蒙古栎木材MOR与MOE的近红外光谱预测模型分析

蒙古栎是重要的结构用材,对其抗弯强度(MOR)与抗弯弹性模量(MOE)进行快速准确的无损检测是具有工程应用价值的科学问题。为实现蒙古栎木材MOR与MOE的快速无损检测,以900~1 700 nm的便携式近红外光谱仪为检测手段,提出一阶导数与S-G卷积平滑处理相结合的数据预处理方法,采用木材径切面与弦切面2个切面近红外光谱的平均值作为建模数据,利用Isomap-PLS算法建立预测模型估计木材的MOR、MOE。试验采用135个300 mm20 mm20 mm的无疵小试样为样本,其中90个组成校正集,45个组成预测集。结果表明:一阶导数处理能够消除光谱背景平缓区域干扰,S-G卷积处理能滤除高频噪声;采用径切面与弦切面光谱的平均值,比采用单一切面建模效果好,校正相关系数大,校正标准误差小;Isomap-PLS模型优于PLS、iPLS、MWPLS、CSMWPLS、BiPLS、LLE-PLS模型,MOR预测相关系数为0.89,预测标准误差(SEP)为11.43,相对分析误差(RPD)为2.552.5;MOE预测相关系数为0.88,SEP为2.73,RPD为2.582.5。可见,所建近红外模型可以完成蒙古栎无疵木材快速有效的无损检测。      

意杨木材弹性模量3种方法检测的比较

为比较不同无损检测方法检测、评估意杨木材弹性模量的可行性和可靠性,分别采用应力波法、自由梁振动法和静态四点弯曲法实测一批苏北意杨锯材的弹性模量值,比较研究了3种方法下的意杨锯材弹性模量值的变异系数、准确指数及相关性。结果表明:3种方法测算的锯材弹性模量值间显著相关,相关系数均大于0.8,且三者中应力波法检测锯材的动态弹性模量值的变异系数和准确指数最小,依据原木应力波弹性模量对锯材进行分等,得到Ⅰ级品率为26.2%,Ⅱ级品率为56.9%,Ⅲ级品率为16.9%。可见,应力波法能够用于检测锯材弹性模量,并作为评定木材性质、预测其力学性能的方法,为中国木材行业锯材产品的最佳质量分等提供理论借鉴。     

3种无损检测技术评估足尺规格材的静态弹性模量

首先利用横向振动、纵向基频振动和超声波3种无损检测法获得天然林樟子松Pinus sylvestris var.mongolica足尺规格材（38 mm×89 mm×4 000 mm）和人工林杉木Cunninghamia lanceolata足尺规格材（45 mm×90 mm×2 500 mm）动态弹性模量,同时根据D198-99（American Society for Testing and Materials）标准测试了其静态弹性模量;进而通过探讨动态与静态弹性模量之间的相互关系。研究结果表明,无论对哪种木材的规格材,利用上述3种无损检测方法获得动态弹性模量（Etv,Efr,Eusw）与静态弹性模量（Etru）平均值之间的关系为：Eusw〉Efr〉Etru〉Etv;动态弹性模量与静态弹性模量之间的线性相关极显著,表明这3种无损检测方法均可以用于评估规格材的静态弹性性质;从设备的方便、可靠和易操作等方面综合考虑,利用纵向基频振动法来评估规格材的静态弹性模量,其预测效果更为理想;天然林樟子松和人工林杉木比较而言,动静态弹性模量线性相关决定系数前者大于后者,即预测天然林樟子松规格材效果更好。     

激光测距方法测量结构材的顺纹抗拉弹性模量

该文以经过120 d、温度90℃条件下窑干干燥处理的56根日本柳杉人工林结构材(110 mm×55 mm×2 500 mm)作为测试试件,介绍了一种利用激光测距系统测量顺纹抗拉弹性模量的方法. 首先将试件含水率调至15%,在抗拉试验开始前采用纵向基频振动方法 (FFT) 得到试件的动态弹性模量(Efr),再利用由激光测距仪、数据采集器和计算机处理系统组成的激光测距系统,测定了顺纹抗拉弹性模量（Et）,最后破坏试件完成顺纹抗拉强度（σt）的测定. 对Efr、Et和σt相互关系的比较分析表明,Et的平均值比FFT方法得到的Efr的平均值小78% (0.63　GPa);Et与Efr具有很好的相关性,相关系数R为0971,在0.001水平上呈显著相关;Et和σt的相关系数R为0727,也在0.001水平上呈显著相关. 足尺试件的顺纹抗拉测试结果表明,激光测距方法可以准确地测量结构材在顺纹受拉时发生的拉伸变形,从而得到可靠的抗拉弹性模量试验结果.       

