(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210922965.0 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 南京信息 工程大学 地址 210044 江苏省南京市宁六路219号 (72)发明人 施文卿　王家一　秦伯强　刘博毅　 邢冉　张欣芝　张朝阳　 (74)专利代理 机构 南京新慧恒 诚知识产权代理 有限公司 32424 专利代理师 王月霞 (51)Int.Cl. G06F 17/10(2006.01) G06Q 50/26(2012.01) G01N 30/02(2006.01) C02F 3/32(2006.01) (54)发明名称 一种湖泊藻类全生命周期净碳排放核算方 法 (57)摘要 本发明公开了一种湖泊藻类全生命周期净 碳排放核算方法， 首先确定目标湖泊中藻类衰亡 期有机碳分解率 x， 分解产生甲烷比例 x1， 将x和 x1带入式 中， 计 算藻类固定单位质量碳素引起增温潜能变化量； 确定水体叶绿素 （ Chla） 浓度， 采用经验模型估算 湖泊初级生产力 （PP） ： ， 最 后基于湖泊初级生产力， 核算湖泊藻类净碳排放 量 。 本发明通过对藻类全 生命周期的固碳和释碳的综合计算可以得到藻 类全生命周期的净碳量， 为评估湖泊生态系统 “碳源”或“碳汇”功能提供更加客观合理的技术 支撑。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115374386 A 2022.11.22 CN 115374386 A 1.一种湖泊藻类全生命周期净碳 排放核算方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： (1)确定目标湖泊藻源性有机碳分解 率及产甲烷比例 确定目标湖泊中藻类衰亡期有机碳分解 率x， 分解产生甲烷比例x1； (2)湖泊藻类净碳核算 将x和x1带入式(1)中， 计算藻类固定单位质量 碳素引起增温潜能变化 量。 ΔGWP＝3.67x+(1.3 3k‑3.67)x1‑3.67         (1) (3)确定湖泊叶绿素与初级生产力 确定水体叶绿素(C hla)浓度， 采用经验 模型估算湖泊 初级生产力(P P)： 单位体积叶绿素浓度向单位面积的数值转换是基于水体真光层深度(Zeu)， 真光层厚度 推算是基于其与叶绿素之间的经验 模型： (4)核算湖泊藻类净碳 排放量 基于湖泊 初级生产力， 核算湖泊藻类净碳 排放量 Net Carbon＝PP*ΔGWP。             (4) 2.根据权利要求1所述一种湖泊 藻类全生命周期净碳排放核算方法， 其特征在于， 步骤 1)中所述藻类衰亡期有机碳分解 率x是基于沉积物沉积速率和溶解氧暴露时间测定 。 3.根据权利要求1所述一种湖泊 藻类全生命周期净碳排放核算方法， 其特征在于， 步骤 1)中分解产生甲烷比例x1采用静态 箱法测定或者采用薄膜边界层模型确定 。 4.根据权利要求1所述一种湖泊 藻类全生命周期净碳排放核算方法， 其特征在于， 步骤 (2)中k值为一定时间尺度下的C H4增温潜能值。 5.根据权利要求1所述一种湖泊 藻类全生命周期净碳排放核算方法， 其特征在于， 步骤 (3)中， 当真光层厚度计算值Zeu大于实际水深h， 则选择实际水深h； 当真光层计算值Zeu小于 实际水深h， 则选择真光层计算 值Zeu。 6.根据权利要求1所述一种湖泊 藻类全生命周期净碳排放核算方法， 其特征在于， 步骤 (3)中水体叶绿素浓度测定采用热酒精法、 丙酮法或者采用遥感卫星、 传感器获取。 7.根据权利要求4所述一种湖泊 藻类全生命周期净碳排放核算方法， 其特征在于， 步骤 (2)中k值选择10 0年尺度， k ＝27.2。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115374386 A 2一种湖泊藻类全生命周期净碳排放 核算方法 技术领域 [0001]本发明涉及水生态环境领域， 具体涉及一种湖泊藻类全生命周期净碳排放核算方 法。 背景技术 [0002]气候变暖是21世纪全球面临最严峻挑战之一。 近100年来， 全球平均气温升高了 1.1℃， 预计21世纪末将继续上升1.0～5.7℃。 二 氧化碳(CO2)、 甲烷(CH4)等温室气体过度排 放是引起气候变 暖的主要原因。 湖泊生态系统作为碳循环热区， 对大气温室气体浓度水平 起着重要调控作用。 藻类是湖泊生态系统重要组成部分， 其整个生命周期碳收支影响着湖 泊碳汇/源功能。 [0003]藻类在生长阶段光合固定大量CO2， 被认为是 “碳汇”过程， 富营养湖泊常常因此产 生碳限制。 据统计， 内陆水生态系统藻类固碳能力每年高达4.4 ×109吨。 但是， 有机碳在湖 泊生态系统中仅少量永 久沉积埋藏， 大部分最终分解为CO2和增温效能更高的CH4， 再次返回 大气。 有研究表明， 湖泊中80％有机碳最终分解为CO2和CH4释放进入大气。 藻类 固定的有机 碳属于内源有机碳， 比陆源有机碳更容易分解。 藻类生长阶段光合固定CO2和衰亡阶段排放 CO2和CH4， 由于各湖泊藻源性有机碳分解率与CO2/CH4比值的差异， 藻类全生命周期净碳量 存在不确定性。 目前， 仍缺少一种藻类全生命周期净碳核算方法， 制约了湖泊生态系统碳 汇/源功能评估。 [0004]发明目的 [0005]本发明目的在于解析藻类全生命周期碳收支过程， 基于湖泊藻类全生命周期中碳 的循环路径及最终去向， 定量湖泊藻类全生命周期净碳排放量， 为评估湖泊生态系统 “碳 源”或“碳汇”功能提供 更加客观合理的技 术支撑。 [0006]针对藻类碳收支量化手段缺乏， 本发明提出一种湖泊藻类全生命周期净碳排放核 算方法。 [0007]为了实现上述目的， 本发明采用的技 术方案为： [0008]一种湖泊藻类全生命周期净碳 排放核算方法， 包括如下步骤： [0009](1)确定目标湖泊藻源性有机碳分解 率及产CH4比例 [0010]确定目标湖泊中藻类衰亡期有机碳分解 率(x)， 分解产生C H4比例(x1)； [0011](2)湖泊藻类净碳核算 [0012]将x和x1带入式(1)中， 计算藻类固定单位质量 碳素引起增温潜能变化 量； [0013]ΔGWP＝3.67x+(1.3 3k‑3.67)x1‑3.67   (1) [0014]所述式(1)藻类固定单位质量 碳素引起增温潜能(GWP)变化 量核算过程如下： [0015]ΔGWP＝GWPemission‑GWPfixation [0016] [0017]GWPfixation＝3.67 [0018]式中， GWPemission和GWPfixation分别是藻类固定有机碳和碳排放的GWP， 其中3.67为说　明　书 1/5 页 3 CN 115374386 A 3