油松根系与土壤摩擦性能研究

为探索林木根系与土壤的摩擦性能,在含水率和土壤干密度一定的条件下,采用施加拔出荷载对油松单根进行直接拔出试验,分析了根系埋深和加载速率对拔出过程和根土摩擦力的影响。实验表明,根系在拔出过程中有明显的阶段特性,在不同埋深和不同加载速率情况下,根土摩擦力和根系直径之间均呈幂函数关系,根土摩擦力和产生最大摩擦力时的滑移均随着根系埋深和加载速率的增大而增大。      

不同供氮水平对膜下滴灌春玉米干物质及养分累积的影响

[目的]研究滴灌春玉米养分吸收规律,为科学制定施肥制度提供理论依据.[方法]通过田间试验,研究膜下滴灌条件下氮肥(0、210、300、390 kg/hm2,记为N0、N210、N300、N390)对春玉米地上部和根系干物质及氮磷钾累积的影响.[结果]在成熟期N210、N300、N390处理较N0地上部干物质累积量分别提高了22.70;、41.08;、32.08;.地上部氮磷钾吸收高峰期分别出现在出苗后28 ～ 85、85 ～ 108、28～43 d.随着施氮量增加,产量和地上部、根系干物质及氮素累积增加,但过高施氮量(390 kg/hm2)导致干物质和产量降低,而地上部磷钾积累量一直呈现增加趋势.根系氮磷钾累积随着施氮量增加呈先增加后降低趋势.在吐丝期,N210、N300根系氮素累积量较大喇叭口期分别增加了145.1;和217.4;,而N390处理氮素积累量与N210接近,磷素累积与N0接近,钾素累积量小于大喇叭口期.[结论]膜下滴灌条件下,施用氮肥春玉米地上部和根系干物质积累量和养分累积量均增加,但过量施氮抑制地上部、地下部生长及氮素积累,且不利于对磷钾养分吸收,尤其在吐丝期,过量施氮对根系磷钾的累积表现出明显的抑制作用.     

不同施氮水平对膜下滴灌水稻干物质积累和养分吸收规律的影响

[目的]研究膜下滴灌水稻干物质积累和养分吸收规律.[方法]在大田栽培条件下,以T-04为研究材料,采用logistic方程回归分析的方法,研究膜下滴灌水稻干物质及养分积累规律.[结果]膜下滴灌水稻干物质及氮、磷、钾的快速积累时间分别在出苗后66.7 ～99.5、56.0 ～88.1、68.9～105.2和61.6 ～95.6 d,且随施氮量的增加,干物质和氮磷钾的最大积累潜力及最大积累速率逐渐增加,快速积累时间逐渐减少.在干物质积累和养分吸收快速积累规律上表现出,快速积累开始时间依次为氮、钾、干物质,磷最晚,快速积累结束时间呈同样规律.施氮量390 kg/hm2具有最大干物质和氮磷钾积累潜力,过量施氮无助于膜下滴灌水稻的生长和养分吸收.[结论]与淹灌相比,水稻膜下滴灌栽培模式干物质及氮、磷、钾的最大积累速率显著高于淹灌处理,且干物质及氮素快速积累持续时间小于常规淹灌处理,而磷、钾无显著差异.     

基于ANSYS建立的油松单根复合体模型的验证

[目的]为了揭示林木根系固土的力学机制,以根土复合体为研究对象,应用有限元程序ANSYS 12.0,研究油松单根与土壤间的摩擦特性。[方法]将根土复合体视为根、土和根土接触面3部分组成的离散化模型,油松单根采用线弹性本构模型,土体采用理想弹塑性本构模型。根据三轴压缩试验及根系拉拔试验计算出的模型参数,运用非线性有限元法模拟在不同埋深,不同直径下的单根拉拔试验。分析根土复合体的摩擦力与滑移量的变化关系,绘制关系曲线。将数值分析结果与拉拔试验数据进行对比。[结果]有限元模拟结果与根系拉拔试验结果基本一致:根土间初始摩擦力和峰值摩擦力随根系的埋深和直径的增加而增大,峰值滑移量随根系埋深增加而增大。[结论]建立的单根复合体有限元模型可以用于根土摩擦特性的研究,并为进一步对多角度的立体群根根系进行数值分析提供依据。     

油松单根抗拉试验数据的降噪分析

林木单根抗拉试验数据经常受到试验环境背景、仪器随机误差、人为操作等各类噪声污染,对根系抗拉力学特性的分析结果影响很大。为了提高根系抗拉力学特性的分析精度,需要对试验数据进行预处理。尽管小波降噪理论日渐成熟,但其在林业根系固土机制研究方面的应用并未得到推广。应用小波变换对油松250标距的单根抗拉试验数据进行降噪研究,分别采用到的降噪研究方法有:3～31点平滑法、非线性小波硬阈值(Hard)法、固定阈值(Fixed)法、最大最小阈值(Mini-max)法及Rig.Sure阈值(sure)法。结果表明:各种窗口宽度的平滑法中,9点平滑法被证明降噪效果更为显著;而基于小波变换的Rig.Sure阈值法能够更为有效地降低试验数据中的噪声信号,保留有效信息,提高试验数据的质量及分析能力。     