生物腐朽对湿地松木材力学性质影响的研究

由于生物腐朽可以引起木材结构的严重破坏,采用不同菌种和不同生物腐朽时间对湿地松木材的最大工作荷载(WML)、抗弯弹性模量(MOE)和抗弯强度(MOR)等力学性质的影响进行了研究。结果表明:白腐菌、褐腐菌2个菌种和腐朽时间都对木材力学性质的影响显著(α=0.05),其中白腐菌处理对木材力学性质的影响很小,而褐腐菌处理木材对木材力学性质的影响很大。腐朽木材失重率与各项力学性质之间的相关性分析表明:木材失重率与WML、MOE和MOR之间都呈显著负相关。褐腐试验的相关性均在α=0.01水平时显著(双尾检验),皮尔森相关系数达到-0.937以上;而白腐试验的相关性均在α=0.05水平时显著(双尾检验),皮尔森相关系数达到-0.788以上。     

Constructing a two-variable model for predicting longitudinal MOE of wood：a case study on Chinese fir wood

为构建稳健、实用的木材纵向弹性模量预测模型,以人工林杉木木材为研究对象,分别测定了同一非标无疵小试样的气干密度、微纤丝角和顺纹抗拉弹性模量,构建了以木材密度或微纤丝角为单一变量及二者的特定组合为自变量的3种纵向弹性模量预测模型。结果表明,3种预测模型的预测精度存在显著差异。以密度与微纤丝角比值为自变量所构建的预测模型的决定系数最高、预测残差标准差最小。该模型证实,密度和微纤丝角共同影响木材的顺纹抗拉弹性模量。对于杉木,影响其顺纹抗拉弹性模量的关键因子是密度。     

杉木木材纵向弹性模量二元预测模型的构建

为构建稳健、实用的木材纵向弹性模量预测模型,以人工林杉木木材为研究对象,分别测定了同一非标无疵小试样的气干密度、微纤丝角和顺纹抗拉弹性模量,构建了以木材密度或微纤丝角为单一变量及二者的特定组合为自变量的3种纵向弹性模量预测模型。结果表明,3种预测模型的预测精度存在显著差异。以密度与微纤丝角比值为自变量所构建的预测模型的决定系数最高、预测残差标准差最小。该模型证实,密度和微纤丝角共同影响木材的顺纹抗拉弹性模量。对于杉木,影响其顺纹抗拉弹性模量的关键因子是密度。      

木材动态弹性模量测量中节子对于应力波传播的影响

为了探讨振动法测量木材动态弹性模量时应力波波速的差异性,以油松、马尾松和杉木的锯材为试验材料,通过横向振动测量与纵向敲击法测量,研究其节子对木材应力波传播速度和弹性模量的影响。结果表明:随着节子质量的增大,引起纵向振动频率减小,应力波波速减小;在节子总质量不变的情形下,节子数量越多,应力波波速也越小;节子尺寸大小与应力波波速成反比,节子质量越大,应力波波速越小。木材节子影响了应力波波速及弹性模量,也影响了木材自身的品质。     

火炬松木材的抗弯弹性模量和抗弯强度的变异

10年生速生材火炬松的 2 8个家系间 ,木材的抗弯弹性模量 (MOE)和抗弯强度 (MOR)分别在 0 .0 0 1显著性水平和 0 .0 1显著性水平下差异显著 .整体上 ,2 8个家系的MOE ,MOR的个体变异大部分大于家系间的变异 ,因此火炬松材质改良在家系基础上进行个体改良效果会更好 .其中 17,37,5 1等 3个家系为抗弯性能较好的优树家系 .2 8个家系的MOE和MOR存在线性相关 ,相关系数为r=0 .5 74.MOE和MOR分别与气干密度达到 0 .0 5和 0 .0 1显著性相关水平     

基于应力波的意杨原木、单板及LVL弹性模量相关性研究

评估原木制成的单板、单板层积材（LVL）制品的品质,为原木进行适时最佳分等提供方法,以提高其利用价值。采用应力波无损检测法测定意杨原木、及其单板和LVL制品的动态弹性模量（MOE）值,并研究三者之间的相关性,同时,对LVL进行抗弯力学性能试验,检测其静态MOE值,与其动态MOE进行对比验证。结果表明:用应力波无损检测方法测定意杨原木的动态MOE值与其单板和LVL的动态MOE值之间均有较高的相关性（相关系数R＞0.80）,且LVL动、静态MOE之间呈显著相关（R＞0.90）。     

