聚剂。
斜管沉淀净水法是在泥渣上悬浮层上方按装倾角60度的斜管组建,便原水中的悬浮物;
固体物或经投加混凝剂后形成的絮体矾花,在斜管底侧表面积积聚成薄泥层,依靠重力作用滑回泥渣悬浮层,继而沉入集泥斗。
有机成分对胶体产生严重保护作用,影响混凝效果,导致耗药量显著增加,水中铝的剩余浓度升高。水中藻类一般带负电,具有较高的稳定性,难于混凝,严重地影响给水处理效果;
藻类比重小,沉淀效果差;藻类在代谢过程中产生多种嗅味,对水的官性状产生直接影响。
某些藻类尺寸很小,可穿透滤池进入到给水管网中,影响管网内水质;
藻类是典型的氯化消毒副产物前驱物质,在后续消毒过程中与氯作用生成多种有害副产物,增加水质分析仪器的致突变活性。
人类的生产生活活动会制造出许多污水,要将这些水资源进行合理利用,就需要经过一个处理过程,如何利用最少的能耗得到最大的效益?
当然需要先进的技术手段来帮忙,因此水质分析仪器在发展过程中,一定要在这些方面下苦功夫;
实现创新突破,这样对整个国产仪器的发展都会产生积极的推动作用。
上一篇:减压阀的原理 减压阀工作原理