牛粪复混生物质颗粒燃料成型及特性分析

为了提高以牛粪为主料的多原料混合生物质燃料的发热量,降低成型颗粒燃料含硫量,提升燃料的适用性和综合品质,选取锯末、谷糠、果树残枝3种常见的木质类和非木质类有机废弃物为辅料,通过调节原料配比及含水率,采用挤压成型和特性测定等方法,分析了原料含水率和原料配比对颗粒成型燃料成型率、全水分、灰分、挥发分、固定碳、含硫量和发热量的影响。结果表明：颗粒成型率和全水分受原料组成和含水率共同作用,低灰、低硫和高热量的生物质燃料更有利于市场应用,在满足颗粒成型的条件下,颗粒的热值与灰分、全水分呈负相关,与固定碳含量呈正相关。在牛粪中添加锯末和果树残枝更有利于降低灰分含量,增加果树残枝更有利于提高颗粒的固定碳含量,混合物料中牛粪+果树残枝2∶1混合处理的固定碳含量最高,达到17.6%。牛粪含硫量偏高,3种辅料都有利于降低成型燃料的含硫量,牛粪+果树残枝2∶1混合与牛粪+锯末+果树残枝1∶1∶1混合等多个组合可以将牛粪含硫量从0.30%降到0.10%~0.12%,与单独牛粪相比,发热量提高2.88%~4.63%。综合各处理组的原料成型率和燃料燃烧特性,牛粪与果树残枝2∶1混合是牛粪制备颗粒燃料的最优组合配方。     

农林生物质原料热值比较及烟杆-玉米杆生物质燃料优化配方研究

以干质量热值测定为基础,对云南省农林常见废弃物进行了生物质原料筛选,对烟杆-玉米杆生物质成型燃料不同配比进行了热值测定,并对不同配比的烟杆-玉米杆生物质颗粒燃料成品的燃烧性能进行了测试。结果表明:木质类样品的干质量热值普遍较高,其次是草本类;秸秆类样品中以烟杆、玉米杆、麦秸的干质量热值较高。综合筛选结果,认为烟杆、玉米杆、麦秸可作为生物质成型燃料加工制作的理想原料。将烟杆与玉米杆按照不同含量进行配比,其中烟杆∶玉米杆=7∶3处理样品热值最高,同时该含量配比的烟杆-玉米杆生物质颗粒燃料成品的综合燃烧性能最好,可作为烟杆-玉米杆生物质成型燃料加工制作的较优配比组合。     

大兴安岭几种主要可燃物类型地被物灰分含量比较分析

应用SX2-10-13型马福炉对黑龙江省大兴安岭林区主要可燃物类型地被物灰分含量进行了测定,分析了不同可燃物类型地被物层、同一可燃物类型不同地被物层灰分含量的差异,以及产生差异的原因.同一林型不同地被物层灰分含量从总体上看,半分解层的灰分含量最高,其次是落叶层,枯枝最低.这可能与微生物的活动以及树的各部位对矿质元素的积累不同有关.不同林型同一地被物层灰分含量也不同,白桦-山杨-落叶松混交林中半分解层灰分的质量分数最高(0.31%),其次是杜鹃-越橘-落叶松林(0.27%)、山杨林(0.24%)、樟子松林(0.22%)、樟子松-落叶松林(0.16%),白桦林最低(0.13%). 混交林各地被物种类灰分含量一般较含有相同主要树种的纯林高.     

长白山阔叶红松林5种优势树种的热值和能量现存量

采用快速灰化法、量热法对长白山阔叶红松林5种树种的灰分质量分数、热值、去灰分热值和能量现存量进行研究。结果表明:不同器官的灰分质量分数为树叶2.12%～7.30%,树枝1.87%～7.45%,干0.52%～3.42%,根1.05%～6.53%,皮2.28%～6.87%;去灰分热值为树叶18.15～20.21kJ·g-1,树枝19.48～20.78kJ·g-1,干18.66～19.44kJ·g-1,根17.90～19.58kJ·g-1,皮17.14～20.05kJ·g-1。5种树种不同器官的灰分质量分数和去灰分热值差异均极显著(p0.01)。红松阔叶林中5种树种能量现存总量为123.04×1011J·hm-2,其中红松最大,为67.16×1011J·hm-2,占总量的54.59%;其次为紫椴48.5×1011J·hm-2,占总量的39.42%;色木槭和蒙古栎分别为3.14×1011J·hm-2和2.99×1011J·hm-2,分别占整个林分总量的2.55%和2.43%;白桦最小1.25×1011J·hm-2,占总量的1.02%。     