南亚热带针阔混交林辐射通量特征

该文分析了南亚热带针阔混交林各辐射分量:下行短波辐射(RSd)、 上行短波辐射(RSu)、下行长波辐射(RLd)和上行长波辐射(RLu)在不同时间尺度上的分布特征和相互关系.结果表明:在日尺度上,各辐射分量日总量的大小顺序为:RLu(36.34 MJ/(m2·d)) RLd(32.43 MJ/(m2·d))RSd(12.46 MJ/(m2·d)) RSu(0.98 MJ/(m2·d)),长波辐射的变异系数（CV）远小于短波辐射,而波长相同时上行辐射的 CV小于下行辐射.除RLd外,其余3种辐射的月均通量呈单峰形变化.RSd与RSu在不同季节的日变化均呈规则的单峰曲线,而RLd和RLu的日均变化则大致呈波浪形.全年系统辐射支出中RLu为80.7％,RSu仅占2.2％,RLu在辐射平衡中的作用远超过以往强调最多的RSu.日尺度上,2003年反射率η的平均值为8.3％.在不同时间尺度上影响η的主要因素是不同的.与旱季相比,雨季两种长波辐射的相关性高,数值也更接近.在较大时间尺度(1个月)上,净辐射(Rn）与RLu相关性最好,而在较小的时间尺度(≤1 d)上,Rn与RSd相关性最好,故在考察辐射通量间相互关系时,应充分注意尺度效应的影响.      

适度高温下高氮和低光对演替树种光合和能量转换的复合影响

利用CO2交换系统和叶绿素荧光法,研究适度高温（38℃）、高氮（HN）和低光（LL）对早、中和后期演替树种木荷、红椎和黄果厚壳桂幼树光合过程影响的初始靶的,及其对群落演替的潜在影响。结果表明:适度高温提升木荷和红椎高氮高光（HNHL）植株的光合速率（Pn）,但高光强（500 μmol/(m2·s)）限制木荷、红椎及黄果厚壳桂低氮高光（LNHL）和高氮低光（HNLL）植株Pn对适度高温的响应。当光强500 μmol/(m2·s),适度高温提高木荷LNHL植株的光下PSⅡ最大量子效率(Fv′/Fm′)、开启PSⅡ中心(Fq′/Fm′)和开启PSⅡ反应中心的比例(qL),以及非循环光启电子传递效率(ETR)和吸收光能利用于PSⅡ光反应(ΦPSII),但黄果厚壳桂不呈现类似响应。黄果厚壳桂HNLL植株多以非光辐射耗散吸收能和表现低的光化反应效率。气候变暖,华南珠江三角洲过量氮沉降和频繁的灰霾天气可能延缓当地森林植物群落的正向演替。      

华山松不同叶龄、部位针叶叶绿素荧光参数的动态变化规律

该文探讨了华山松不同叶龄、不同部位的针叶叶绿素荧光参数的动态变化规律。结果表明:①华山松针叶的PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)的日变化呈现明显的先减小后增大的动态规律,在12:00达到最低值;而向阳针叶的非光化学猝灭系数(NPQ)在12:00达到最大值,说明华山松具有在强光条件下通过热耗散作用降低光合机构受光抑制程度和免受光氧化破坏的机制。②华山松阴生叶的各项荧光参数日变化幅度均较小,阴生叶的最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、Fv/Fm、电子传递效率(Fm/F0)及PSⅡ潜在活性(Fv/F0)均明显高于阳生叶,但阴生叶的NPQ明显低于阳生叶,尤其是幼叶。③针叶叶龄越小,Fv/Fm越低,针叶所受光抑制程度越深,热耗散机制启动得越早、越强。④与阳生叶相比,在不同测定时期阴生叶均具有更高的Fv/F0和Fv/Fm;阴生、阳生针叶荧光参数的变化较叶龄荧光参数的变化更为稳定。      

银杏光合生理生态特性研究

该文于2006年5—10月,利用Li-6400便携式光合作用测定系统对北京市植物园银杏的生理生态特性进行研究,探讨银杏叶片光合作用和蒸腾作用的动态规律,并揭示其主要影响机理。结果表明:银杏叶片净光合速率在5—9月份呈典型的双峰曲线,有明显的“光合午休”现象,并在6月份出现年光合速率最大值;10月份光合速率呈单峰曲线。从整个生长季来看,光合有效辐射（PAR）、气孔导度（Gs）分别是影响叶片净光合速率（Pn）最重要的环境因子和生理因子。在5—9月份银杏蒸腾速率（Tr）日变化呈现双峰曲线,10月份呈单峰曲线;整个生长季（5—10月份）Tr与PAR、叶片大气水汽压亏缺（VpdL）、气孔限制值（Ls）的相关性均比较显著,说明叶片VpdL、Ls和PAR是影响银杏叶片蒸腾速率的主要因子。      

复方溴氯海因消毒剂的性能

研究了复方溴氯海因消毒剂的稳定性、刺激性、毒性及其对细菌、病毒、细菌芽胞的杀灭效果.结果表明,室温下本品有效期至少为1a,对皮肤无刺激性,半数致死量(LD50)为2787mg·kg-1.18-22℃条件下,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、溶血性链球菌的杀灭率达99.9%,分别需7.5、5.0、7.5mg·L-1有效溴氯海因作用10min;对枯草杆菌黑色变种芽胞杀灭率达99.9%,需200mg·L-1有效溴氯海因作用60min;对猪水泡病强毒、猪瘟病毒和猪细小病毒灭活率达100%,分别需1500、150和1500mg·L-1有效溴氯海因作用30min.     

