长链硅烷改性杨木纤维的制备及其表征

分别以十六烷基三甲氧基硅烷(HDS)和1H,1H,2H,2H-全氟十七烷三甲基氧硅烷(FDS)为改性剂、乙醇/水溶液为分散介质,采用浸渍法和喷雾法对杨木纤维(PWF)表面改性,制得HDS浸渍改性杨木纤维(HPWF)、FDS浸渍改性杨木纤维(FPWF1)和FDS喷雾改性杨木纤维(FPWF2)。考察了溶剂配比、硅烷用量、硅烷水解温度和时间、反应温度及反应时间等因素对PWF表面改性效果的影响,并通过红外光谱(FT-IR)、接触角测量、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)及扫描电镜(SEM)等方法表征了改性前后PWF的结构与表面性能,结果表明:在乙醇质量分数60%乙醇/水溶液中以HDS与PWF活性羟基物质的量比0.4∶1、HDS于60℃水解1 h,再与PWF于60℃反应1 h,所得HPWF的表面接触角达139°;在乙醇质量分数50%乙醇/水溶液中以FDS与PWF活性羟基物质的量比0.16∶1、FDS于60℃水解1 h,再与PWF于60℃反应1 h,所得FPWF1的表面接触角达141°;FDS与PWF活性羟基物质的量比0.008∶1,经喷雾搅拌使纤维表面润湿后于120℃活化反应1.5 h,所得FPWF2的表面接触角达138°。与浸渍法相比,喷雾法具有硅烷用量小、工艺简单、清洁高效等特点。此外,改性后杨木纤维的结晶度提高(由62.1%提高到67.7%～69.7%),表面变得粗糙,比表面积增加,表面极性降低,疏水性能显著提高,有利于改善与疏水性基体树脂的界面相容性与粘结作用。     

高CO2浓度对稻田CO2排放影响的初步分析

大气CO2浓度升高显著增加作物生物量，从而使进入土壤的有机碳增加，这势必会影响土壤碳的稳定和积累。此项研究主要通过高CO2浓度对作物生物量的直接影响，利用δ13C技术间接地初步分析土壤呼吸CO2排放不同来源贡献的差异。研究表明，在水稻生长季，高CO2浓度降低田间CO2的排放，但不显著；种有水稻，根系对土壤总的呼吸影响主要体现在成熟期之前，且有相互消长的现象。在种有水稻的情况下抽穗期之前分解新有机质为主；高CO2浓度促进土壤原有有机质的分解，在水稻生长的中后期分解更为明显，且高N水平对老有机质的分解有促进作用。鉴于此项研究中的不足之处，将会不断得到完善。     

农艺措施对紫色水稻土无机磷形态的影响

本文对不同农艺措施下紫色水稻土无机P的形态进行了分级测定,结果表明:有机肥与化肥配合施用,有利于促进P素向有效态转化。不同有机肥处理对土壤P库的贡献大小不一样,其顺序为:猪粪>化肥>对照>绿>蚕豆青;耕作措施对P各形态的有效性影响较大,效果依次为水旱轮作>免耕垄作>常规耕作;土壤中无机P的形态与土壤肥力水平密切相关。     

大气CO2浓度升高对植物 土壤系统地下过程影响的研究

综述了大气CO2浓度升高对根系、根际、根系分泌物、土壤呼吸和土壤物质转化和C、N循环影响的研究进展,阐述了有关实验的研究情况,以及它们在整个生态系统响应大气CO2浓度升高中的重要作用、目前研究中存在的争论、以及还需要研究的领域和方向及其研究的重要性。     

模拟氮沉降对森林土壤酚类物质和可溶性糖含量的影响

采用野外原位试验模拟氮沉降,研究其对福建建瓯万木林自然保护区杉木林(CUL)、浙江桂(CIC)和罗浮栲林(CAF)3种林分土壤多酚、单宁和可溶性糖含量的影响。每个林分设置对照(CK,0 kg/(hm2·a))、低氮(LN,30 kg/(hm2·a))和高氮(HN,100 kg/(hm2·a))3个处理。结果表明:针叶杉木林土壤多酚含量最高,单宁和可溶性糖含量最低,且均与另两个阔叶树种林分差异显著。杉木和罗浮栲林土壤多酚含量随着氮添加量的增加而显著降低,浙江桂多酚受HN处理影响不大,仅LN处理显著降低49.4%。氮沉降主要表现为降低土壤单宁含量,LN处理分别显著降低杉木林、浙江桂和罗浮栲林单宁含量43.5%、70.0%和79.5%;而HN处理仅降低阔叶林土壤单宁含量。然而,氮沉降增加土壤可溶性糖含量,与对照处理相比,LN处理分别显著增加杉木、浙江桂和罗浮栲林土壤可溶性糖48.8%、19.2%和19.8%。各林分凋落物中多酚、单宁和可溶性糖含量受氮沉降的影响不显著。     

不同热解温度对生物质炭化学性质的影响

本实验以杉木(Cunninghamia lanceolata)和木荷(Schima superba)的凋落物为研究材料,选择不同热解温度(250、350、450、550、650和750℃)分别制备生物质炭,研究不同热解温度以及不同材料对生物质炭化学性质的影响。结果表明,生物质炭的含碳量、C/N比和灰分随热解温度的升高而呈增加趋势,但可溶性碳含量和挥发性物质则随温度的升高而呈现下降的变化。2种材料制备的生物质炭的pH值介于5.96~11.93之间。回归分析发现,2种类型生物质炭,挥发性物质与热解温度呈现了极显著的线性关系(p0.01)。统计分析表明,在相同温度条件下,由杉木和木荷凋落物制备的生物质炭,其灰分、含碳量以及挥发性物质,差异并不显著;但含氮量、C/N比和可溶性碳含量,差异则达到了显著水平(p0.05)。     