内蒙古大兴安岭典型林分地表死可燃物燃烧性

以内蒙古大兴安岭5种典型林分(兴安落叶松、白桦、蒙古栎、山杨和黑桦)下地表(凋落物层、半腐殖质层和腐殖质层)死可燃物为研究对象,测定了其理化性质(含水率、粗脂肪含量、灰分含量、燃点、热值),利用主成分分析法对不同林分地表各层死可燃物燃烧性进行了分析,并评价了各林分地表死可燃物的综合燃烧性.结果表明,5种典型林分地表死可燃物综合燃烧性由强到弱依次为蒙古栎、白桦、黑桦、兴安落叶松和山杨.其中,蒙古栎林下凋落物层的燃烧性最强,山杨林下凋落物层的燃烧性最弱;白桦林下半腐殖质层的燃烧性最强,兴安落叶松林下半腐殖质层的燃烧性最弱;山杨林下腐殖质层的燃烧性最强,蒙古栎林下腐殖质层的燃烧性最弱.     

桦木科8树种木材解剖特征比较

为了探究桦木科(Betulaceae)树种木材微观解剖的特征差异和各树种间的亲缘关系,选择白桦(Bet-ula platyphylla)、坚桦(B.chinensis)、香桦(B.insignis)、红桦(B.albosinensis)、长穗桦(B.cylindrostachya)、糙皮桦(B.utilis)、鹅耳枥(Carpinus turczaninowii)和刺榛(Corylus ferox)为研究材料,运用LEICA DM2500LED电子显微镜成像系统对各树种木材切片的微观结构进行观察比较.结果表明:8个树种均为单管孔及少数复管孔组合,互列管间纹孔,梯形导管穿孔.刺榛和糙皮桦为半散孔材,白桦、红桦、坚桦、香桦、长穗桦和鹅耳枥为散孔材.鹅耳枥导管壁有螺纹加厚、聚合木射线,离管星散-聚合状轴向薄壁组织且薄壁细胞数量相对较多;坚桦和香桦薄壁组织类型多样,呈离管切线状、傍管带状和轮界状;白桦可见管孔链和斜列状复管孔;刺榛无多列木射线,同形木射线组织.白桦、坚桦、香桦、红桦、长穗桦、糙皮桦和鹅耳枥的异形木射线组织均由横卧木射线细胞和方形细胞组成.木材解剖结构聚类结果支持植物分类学中白桦等8树种的分类关系.     

湿地松针叶热值的季节动态研究

对福建省闽侯白沙国有林场湿地松叶片的灰分含量、干重热值、去灰分热值的季节变化进行了研究。结果表明:湿地松成熟叶、衰老叶的灰分含量的的季节变化趋势相同,湿地松成熟叶、衰老叶的灰分含量在秋冬季含量较高,而春夏季相对较低;湿地松成熟叶的灰分含量在1.26%~2.12%,平均为1.56%;衰老叶的灰分含量在1.46%~2.77%,平均为1.78%;衰老叶的灰分含量高于成熟叶(P<0.05);成熟叶的干重热值高于衰老叶(夏季除外);成熟叶的干重热值在20.796~21.934 kJ/g,平均为21.154 kJ/g;衰老叶的干重热值在19.638~21.051 kJ/g,平均为20.448 kJ/g。成熟叶的干重热值与灰分含量相关性不显著(P>0.05),衰老叶的干重热值与灰分含量具有显著的线性负相关(P<0.05);湿地松成熟叶的去灰分热值为21.034~23.107 kJ/g,平均为22.054 kJ/g;衰老叶的去灰分热值在21.069~23.097 kJ/g,平均为21.999kJ/g;成熟叶的去灰分热值与衰老叶接近(P>0.05)。     

9个能源柳无性系的生物量、热值和能量现存量

采用直接收获法、快速灰化法和量热法对引进的4种7个能源柳无性系(钻石柳AS625、AS287,旱白柳AAUSC、AAUSL,欧洲红皮柳AFC190、AFC189,毛枝柳ASV1)和2个对照本地柳(旱柳和杞柳)的生物量、灰分含量、去灰分热值和能量现存量进行研究。结果表明:以AAUSC的生物量最高,为92.9 t/hm2,其次是AAUSL,生物量为65.13 t/hm2,AS287的生物量最小,仅为4.31 t/hm2。不同器官的灰分含量为:树叶8.28%～12.70%,树枝1.98%～4.17%,干2.51%～3.82%;去灰分热值为树叶15 636.29～18 840.77 J/g,树枝18 162.30～19 124.39 J/g,干17 219.71～18 756.31 J/g。7个能源柳无性系不同器官的灰分含量和去灰分热值差异均极显著(P0.01)。引进的能源柳中能量现存量最高的无性系为AAUSC(15.84108 kJ/hm2),其次为AAUSL(11.88108 kJ/hm2),AS287最小(0.77108 kJ/hm2)。能源柳的能量现存量为乔木柳高于灌木柳,引进的能源柳高于本地柳。      

