Securing African forests for future drier climates: applying ecophysiology in tree improvement

Increasing incidences of drought-induced tree mortality are being recorded worldwide, including Africa. African forests cover a significant proportion of the continent, which implies that African forest sustainability is threatened from a climate-change perspective. This is especially problematic in a developing nation context, because forest ecosystems such as plantation forestry provide important goods and services that sustain human well-being and economic growth. Disentangling the likely triggers of tree mortality (including those linked to drought) in landscapes would not only explain the mechanisms underlying local die-offs, but also better predict future mortality events. Methods applied in the field of ecophysiology are particularly useful to study in situ plant responses to an environment. We consider the status quo of global peer-reviewed publication outputs during the past century that have made use of key ecophysiological research approaches, specifically studies concerning ‘tree xylem anatomy’, ‘tree xylem cavitation’, ‘tree leaf gas-exchange’ and ‘tree xylem hydraulic conductivity’. We highlight the growth and applicability of this research field in understanding tree ecology. We also assess the role that the forestry sector has had in promoting such research to ensure future-proof forest products. Most importantly, we consider how Africa with its vast forested landscapes fits within this research spectrum. The last decade saw an increase of up to 60% in the total number of articles published, particularly with a focus on tree xylem cavitation and conductivity. Although forest research contributed greatly to the global tally of ecophysiological studies, and such studies in Africa have also increased by up to 88% in the past decade, there remains a general lack of this research topic in the continent. It is clear an optimisation of applied ecophysiological concepts and techniques will promote an improved understanding of tree mortality patterns. We argue that ecophysiological data will be crucial to future-proof tree improvement strategies in African commodity production landscapes, especially given future drier climates.     

调亏灌溉对温室番茄生长发育及其产量和品质的影响

明确作物各生育期水分需求,并制定合理灌水制度是节水增产的重要途径。本文以华北地区日光温室番茄为研究对象,设置3种水面蒸发系数,分别在开花坐果期轻度(k_(0.7)k_(0.9))或中度(k_(0.5)k_(0.9))水分亏缺,成熟采摘期轻度(k_(0.9)k_(0.7))或中度(k_(0.9)k_(0.5))调亏控水,以充分灌水(k_(0.9)k_(0.9))为对照,对番茄生长发育及其产量和品质进行了分析。结果显示:k_(0.7)k_(0.9)和k_(0.5)k_(0.9)植株生长速率分别较k_(0.9)k_(0.7)和k_(0.9)k_(0.5)弱,开花坐果期水分亏缺会导致产量降低1.2%,WUE降低11.2%;对比各个处理,k_(0.9)k_(0.9)产量最高,为141.07t/hm~2,但WUE偏低,仅为47.99kg/m~3,与产量相差不大的k_(0.9)k_(0.7)相比,k_(0.9)k_(0.9)灌水量增加29mm,WUE却降低6.8%。品质方面,除果实硬度外,番茄在成熟采摘期亏水50%可显著提高果实营养品质。最后,提出适合华北地区温室滴灌番茄的经济耗水指标,即全生育期灌水量约为230mm时可达到节水高产和高效的统一。     

点燃式发动机燃烧稳定性的非线性动力学分析

为了揭示点燃式发动机燃用汽油、液化石油气(liquefied petroleum gas,LPG)和压缩天然气(compressed natural gas,CNG)时,循环变动的动力学本质。采用非线性动力学的方法,围绕燃烧过程的稳定性开展了研究。分析了最大爆发压力的循环变动系数,对缸内压力的时间序列进行了3维相空间的重构,采用庞加莱截面法简化了重构的相空间轨迹,分析了平均有效压力(indicated mean effective pressure,IMEP)的循环变动规律,围绕返回映射开展了研究。结果表明,缸内压力的相空间轨迹具有一定的混沌特性,燃烧初始阶段结构相对紧密;燃用汽油时,轨迹分布密集,燃用LPG和CNG时,轨迹逐渐发散,燃烧稳定性下降;庞加莱映射降低了相空间结构的复杂性,LPG和CNG燃烧时散点发散,燃烧参数随机性增强;汽油燃烧时,平均指示压力的循环变动较小,LPG和CNG燃烧时,循环变动逐渐增大,燃烧随机性增强。发动机燃烧过程具有混沌特性,燃用LPG和CNG时稳定性下降。通过论文的研究揭示了点燃式发动机燃烧过程循环变动的产生原因,为改善发动机的燃烧稳定性提供了理论依据。     

基于生态规划的长春市土地生态适宜性评价

土地生态适宜性评价是进行城市生态规划的基础。根据土地生态适宜性评价结果可对城市建设用地进行划分。以长春市为例,综合考虑地质、水文、植物、土地利用等因子,对不同因子赋予不同的权重值,采用层次分析法(AHP)和GIS手段相结合的方法,将各因子进行加权叠加计算,可得出长春市土地生态适宜性评价,并将其划分为保护区、保育区、缓冲区和适宜建设区;为合理有效地安排土地资源利用方式和长春市生态规划土地类型提供依据。从保证自然生态系统和人居生态系统和谐共处的角度为城市土地利用提出建议,为下一步进行城市生态规划提供有益补充和尝试。     