不同园林树种叶片N·P·K养分内吸收作用

[目的]研究8种亚热带常见园林树种叶片N、P、K内吸收率及其季节变化.[方法]分别采用扩散法、钼锑抗比色法和火焰光度计法对采集叶片N、P、K含量进行测定.[结果]各树种成熟叶养分含量都高于新鲜凋落叶,且大部分呈显著性差异,N、P、K的内吸收率（平均值±标准差）分别为（9.11±3.89）％～ （68.42±2.44）％、（9.94±5.31）％～（60.54±13.74）％和（24.66±12.14）％ ～ （77.15±5.21）％.N和K的内吸收率有显著性差异（P＜0.05）,N和P以及P和K之间差异并不显著;N和P的内吸收率春季低于秋季,K的内吸收率春季高于秋季;常绿树种和落叶树种的养分内吸收率无显著差异;固氮树种（羊蹄甲和黄槐）与非固氮树种的N内吸收率也未出现显著差异.[结论]植物叶片在凋落前发生内吸收作用是一种比较普遍的现象,季节变化只是影响植物叶片养分内吸收的主要因素之一,不同的生活型并没有显著影响植物的内吸收率,固氮作用对植物在N养分供给上作用并不明显.     

高氮和NO2-对中亚热带森林土壤N2O和NO产生的影响

利用15N同位素标记方法,研究在两种水分条件即60％和90％ WHC下,添加硝酸盐(NH4NO3,N 300 mg kg-1)和亚硝酸盐(NaNO2,N 1 mg kg-1)对中亚热带天然森林土壤N2O和NO产生过程及途径的影响.结果表明,在含水量为60％ WHC的情况下,高氮输入显著抑制了N2O和NO的产生(p＜0.01);但当含水量增为90％ WHC后,实验9h内抑制N2O产生,之后转为促进.所有未灭菌处理在添加NO2-后高氮抑制均立即解除并大量产生N2O和NO,与对照成显著差异(p＜0.01),在60％ WHC条件下,这种情况维持时间较短(21 h),但如果含水量高(90％ WHC)这种情况会持续很长时间(2周以上),说明水分有效性的提高和外源NO2-在高氮抑制解除中起到重要作用.本实验中N2O主要来源于土壤反硝化过程,而且加入未标记NO2-后导致杂合的N2O(14N15NO)分子在实验21 h内迅速增加,表明这种森林土壤的反硝化过程可能主要是通过真菌的“共脱氮”来实现,其贡献率可多达80％以上.Spearman秩相关分析表明未灭菌土壤NO的产生速率与N2O产生速率成显著正相关性(p＜0.05),土壤含水量越低二者相关性越高.灭菌土壤添加NO2-能较未灭菌土壤产生更多的NO,但却几乎不产生N2O,表明酸性土壤的化学反硝化对NO的贡献要大于N2O.     

稻草及其制备的生物质炭对土壤团聚体有机碳的影响

向土壤中添加生物质炭已被认为是改善土壤质量,增加碳吸存的有效措施。通过模拟实验,利用同位素δ13C标记技术,研究稻草及其制备的生物质炭添加对土壤团聚体有机碳的影响。结果表明：稻草和生物质炭对土壤团聚体中新形成碳和原有机碳的影响截然不同。培养112 d,来自稻草或生物质炭的新碳主要进入到中团聚体（50 ~ 250 μm）中,比例为70.3% ~ 75.3%。与对照土壤相比,稻草添加显著促进了大团聚体（250 ~ 2 000 μm）原有机碳的分解（p <0.05）,但对中团聚体和微团聚体（<50 μm）原有机碳的影响并不明显,而生物质炭添加（SB250和SB350）则对大团聚体和中团聚体原有机碳没有显著影响,但SB250处理（土壤中加入250℃热解制备的生物质炭）显著抑制了微团聚体原有机碳的分解（p <0.05）,而SB350处理（土壤中加入350℃热解制备的生物质炭）的则无影响。对于同一粒级团聚体,稻草与生物质炭处理的区别,主要体现在新碳分配上,而对原有机碳的影响并不显著。     

不同氮素水平下冬小麦叶片酚酸类物质代谢对FACE的响应

利用开放式空气CO2浓度升高(Free Air Carbon-dioxide Enrichment, FACE)平台, 研究了低氮(LN)和常氮(NN)水平下, 大气CO2浓度升高对冬小麦叶片酚酸类物质代谢的影响.结果表明, CO2浓度升高对小麦叶片水杨酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、阿魏酸和香草酸含量的影响随供氮水平的不同而有所差异.低氮下小麦通过提高叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性(30.1%)而使其含量均显著增加, 增幅分别达33.7%、119.6%、26.7%、39.9%和28.6%; 而常氮下PAL活性和酚酸类含量变化均未达显著水平.可见, 大气CO2浓度升高对冬小麦酚酸类物质代谢的影响受氮水平的调控, 在未来CO2浓度升高条件下, 选择适宜的施肥水平将显得更为重要.此外, 总酚含量与水杨酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、阿魏酸和香草酸等含量变化趋势基本一致, 且总酚含量变化的79.6%～151.4%是由这几种酚酸含量变化引起的, 说明CO2浓度升高使水杨酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、阿魏酸和香草酸等含量增加是总酚含量增加的直接原因.低氮条件下大气CO2浓度升高将通过改变酚酸类物质代谢而间接影响小麦与伴生杂草的关系.