废弃生物质灰分含量与热值的差异性和相关性及其测定方法

为探究生物质能源化利用中灰分含量和热值的函数变化规律及测定方法,检索2001—2021年已发表的相关文献,获得380个不同类型的生物质样本的灰分含量和高位热值数据,并对测定方法进行分析。结果表明:1)不同热值测定标准对热值的测定结果的评价影响可以忽略不计,而根据固体矿物燃料标准测定的灰分含量结果会显著低于按照生物质燃料标准的测定结果;2)草本植物类生物质的灰分含量为7.96%~9.19%,高于木本植物的2.26%~3.37%,但其平均热值(17.45 MJ/kg)却低于木本植物(19.61 MJ/kg);3)草本植物的高位热值与灰分含量呈负相关,相关系数(r)的绝对值为0.567~0.918,高于木本植物的0.136。高位热值与化学元素(碳、氢、氮、硫、氧)含量的决定系数(R2)为0.936 7~0.973 7,高于与灰分、挥发分和固定碳含量的决定系数0.812 0~0.971 4,前者函数的拟合效果更好;4)应用近红外光谱技术建立的生物质水分、灰分含量和热值模型的预测偏差较小,小于参考方法的重复性界限,因此该测定方法更便捷,在生物质产业中具有很大的应用潜力。     

北京地区主要乔木树种的抗火性分析

以北京地区的17种主要乔木树种为研究对象,利用主成分分析法对影响树种抗火性的4项理化性质指标(绝对含水率、热值、灰分含量、抽提物含量)和9项生物学及生态学指标(物候期、树冠浓密度、叶子特征、树皮状况、萌芽力、幼年生长速度、自然整枝度、地被物结构和林分卫生状况)进行了分析,并对各树种抗火性进行了综合评价。结果表明:17种乔木的抗火性能由强到弱依次是榆树、栾树、暴马丁香、柳树、核桃楸、刺槐、杨树、糠椴、黑桦、小叶朴、山杏、元宝枫、辽东栎、白梨、华山松、华北落叶松、油松。其中,榆树、栾树、暴马丁香、柳树和核桃楸的抗火性较强;油松、华北落叶松、华山松、白梨、辽东栎和元宝枫的抗火性较弱;而刺槐、杨树、糠椴、黑桦、小叶朴和山杏的抗火性居中。     

栓皮栎热值与苯—乙醇抽出物及半纤维素关系

对6个不同年龄(16、24、32、39、48、55 a)栓皮栎4个器官(干、皮、枝、叶)的苯—乙醇抽出物质量分数及半纤维素质量分数与热值的关系进行研究,利用SPSS18.0进行偏相关分析。结果表明:不同器官栓皮栎热值、苯—乙醇抽出物、半纤维素均具有极显著差异。对不同器官苯—乙醇抽出物、半纤维素与热值的相关性分析,得到苯—乙醇抽出物与干质量热值、去灰分热值均呈正相关,未达到显著水平;总体上半纤维素与干质量热值和去灰分热值相关性也不显著,而枝的半纤维素质量分数与去灰分热值呈显著正相关。栓皮栎不同器官干质量热值和去灰分热值总体趋势均为:皮>叶>枝>干;不同器官苯—乙醇抽出物和半纤维质量分数分别表现为:叶>皮>枝>干,干>枝>叶>皮。24 a栓皮栎苯乙醇抽出物质量分数最高,利于能源林生产。     

俄罗斯杨热值与含碳率特征分析

对新疆克拉玛依地区的乔木俄罗斯杨茎、枝、根的干、皮的热值、灰分、化学组分、含碳率进行研究。结果表明:俄罗斯杨不同器官的热值变化表现为干的热值均大于皮的热值。不同器官的热值为主干干(19.220 kJ/g)>主干皮(18.867 kJ/g)>侧枝干(18.381 kJ/g)>根干(18.162 kJ/g)>侧枝皮(17.914 kJ/g)>根皮(16.243 kJ/g);俄罗斯杨的热值与灰分含量之间没有显著的相关性(P>0.05);皮的灰分含量极显著高于干(P<0.01);化学成分中木质素与热值之间存在显著的正相关(P<0.05),相关系数为0.464;俄罗斯杨的主干、侧枝、根的干的含碳率分别为49.15%、49.30%、48.71%,明显高于其皮的含碳率46.76%、47.40%、44.42%。俄罗斯杨干的热值与含碳率之间没有显著的相关关系(P>0.05),皮的热值与含碳率之间存在极显著的正相关(P<0.01),相关系数为0.677。     

