活立木生物电产生功率及其生境因子影响

摘要：

[目的]活立木发电是新兴课题,通过研究活立木生物电产生功率的变化规律,以及活立木生境变化对其产生功率的影响,确定生物电产生功率最大的生境条件,为低能耗森林装备在林内布设最佳环境的选择提供理论依据.[方法]以北方常见树种落叶松和家榆活立木为研究对象,在-15～10℃气温范围内,测量活立木树干距离地面不同高度位置产生的电压和电流以及树木周围的空气温湿度、土壤温湿度和土壤pH值等生境因子,结合土壤-树液等效电路,获得活立木生物电产生功率;统计对生物电功率影响显著性因子,建立功率与主效应生境因子的关系模型,确定活立木生物电产生功率的生境影响规律.[结果]温湿度条件以及土壤pH值均对活立木生物电产生功率有显著影响,其中空气和土壤温度对活立木生物电产生功率影响最显著,土壤湿度和pH值次之,空气湿度最小;电极高度对落叶松产生功率影响显著,且与温湿度条件存在交互作用;活立木生物电产生功率与生境因子的多元关系模型的判定系数分别为0.64～0.97(零上温度)和0.96～0.99(零下温度).零上温度时,落叶松产生功率约为家榆的2.6倍;零下温度环境中,家榆生物电产生功率相较落叶松好.[结论]依据所建立活立木生物电产生功率与空气温度的关系模型,通过空气温度变化即可预测生物电产生功率大小,确定最佳生物电收集的环境条件.当温度在0℃以上时,落叶松可作为生物电收集倾向树种;当温度低于0℃时,家榆可作为生物电收集的倾向树种.

关键词：活立木、生物电、产生功率、落叶松、家榆、环境温度

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分类号：S781.39(森林采运与利用)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;黑龙江省自然科学基金联合引导项目;哈尔滨市科技创新人才专项;黑龙江省大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2023-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：173-180,190