生物质
- 的生物质一个有机体(或一个有机体的组织样本)的是:
- 的质量生活物质生物体或组织的
- 的化学能这是存储在有机体或组织内
- 生物量的测量方法如下:
- 的干燥的质量指有机体或组织(在特定区域)
- 的碳的质量有机体或组织所包含的物质
- 的质量碳样本(即有机体或组织)所含的物质通常被认为是干质量的50%样本的
干燥的质量
- 干质量是指生物体或组织的质量在所有的水都被除去之后
- 样品的干质量可以用来测定计算a的生物量总人口生物的或生物的特定区域.例如:
- 如果一株水仙花的干质量被发现是0.1公斤的干质量(即生物量)200水仙花就是20公斤(0.1 x 200 = 20)
如果你知道单个生物的干质量,就有可能估计出一组生物的生物量
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- 如果草的干质来自1米²一个领域的发现是0.2公斤,我们可以说草的干质量(即生物量)为0.2 kg m⁻²(即每平方米0.2公斤)。如果草地是200米²在大小上,那么整个田地的生物量必须是40公斤(0.2 x 200 = 40)
如果你知道某一特定(较小)区域内生物的干质量,就有可能估算出更大区域内生物的生物量
生物质可以改变随着时间的推移
- 例如,落叶树木的生物量在秋冬季节会随着落叶而减少
- 这意味着生物质有时被赋予时间单位也
- 这显示了某一特定区域内某一生物在那段时间内的平均生物量
- 例如,如果一组橡树的平均生物量在一个一年被发现是13000公斤时,生物量为13000 kg y⁻¹(即每年13000公斤)
- 的平均生物量1米²在一个草地上经过一年的时间被发现是0.15 kg m⁻²时,生物量为0.15 kg m⁻²年⁻¹(指每平方米每年0.15公斤)
量热法
- 量热法可以用来估计的化学能储存在干燥生物质中
- 这涉及到燃烧样品干燥的生物质在一件设备称为一个量热计
- 燃烧的样品加热已知的体积的水
- 的温度变化可以估算样品所含的化学能
仪器与技术:测定植物生物量的干质量和能量值
- 干燥的质量用来测量植物样本中活物质的质量
- 干质量是之后的生物或组织的质量所有的水一直删除
- 为了求出干质量,样品首先必须是脱水(晾干,直到不再含有水分)
- 一个量热计那么可以习惯吗估计的化学能储存在干燥的植物样品内
装置
- 耐热的,开顶的容器
- 这通常被称为坩埚
- 它需要能够承受烤箱内的温度
- 它是开放的顶部,让任何水分离开样品可以逃脱和蒸发
- 烤箱
- 使样品慢慢干燥
- 数字资产
- 用于监测植物样品干燥时的质量
- 需要有一个高精确度检测小的变化在样品的质量中
- 量热计
- 这些可以是简单又便宜(便于学生使用教室设备设置)或非常精确的,昂贵的被称为炸弹热量计(多见于专业科学实验室)
方法
测定植物样品的干质量:
- 称量坩埚(耐热容器)没有首先是样本
- 将样品放入坩埚中
- 把坩埚放进烤箱
- 把烤箱调到a低温度(如果温度过高,样品可能会燃烧,这将导致其失去生物量)
- 取下坩埚(含样品)并称重定期在干燥过程中
- 一旦坩埚(和样品)的质量停止下降并成为常数,样本为完全脱水(所有的水已被清除)
- 从最终的恒定质量,减去坩埚的原始质量(没有样品在里面)找到干燥的质量样本的
寻找植物生物量样本释放的能量:
- 为了估计储存在干燥样品中的化学能,使用量热计
- 量热计燃烧干燥的样品,并利用释放的能量加热样品已知的体积的水
- 测量的变化温度在水里
- 这种温度变化可以用来估计样品中储存的化学能
- 这种能量是以焦耳(J)或焦(kJ)
- 1焦耳是提高温度所需要的热量24 g或0.24厘米3.或0.24毫升水的来源1°C
- 1千焦耳(kJ)是提高温度所需的热量240克或240厘米3.或240毫升水的来源1°C(或将24克水的温度提高10°C)
一种简单、廉价的量热计,可以使用教室设备设置
一个更精确(更昂贵)版本的量热计被称为炸弹量热计的例子-这种类型用于专业的科学实验室
限制
- 这可能需要长时间来完全将植物样品脱水(晾干)以得到其干质量
- 这部分是因为样品必须在高温下加热温度相对较低确保它不会烧坏
- 取决于大小样品的干燥过程可能需要几天时间
- 精确的设备是需要的可能无法使用
- 应该使用一个非常精确的数字天平来测量植物样品干燥时的质量(以检测质量的微小变化)。
- 在量热计中测量水的温度变化时,最好使用非常精确的数字温度计(同样,为了检测非常小的温度变化)。
- 越简单的和基本量热计不准确估算的是植物样品中所含的化学能
- 这是由于热能源从燃烧的样本失去了不能有效地转移到水中
- 一个弹式热量计确保几乎所有来自燃烧样品的热能被转移到水中,给一个高度准确的估计