5 种榕属植物不同发育阶段叶片的热值与灰分含量动态

对厦门园林植物园的5 种榕属植物不同发育阶段叶片的灰分含量、干质量热值与去灰分热值的变化动态进行了初步研究。结果表明:①随着叶片的发育(从幼叶※成熟叶※老叶), 灰分含量有升高的趋势, 5 种植物中老叶灰分含量均不是最低, 说明叶片可能具有维持自身营养元素平衡的机制;②5 种榕属植物不同发育阶段的叶片中, 幼叶含有较高的干质量热值, 不同发育阶段的榕属植物叶片干质量热值变化趋势因种而异;③5 种榕属植物不同发育阶段叶片的干质量热值与灰分含量具有显著的线性相关(P 0.05);④不同发育阶段叶片去灰分热值的变化趋势因种而异, 也不是固定不变的。表4 参16     

6种乔木树种固碳能力和能量转化效率分析

对新疆克拉玛依地区的6种乔木树种树干和树皮的热值与含碳率进行测定和分析,结果表明：白榆树干的热值含量最高,为19.272 kJ/g;沙枣树干的含碳率最高,为49.66%;胡杨和俄罗斯杨、新疆杨和银×新杨这2组树种树干的热值没有显著性差异,其余树种树干的热值间均存在显著性差异;白榆树皮的含碳率与其余树种间均存在极显著性差异。按照生物量、固碳量、热值等数据综上分析得出,在克拉玛依地区优先选择高效固碳与能源乔木树种的顺序为：白榆、银×新杨、新疆杨、沙枣、胡杨、俄罗斯杨。     

滨海沙地主要造林树种的热值和营养元素及其相关性

对滨海沙地3种造林树种的热值、灰分质量分数和营养元素质量分数及三者之间的相关关系进行了研究。结果表明：3种造林树种的平均干质量热值和平均去灰分热值,湿地松Pinuselliottii（20．96kJ·g-1,21．41kJ·g-1）与厚荚相思Acaciacrassicarpa（20．97kJ·g-1,21．35kJ·g-1）接近,但均高于木麻黄Casuarinaequisetifolia（20．18kJ·g-1,20．69kJ·g-1）。具体数值因树种和器官不同而异。植物碳质量分数在器官间分布没有规律性,总体上,湿地松的平均碳质量分数（491．548g·kg-1）高于厚荚相思（471．773g,kg-1）和木麻黄（460．042g·kg-1）。氮、磷、钾、钙和镁等在3树种不同器官中的分布规律为叶最高,枝、皮和根次之,干最低。干质量热值与镁质量分数呈显著正相关关系（P〈O．05）,与氮、磷、钾质量分数呈极显著正相关关系（P〈O．01）。灰分质量分数与磷质量分数呈极显著正相关（P〈O．01）,与钾、钙、镁等质量分数显著正相关（P〈O．05）。氮、磷、钾、镁等质量分数两两之间均呈极显著正相关关系（P〈O．05）。袁4参】5     

鼎湖山季风常绿阔叶林各层次优势种热值研究

探讨鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林不同层次优势植物热值一般规律,可为该群落能量特征和生态效率研究提供基础资料和科学依据. 2002年用PARR 1281型氧弹热值仪测定了该群落不同层次21种优势植物不同器官(部位)热值. 结果表明, 季风常绿阔叶林各优势种的平均干重热值在15.92～19.66 kJ/g间,乔木1层干重热值以厚壳桂最高, 乌榄最低; 乔木2层华润楠最高, 云南银柴最低; 层间藤本植物白背瓜馥木和杖枝省藤分别为19.73和18.19 kJ/g; 灌木层干重热值最高仍为厚壳桂, 最低为云南银柴; 草本层植物干重热值在15.92～17.52 kJ/g之间. 各层优势种平均干重热值和去灰分热值都表现为: 层间藤本＞乔木1层＞乔木2层＞灌木层＞草本层. 植物器官去灰分热值存在差异, 乔木1层中锥栗、荷木树皮及厚壳桂、乌榄树叶最高, 乔木2层中云南银柴根最高, 层间植物叶＞干＞根, 草本植物是地上部分＞地下部分; 同种植物(厚壳桂或云南银柴)在不同层次中的去灰分热值没有明显差别, 器官生长的年龄(或直径)对去灰分热值有影响, 随年龄增大, 去灰分热值有减少趋势.      