蜡蚧轮枝菌对烟粉虱的时间-剂量-死亡率模型研究

以叶片浸液接种法测定了烟粉虱对蜡蚧轮枝菌菌株(Vp28和Vl6063)的感染反应.运用时间、剂量、死亡率模型对死亡率随时间和剂量的变化作了拟合.接种后4-8d,Vl6063的LC50分别为3.98×108,3.55×107、6.31×106、1.17×106、6.03×105孢子·mL-1;Vp28的LC50分别为6.61×106,1.95×106、1.10×106、7.76×105和6.03×105孢子·L-1.2个菌株的LT50值为105-106孢子·mL-1(约为5.5-10.0d).在小于105孢子·mL-1的剂量下,Vp28的LT50值大于Vl6063;在大于106孢子·mL-1剂量下,Vl6063的LT50值则大于Vp28、Vp28的.     

不同供氮水平下水稻稻瘟病菌群体遗传结构的SSR分析

 研究不同供氮水平对稻瘟病菌群体遗传多样性和遗传结构的影响。用11对SSR引物对180kg N/hm²（N₁₈₀）和300kg N/hm²（N₃₀₀）下水稻黄壳糯的35个稻瘟病菌株进行遗传多样性分析。结果表明：在N₃₀₀和N₁₈₀两施肥水平下,稻瘟病菌居群的平均等位基因数分别为4.3636和2.9091,Nei′s基因多样性指数分别为0.6497和0.4624, Shannon′s信息指数基因分别为1.2206和0.7853。两个群体间的遗传相似系数为0.6337,遗传距离为0.4561,基因分化系数为G_st=0.1355,表明居群间有一定分化。用UPGMA方法聚类可知,在45%的相似水平上,稻瘟病菌被划为8个宗群,N₃₀₀条件下分离的稻瘟病菌株较N₁₈₀占有更多的宗群,表明N₃₀₀条件下分离的稻瘟病菌株较N₁₈₀具有更丰富的遗传多样性。     

沙棘木蠹蛾AFLP引物筛选及反应体系的建立

该文以沙棘木蠹蛾幼虫为材料,用改进的SDS-蛋白酶K法获得了高质量的符合AFLP分析要求的基因组DNA。通过对AFLP试验过程中的酶切 连接、预扩增、选择性扩增等各关键因素的比较研究,建立了一套优化的沙棘木蠹蛾AFLP分子标记体系,获得了清晰的指纹图谱。研究结果表明:利用EcoRⅠ/MseⅠ双酶切系统以酶切 连接2～4 h, 预扩增产物稀释20倍、Mg 2+浓度为1.5 mol/mL的选择性扩增效果最好。进一步利用该反应体系从80对E+3 /M+3选择性引物中筛选出10对多态性丰富、分辨率高、谱带清晰的引物组合。该研究结果为利用AFLP标记技术开展沙棘木蠹蛾的种群遗传结构、遗传分化等方面的研究奠定了基础。      

不同担子菌组合处理对平菇菌糠细胞壁成分及干物质瘤胃降解率的影响

采用Lentinusedodes(Berk.)Sing.(简称Le)、Auriculariapolytricha(Mont.)Sacc.(简称Ap)及Dictyophoraindusia-ta(Vent.exPers.)Fischer(简称Di)等3种担子菌不同组合处理,研究其对平菇菌糠细胞壁成分及干物质(DM)瘤胃降解率的影响.结果表明:经Le+Di组合处理后,平菇菌糠中性洗涤纤维(NDF)、半纤维素(HC)及酸性洗涤木质素(ADL)较对照组分别下降11.83%-12.84%(P<0.05)、33.41%-36.46%(P<0.05)及21.98%-25.67%(P<0.05);DM瘤胃降解率较对照组提高13.97%-16.35%(P<0.05).Le+Ap、Di+Ap、Le+Di+Ap等组合均不同程度产生拮抗,其中Di+Ap组合拮抗最为明显,使平菇菌糠DM瘤胃降解率较对照组下降12.27%-18.15%(P<0.05).研究还表明,无论单一菌种,还是组合菌种,菌种接种剂量对处理效果影响差异均不显著(P>0.05).