竹柳材化学性质及其变异性研究

竹柳材因其良好的生物学特性,本世纪初被广泛引种到内蒙古西部干旱和半干旱地区。目前已进入平茬抚育期,间伐竹柳材可以作为人造板工业原材料。通过GB/T2677.2~10-1995、GB/T17660-1999、GB/T6043-2009和硝酸乙醇法,系统测试研究了不同树龄、不同部位的竹柳材的化学成分。结果表明:同一树龄不同部位竹柳材中纤维素、综纤维素、1% NaOH抽提物差异显著。不同树龄竹柳材中纤维素、酸不溶木素、苯醇抽提物和1% NaOH抽提物含量差异显著。通过对竹柳材化学性质的研究,得出竹柳材可以作为人造板材料。     

竹柳材基本物理化学性能及其刨花板生产工艺的优化研究

为了实现竹柳材的工业化利用,开发竹柳材刨花板。测定了3年生竹柳材基本物理化学性能;研究了竹柳材刨花的长度、宽度和厚度值的分布规律,探讨热压压力、温度、时间以及施胶量和防水剂添加量对刨花板质量的影响。结果表明:3年生竹柳气干密度为0.463g·cm~(-3),体积干缩率为12.90%,pH为3.75,纤维素含量为43.86%,综纤维素为72.31%,酸不溶木素为18.68%,试验所用竹柳刨花长度、宽度和厚度值大致符合正态分布;通过正交试验得出竹柳刨花板的最优生产工艺条件为热压压力3.0 MPa、热压温度175℃、热压时间440s、施胶量10%和防水剂添加量1.0%;最优工艺下的板材性能为:弹性模量2 950 MPa、静曲强度16.1 MPa、内结合强度1.02MPa和2h吸水厚度膨胀率6.5%。均达到了GB/T4897.3-2003国家标准要求。     

基于地表水目标水质的畜禽粪便水环境承载力估算

针对南方水网地区畜禽养殖业发展受限问题,以浙江省江山港流域为研究对象,实地调研核定流域水污染物来源途径与入河污染负荷量;基于QUAL2K模型,建立地表水水质响应模型,评估江山港流域在达到目标水质时的畜禽粪便水环境承载力;运用情景分析法探究畜禽养殖与地表水水质响应关系。结果表明：1)2020年江山港流域入河负荷量为190.564 t（以氨氮计）,土壤流失、污水处理厂、化肥施用、有机肥施用和水产养殖分别占总负荷的70.0%、14.8%、11.0%、2.8%和1.4%。2）当水质目标设定为达到Ⅰ类和优于Ⅱ类时,江山港流域能承载畜禽最大养殖量分别为133.5万和1 622.1万头猪当量,当前养殖规模未超载。3）江山港流域地表水水质对畜禽养殖量的响应关系弱,畜禽养殖不是流域水环境保护的制约因素。建议江山港流域加强生态沟渠的建设与管理,协同实现畜禽养殖业发展与水环境保护。     

长江中下游地区耕地土壤有机碳密度变化率驱动因素

为探究长江中下游地区耕地土壤固碳增汇措施,该研究收集与整理长江中下游地区59处长期定位试验观测数据,量化不同类型耕地土壤有机碳密度变化率的差异特征,运用随机森林模型与线性规划探究土壤有机碳密度变化率的驱动因素与提升途径。结果表明:水田和旱地土壤有机碳密度变化率范围分别为-1 548.15～3 577.10 kg/(hm²·a)和-261.89～3 245.01 kg/(hm²·a),差异不显著(P=0.85)。有机肥氮量、土壤pH值、化肥氮量、秸秆氮量对水田土壤有机碳密度变化率的影响较大;有机肥氮量和化肥氮量对旱地影响较大。因此,建议长江中下游地区可通过有机无机肥科学配施,合理调控水田土壤pH值和秸秆还田量。该研究可为长江中下游地区耕地固碳增汇的技术推广提供参考。     

基于土壤有机碳密度变化率的畜禽粪便农田承载力估算

为完善面向土壤固碳的畜禽粪便承载力估算方法研究,以北大荒集团和新疆生产建设兵团种养业生产系统为研究对象,根据种养业生产现状与农田土壤固碳机制,以静稳态模型为基础,构建基于土壤有机碳密度变化率的畜禽粪便农田承载力模型;设定土壤有机碳密度变化率目标值,估算每hm²农田适宜施用畜禽粪便有机肥量与畜禽承载量。结果表明：1）当农田土壤有机碳密度维持当前水平,北大荒集团和新疆生产建设兵团农田可承载的畜禽养殖量以猪当量计分别为180.5~832.1和14.7~327.6头/hm²。2）考虑土壤固碳需求,两地畜禽养殖业未来发展潜力大。本研究成果可为区域种养结合与绿色低碳发展提供参考资料。