椴树嫁接繁育技术研究

为了提高椴树嫁接成活率和接穗利用率,笔者以种源地不同的椴树属7个不同树种（糠椴、紫椴、欧椴、欧椴大叶椴、欧洲小叶椴、银毛椴、小叶椴）的1年生枝条为材料,以2年生紫椴实生苗为砧木,采用劈接、芽接2种嫁接方法,对椴树属植物的嫁接繁育技术进行研究。结果表明：树种不同,与砧木的亲和力也不同,导致各树种嫁接成活率差异显著,其中欧洲大叶椴、欧洲小叶椴、小叶椴、紫椴、糠椴、银毛椴、欧椴的嫁接成活率分别为63.30%、75.75%、81.25%、62.10%、62.11%、62.50%、65.80%。2种嫁接方法成活率也各不相同,芽接成活率在50.00%以上,劈接成活率因接穗不同差异较大。     

东祁连山杜鹃灌丛生态系统特征及干扰的影响

分布于东祁连山高山带的杜鹃灌丛优势种为头花杜鹃和百里香杜鹃,分盖度２０％～４０％。群落中绝大多数植物为地面芽（３３.３％）、矮高位芽（３０.１％）和地下芽（２６．１％）,一年生植物和地上芽植物仅占少数（１０.５％）。常绿植物杜鹃的物候期早于其它植物,其中以青海杜鹃（Ｒ. Ｐｒｅｚｗａｌｓｋｉｉ）最早。地上植物量呈单峰变化趋势, ８月干物质量达最高值 ９５０．２ ｇ／ｍ２。灌木地上地下植物量的主体以杜鹃为主,分别占 ７２．５％和 ６２．６％,且地上植物量大于地下。全群落地下植物量以草本为主。百里香杜鹃和头花杜鹃的热值含量分别为 ２１．９４ ｋＪ／ｇ和 ２１．６８ ｋＪ／ｇ,高于其它灌木,也明显高于世界陆生植被的平均热值。两种杜鹃不同部位热值含量的顺序为叶＞茎＞根。群落地上净第一性生产力为３０１.７ｇ／ｍ２干物质,光能转化率为０.１０２１％。群落在生长季保持低增长状态,具有顶级群落的特征。砍伐后第１年内群落的植被成分无明显变化,但自然滑坡地段的植被成分变化明显,植物种类由１８种变为１０种,优势种变为鬼箭锦鸡儿,对杜鹃和苔藓影响较大。     

鳡的生化组成与营养特性

测定了长江湖北团风江段消落区池塘中鳡的蛋白质、脂肪、水分和氨基酸组成,计算了其能值。结果表明：鳡背部肌肉中水分的平均含量为75.8%,粗蛋白的平均含量为18.1%,粗脂肪的平均含量为4.1%,平均能值为5.98 J/mg;全鱼水分的平均含量为75.1%,粗蛋白的平均含量为17.8%,粗脂肪的平均含量为3.7%,平均能值为5.74 J/mg;测得鳡背部肌肉中15种氨基酸的总量（TAA）为每100 g干重中71.95 g,必需氨基酸总量（EEAA）为100 g干重中47.22 g,EEAA/TAA为0.66。鳡背部肌肉含水量与体长的相关方程为y=-2.930 6 lnx＋86.698（R^2=0.719 3,n=29）,与体重的相关方程为y=-0.940 3 lnx＋81.864（R^2=0.739 1,n=29）;粗蛋白含量与体长的相关方程为y=-0.005 4x-0.043 5（R^2=0.383 4,n=25）,与体重的相关方程为y=19.75x-0.013 4（R^2=0.361 6,n=25）;粗脂肪含量与体长的相关方程为y=1.403 lnx-1.104 2（R^2=0.506 2,n=25）,与体重的相关方程为y=0.435 8 lnx＋1.302 7（R^2=0.488 8,n=25）;能值与体长的相关方程为y=-0.000 2x2＋0.037 7x＋4.890 5（R^2=0.690 0,n=25）,与体重的相关方程为y=0.170 9 lnx＋4.888 4（R^2=0.652 4,n=25）。