基于空间吻合性的土地利用总体规划实施评价——以珠海市斗门区为例

为评价珠海市斗门区土地利用总体规划的实施情况,采用空间吻合度模型,从规划实施过程和实施结果两个方面来分析地类图斑、用途分区和区域三个层面的2009—2014年以来的空间吻合度。通过规划动态评价,并结合规划的刚性与弹性、控制与引导等属性分析规划实施过程与结果中出现的问题。结果显示:(1)从历年变化趋势看,规划实施过程空间吻合度优于实施结果,小范围的违规地类变化累积导致较低水平的空间吻合度,凸显规划实施过程监测的重要性;(2)相较于其他用地而言,耕地与建设用地、其他农用地的违规转化较大,需重点核实和加大监测执法;(3)从规划实施结果看,相对于不符合规划的地类变化而言,规划不吻合的主要原因是规划未实施面积较大,规划的科学性与引导性有待加强。针对规划实施中存在的问题,提出相应的建议。     

江西省水土流失现状与发展趋势分析

基于第一次全国水利普查江西省水土保持情况普查数据,分析了江西省目前水土流失的总体变化状况以及不同区域的水土流失分布特征,并结合历史上水土流失调查及普查数据分析了江西省水土流失的发展趋势。结果表明:2011年与2000年相比,土壤侵蚀总面积减少了6 975.32 km²,减少幅度为20.84%,中度以上各级土壤侵蚀强度的面积均有不同程度的减少,该省水土流失总体上在减轻,水土流失的形势在向好的方向发展。但随着全省经济发展和开发建设项目增多,局部人为恶化水土流失的现象仍将长期存在,水土保持工作任务依然艰巨。     

深孔加工技术研究综述

机械加工过程中,深孔是加工难度最高的工序之一。深孔的加工对加工设备提出了很高的要求,因此研究其加工方法十分必要。本文对深孔加工的概念、特点、技术及工艺和应用等方面进行了介绍,并分析了深孔加工的发展趋势。     

基于AHP的热态除鳞系统往复式柱塞泵装置性能模糊评价方法

介绍了典型高压水热态除鳞系统的构成及工作原理,以除鳞系统核心装备的往复式柱塞泵装置在系统中的综合运行性能为研究对象,从装置的节能、可靠性和安全性3方面出发,以评价往复式柱塞泵装置综合运行表现力为目标,构建了完整的评价指标体系,以层次分析法(AHP)和模糊评价为核心,建立了评价指标体系评价要素权重分析方法,开展了评价指标体系评价要素实测物理参数模糊隶属度分析方法研究,在此基础上构造了基于AHP的高压水热态除鳞系统往复式柱塞泵装置综合运行性能模糊评价数学模型,形成了判定热态除鳞系统往复式柱塞泵装置综合运行力的评价方法,并通过实例分析了高压水热态除鳞系统往复式柱塞泵装置综合运行表现力评价指标体系评价要素的权重,以及评价要素实测物理参数模糊隶属度,对往复式柱塞泵装置综合运行表现力结果进行了分析,验证了该评价方法的可行性.     

水土保持技术服务信用评价的指标体系构建——以水土保持方案编制技术服务为例

[目的]规范水土保持技术服务市场行为,为中国水土保持方案编制技术服务信用评价工作的开展提供技术支持。[方法]在借鉴相关行业信用评价体系和理论分析的基础上,以水土保持方案编制技术服务为例,采用查阅相关文献资料、咨询专家和实地走访调研的方法。[结果]按照指标筛选原则和流程确定了7个Ⅰ级评价指标,21个Ⅱ级指标和47个Ⅲ级指标,形成了较为完善的水土保持方案编制技术服务信用评价指标体系。采用权值因子判断表法和层次分析法,分别确定了Ⅰ级指标的权重。[结论]本文构建指标体系中各个指标和权重是根据专家意见和实地走访调研的基础上进行遴选和确定的,具有较强的现实基础,可加快和推进中国水土保持技术服务信用评价工作的开展。     

干旱和半干旱流域水环境质量评价模型及其应用

[目的]通过建立模型修复水生态系统,评价流域水环境质量,为生态系统修复提供实用工具。[方法]以涑水河流域为例,采用了层次分析法(AHP),同时运用模糊隶属函数和综合指数法对影响水质因子的各个指标进行综合评价分析,建立干旱和半干旱流域水环境质量健康评价体系及评价模型。[结果]涑水河流域2008—2011年水环境质量健康评价结果为Ⅲ级,状态一般,较健康,评价结果与实际生态情况相符。[结论]所建立的干旱和半干旱流域水环境质量健康评价体系是合理的,能满足流域水环境质量健康评价需要。