干旱区滴灌春小麦氮、磷、钾养分吸收规律

[目的]研究滴灌春小麦养分吸收规律.[方法]以新春6号为供试材料,设置氮磷钾三因素大田试验(施纯N0、210、300、390 kg/hm2,P2O5 0、60、120 kg/hm2,K2O 0、45、90 kg/hm2),研究滴灌春小麦养分吸收规律.[结果]最高产量为7 529 kg/hm2,氮肥、磷肥、钾肥利用率分别为46.63;、17.05;、58.62;.此产量下春小麦地上部的氮磷钾吸收量分别为307、60和350 kg/hm2.滴灌春小麦地上部氮磷钾吸收动态符合Logistic曲线,氮磷钾吸收出现高峰期为出苗后26 ～57 d,即拔节期到抽穗期,这段时期N、P、K吸收量占整个生育期吸收总量分别为66;～79;、62; ～ 69;、66;～70;.[结论]滴灌施肥显著增加作物的养分吸收,随着施肥量的增加,作物N、P、K养分吸收量增加,吸收速率和最大吸收速率增大,快速吸收起始时间提前,快速吸收持续时间延长.氮肥快速吸收起始时间最早,钾肥次之,磷肥最晚.     

将加强学生能力培养的要求贯穿于教学环节中——以"高等结构动力学"教学为例

该文从"高等结构动力学"教学的各个环节出发,寻求教学改革与提高学生能力的突破口,探讨培养和提高学生各种能力的有效途径.指出在课程教学过程中应对学生进行自学能力、表达能力、科研能力、各学科知识应用能力以及严谨的科研作风等方面的培养.在总结研究生"高等结构动力学"课程教学的基础上,论述了工程类研究生能力培养的重要性及有关措施.     

将加强学生能力培养的要求贯穿于教学环节中

该文从“高等结构动力学”教学的各个环节出发，寻求教学改革与提高学生能力的突破口，探讨培养和提高学生各种能力的有效途径。指出在课程教学过程中应对学生进行自学能力、表达能力、科研能力、各学科知识应用能力以及严谨的科研作风等方面的培养。在总结研究生“高等结构动力学”课程教学的基础上，论述了工程类研究生能力培养的重要性及有关措     

滴灌下酸性物质对石灰性土壤磷有效性及作物吸收的影响

大田滴灌条件下研究了少量多次施用硫酸和磷酸对石灰性土壤pH、磷有效性以及改善作物磷营养的效果。结果表明,施用磷酸和硫酸降低局部土壤pH,且随施用次数的增加,酸化效果趋于加强,在第5次施用酸化剂时下降到最大。水平方向上,滴灌带附近pH降低最大,随距离增加酸化效果减弱,pH最大降幅0.26个单位。垂直方向上,0~10 cm酸化最为强烈,pH最大降幅0.29个单位。pH降低提高了土壤磷的有效性,0~20 cm土层深度酸化剂处理有效磷含量均显著高于对照(P0.05),且硫酸与磷酸酸化效果接近。相同养分用量投入和管理水平下,酸化剂处理棉花吸磷量增加17.6%~23.4%,皮棉产量提高9.9%~11.4%。滴灌条件下施用酸化剂提高石灰性土壤养分有效性是一种可行的提高养分资源利用效率的方法。     

人工林刺槐木材物理力学性质研究

目的刺槐作为我国重要的速生用材树种,被广泛应用于北方人工林种植,深入研究刺槐木材的物理力学性质,为刺槐人工林建设经营以及木材的高效精细化利用提供科学依据。方法本文对采自于山东省东营市刺槐林场的4株不同树龄人工林刺槐沿树干等分成0.65 m长若干小段并顺序编号,测定和分析每段木材的物理性质(气干密度、全干密度、基本密度)、力学性质(顺纹抗压强度、横纹径向全部抗压强度、横纹弦向全部抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量)以及化学组分(纤维素、半纤维素、木质素)含量,并通过SEM电镜扫描图对各段木材的微观构造进行对比分析。结果刺槐木材的气干密度、全干密度、基本密度、顺纹抗压强度、横纹全部抗压强度(径向、弦向)、抗弯强度、抗弯弹性模量均随树龄的增大而增加,随树干位置增高呈现先增大后减小的规律。将木材气干密度与顺纹抗压强度、横纹(径向、弦向)全部抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量分别进行线性和幂函数拟合,两种模型均能很好地拟合试验结果,拟合度R2值为0.865~0.895。各段木材化学组分中纤维素含量随树龄及树干高度位置的变化规律与木材各项力学性质的变化规律相似。木材的微观构造中导管占比率随树龄增大而减少,随树干高度位置增加呈现出先减后增的变化规律。结论10年生、15年生、20年生、25年生刺槐木材的气干密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量均为中级以上,是良好的家具和建筑用材。在利用时应充分考虑不同树龄木材和树干不同位置的差别。密度作为影响木材力学性质的直接要素,可根据相关方程通过刺槐木材的密度值估算部分力学性质的数值。刺槐木材纤维素含量与木材各项宏观力学性质相关度很高,而木材导管占比率的差异则从微观构造上揭示了木材密度变化的内在机理。