六盘山叠叠沟华北落叶松人工林地上生物量的坡面变化

【目的】在降水有限、水分再分配明显的半干旱区山地坡面上,森林生物量通常表现出明显的坡向、坡位差异。便捷、精确地测算整个坡面的森林生物量目前还很困难。本研究旨在定量描述森林生物量的坡面变化规律及其空间尺度效应,为提高森林经营水平和实施精细化管理提供技术支持。【方法】在宁夏六盘山半干旱区的叠叠沟小流域,选择生长华北落叶松人工林的半阴坡和阴坡2个坡面,按坡位从上到下各设置了6块20 m×20 m的样地,调查各样地的立地条件及林分特征后,采用烘干法及六盘山区建立的生物量经验公式计算地上生物量;以"离开坡顶的水平距离"为尺度变量,定量描述地上生物量随坡面空间尺度增加而变化规律,及坡面上任意坡位处样地的地上生物量与坡面平均值的关系。【结果】研究区坡面上森林植被地上生物量存在明显的坡向、坡位差异;水分条件较差的半阴坡上的平均地上生物量(52.36 t·hm-2)比水分条件较好的阴坡低18.16%,但半阴坡上生物量的坡位间变幅(42.50 t·hm-2)比阴坡高14.71%,这说明半阴坡的坡面效应强于阴坡,并与土壤厚度及土壤水分条件差异有关;地上生物量的坡位变化在不同坡面上大致遵循相同的规律,都是由坡顶向下逐渐增大,至下坡处(半阴坡)或中下坡处(阴坡)达到最大,之后又逐渐减小,这主要受土壤水分在坡面上的再分配格局影响;研究区坡面上森林植被地上生物量(y,t·hm-2)随坡面空间尺度(x,m)增加而变化,阴坡表现为y=-2×10-7x3-8×10-5x2+0.121 9x+40.875(R2=0.999 8),半阴坡表现为y=2×10-7x3-7×10-5x2+0.067 5x+30.838(R2=0.995 7);距坡顶的水平距离每增加100 m,阴坡上的地上生物量坡段滑动平均值升高4.92 t·hm-2,半阴坡上为6.28 t·hm-2,即地上生物量的空间尺度效应在水分条件较差的半阴坡上要强于水分条件较好的阴坡;研究区坡面上任意给定坡位(X,m)与样地地上生物量与坡面平均值的比值(Y)的定量关系在半阴坡为Y=-7×10-8X3+4×10-5X2-2.2×10-3X+0.643 2(R2=0.932 1),在阴坡为Y=-1×10-8X3+1×10-6X2+3×10-3X+0.620 4(R2=0.973 9),以此可便捷和精确地确定整个坡面的森林生物量。【结论】半干旱区山地坡面上森林生物量呈先增加后减小的单峰型变化,与土壤水分的坡面再分配格局关系很大;采用"距坡顶的水平距离"为尺度变量可以很好地定量描述森林生物量沿坡变化规律及其空间尺度效应;基于以上工作可实现整个坡面生物量的便捷精确计算。     

4个无性系杉木叶挥发性成分的分析比较

为了阐明不同无性系杉木叶挥发油化学成分组成特点,采用水蒸气蒸馏法和超临界CO_2流体萃取法提取浙江开化4个无性系杉木叶中的挥发油,利用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)对其化学成分进行分析,并比较了4个无性系杉木叶中挥发油的提取率、化学成分组成和含量的差异。结果表明:超临界CO_2流体萃取法的提取率(0.30%～0.52%)高于水蒸气蒸馏法(0.05%～0.11%),其中开化13号无性系的提取率最高。水蒸气蒸馏法所得无性系开化3号、大坝8、开化13号和F24x那1-1叶的挥发油中分别鉴定出52,59,60和54种化学成分;相对含量在1.00%以上的化合物有26种,其中烯烃类17种、醇类6种、酮类1种和其他类型2种;主要化学成分为α-蒎烯、β-月桂烯、d-柠檬烯、β-榄香烯、β-石竹烯、β-可巴烯、β-桉叶烯和α-桉叶烯,其中β-石竹烯在F24x那1-1中的相对含量最高,为21.21%。超临界CO_2流体萃取法所得无性系开化3号、大坝8、开化13号和F24x那1-1叶的挥发油中分别鉴定出51,49,51和40种化学成分;相对含量在1.00%以上的共16种,其中烯烃类10种、醇类4种和其他类型2种;主要化学成分为β-榄香烯、β-可巴烯、β-桉叶烯和α-桉叶烯。两种提取方式所得的4个无性系杉木叶中挥发油的化学成分在组成和含量上均有差异,鉴定出的共有成分分别为41种和24种,且在各无性系中含量存在差异。     

人造板VOCs快速检测法与气候箱法的对比

【目的】为实现对人造板挥发性有机化合物( VOCs)的快速检测,探索一种高效、低投入的人造板VOCs释放快速检测法。【方法】以高密度纤维板、中密度纤维板以及刨花板为研究对象,利用热萃取仪采样,气相质谱色谱联仪( GC-MS)检测板材释放 VOCs的浓度及成分,从 VOCs释放水平及成分2方面探索人造板 VOCs高温高湿快速释放机制,对比分析快速检测法与气候箱法采集检测结果之间的相关性和可靠性。【结果】快速检测法测得的3种板材的TVOC释放速率整体呈下降趋势,均是前3天下降趋势较大,之后下降趋势逐渐减缓直至13天内达到平衡状态; VOCs初始释放速率从高到低为高密度纤维板(344μg·m－2 h －1)、中密度纤维板(267μg·m －2 h －1)和刨花板(212μg·m －2 h －1);使用2种检测法测得的3种板材 VOCs释放物均为芳香烃、烯烃、烷烃、醛类、酮类、酯类、醇类及其他类8类,且主要物质相同,均为芳香烃、烯烃、烷烃和醛类,3种板材芳香烃和烯烃初始释放量均占TVOC初始释放量的50%以上;板材 VOCs释放初期,各类化合物速率相差最大,最终 VOCs释放达到平衡时,各化合物的释放速率相差较小;快速检测法测得的板材VOCs释放量均高于气候箱法,使用快速检测法测得的3种板材的 TVOC初始释放速率分别为使用气候箱法测得的 TVOC初始速率的2.06,2.04以及1.79倍,且使用快速检测法使得板材的各类化合物释放量提高程度均不同;将2种方法检测3种板材 VOCs 释放的平衡值进行拟合得到直线 y=1.171x－3.1252,拟合度 R2=0.985。【结论】在本试验设置的条件下,快速检测法的检测效率相对于气候箱法提高了1.15倍,同时,快速检测法所得到的平衡值与气候箱法检测结果之间有很好的相关性,检测结果可靠。