滨江湿地植被生态系统能量流动模型与稳定性分析

为加强对镇江市滨江湿地的优化管理,改善湿地功能和效益,提高湿地生产量,采用样方法调查滨江湿地植被的组成、种类和外貌,并对太阳能辐射环境,优势植物种群的净光合速率、呼吸速率和初级生产力,群落的生物量及热值进行测定;基于1997—2006年的气象数据,定量计算湿地植被吸收、固定、积累、转化和利用太阳辐射能的能量流动过程;应用系统分析方法建立滨江湿地植被生态系统能量流动的数学模型并进行稳定性分析。结果表明：太阳辐射能在植被生长季内（3月1日—10月31日）到达滨江湿地的太阳总辐射能为3 522.36 MJ/m^2,以此为100%计算,植被层吸收能量1 608.66 MJ/m^2,占45.67%;在被吸收的能量中,仅有133.50 MJ/m^2的能量通过植物光合作用固定成为湿地植物群落的净生产量,为3.79%;而用于湿地植物群落的年能量积累量为80.31 MJ/m^2,占2.28%,折合光能利用效率1.87%。根据李亚普诺夫稳定性原理,该系统能量流动过程的平衡态具有渐近稳定性。     

滨江湿地植被生态系统能量流动模型与稳定性分析

为加强对镇江市滨江湿地的优化管理,改善湿地功能和效益,提高湿地生产量,采用样方法调查滨江湿地植被的组成、种类和外貌,并对太阳能辐射环境,优势植物种群的净光合速率、呼吸速率和初级生产力,群落的生物量及热值进行测定;基于1997-2006年的气象数据,定量计算湿地植被吸收、固定、积累、转化和利用太阳辐射能的能量流动过程;应用系统分析方法建立滨江湿地植被生态系统能量流动的数学模型并进行稳定性分析.结果表明太阳辐射能在植被生长季内(3月1日-10月31日)到达滨江湿地的太阳总辐射能为3 522.36 MJ/m2,以此为100%计算,植被层吸收能量1 608.66MJ/m2,占45.67%;在被吸收的能量中,仅有133.50MJ/m2的能量通过植物光合作用固定成为湿地植物群落的净生产量,为3.79%;而用于涅地植物群落的年能量积累量为80.31 MJ/m2,占2.28%,折合光能利用效率1.87%.根据李亚普诺夫稳定性原理,该系统能量流动过程的平衡态具有渐近稳定性.     

天然三大硬阔林能量结构的研究

在群落生物生产力研究基础上，对天然三大硬阔林进行了热值测定，经分析计算，总结出天然三大硬阔林的能量特征：（１）植物热值随植物种类、器官、分布层次而发生变化；（２）群落中能量现存量为１８７１．４１９×１０９Ｊ·ｈｍ－２，乔木层能量现存量为１５８７．９２９×１０９Ｊ·ｈｍ－２，其中干材能量现存量占比例最大，为４６．０８％；（３）群落能量净固定量为１９８１．５３５×１０８Ｊ·ｈｍ－２·ａ－１，乔木层为１２９５．５１４×１０８Ｊ·ｈｍ－２·ａ－１，占６５．３８％；（４）群落净初级生产力为１９５．４２５×１０９Ｊ·ｈｍ－２·ａ－１，乔木层为１２５．０８８×１０９Ｊ·ｈｍ－２·ａ－１，占６４．０１％，灌木层和草本层各占３０．４６％和５．５４％。     

镇江主要湿地的群落结构与能量特征

在长江下游镇江段滨江带的3块主要湿地,运用收获法和相关生长法测定了各湿地植物群落的结构与相关能量特征指标。对比分析结果表明:北固山湿地群落组成种类少,结构简单,时间、空间极不连续,全年群落的生物量和能量现存量分别为3 397.31 g/m2、61 330.37 kJ/(m2.年),这些值均低于象山湿地和征润洲湿地。要对受损滨江天然湿地生态系统进行保护与修复,关键在于调整和优化群落的结构。     

桂西南1～4年生尾巨桉萌芽林地上部分能量及其分配特征

为了解桂西南尾巨桉萌芽林能量储存功能,采用固定标准地法,探讨了广西宁明县1~4年生尾巨桉萌芽林地上部分能量及其分布特征。结果表明,尾巨桉萌芽林各器官热值为17.24~20.87 kJ·g~(-1),不同器官热值大小依次为:树叶树枝干材干皮。尾巨桉萌芽林地上部分能量现存量随林分生物量的增大而提高,1、2、3和4年生分别为353.17、968.82、1 496.46和1 909.30 GJ·hm~(-2),其中干材能量现存量占林分地上部分能量现存量的64.58%~78.42%,树叶、树枝和干皮能量现存量占21.58%~35.42%。1、2、3和4年生尾巨桉萌芽林能量年净现存量分别为353.17、484.41、498.82和477.33 GJ·hm~(-2)·a~(-1)。     

杉木、观光木混交林群落细根能量动态变化

应用连续土芯法和热值测定对福建三明地区中亚热带杉木观光木混交林和杉木纯林群落细根的能量动态进行了系统研究,以揭示杉阔混交林和杉木纯林维持地力机制差异.结果表明,混交林群落细根的能量现存量达10.371MJ/m2,是纯林群落的1.17倍,其中杉木、观光木、林下植被细根分别占72.12%,14.88%和13.00%;而不同树种<0.5mm径级的细根是细根能量现存量组成中最重要的部分.混交林杉木、观光木、纯林杉木的活细根能量现存量月变化动态呈双峰型,在3月和9月较高,而死细根能量现存量月变化动态呈单谷型,在3月或5月最低.林下植被活细根能量现存量月变化呈单峰型,在5月最高,而死细根能量现存量月变化呈单谷型,在5月最低.混交林细根的年能量归还量达4.001MJ/m2,是杉木纯林的1.12倍,占地上部分年凋落物能量归还量的31.6%,不同树种的<0.5?mm径级细根的年能量归还量均占60%以上.混交林细根的年能量分解量和净生产量分别达2.009MJ/m2和7.833MJ/m2,是纯林的1.23倍和1.17倍,而混交林细根枯落物的太阳能转化效率(0.178%)亦高于纯林细根的(0.159%).     

樟子松人工林热值与能量结构分析(Ⅰ)——林木及林下植被生物量、热值和能量的结构与分布

在生物量调查和热值测定的基础上,分析了24年生樟子松人工林生物量、热值及能量的结构与分布状态。群落总生物量为124.71t/hm2,其中樟子松林木的生物量占92.36%,林下植被仅为7.64%;樟子松林木以及林下植被中的水曲柳和榆树的生物量分配均为干>根>枝>叶>皮;樟子松林木热值高于林下植被热值;樟子松林木各器官热值排序为:叶>皮>枝>干>根,热值变动范围是17.01～21.46kJ/g;生长势旺盛的部位热值相对较高,如地上部分的叶,地下部分的细根;林下植被热值变动范围是14.86～19.18kJ/g,榆树以茎中热值最高,为19.18kJ/g;水曲柳以细根中热值最高,为18.77kJ/g;草本热值为16.28kJ/g。系统能量总现存量为2356.07×109J/hm2,其中,樟子松林木能量现存量为2191.85×109J/hm2,占群落总能量的93.00%,在樟子松体内各器官能量现存量的排序为干>根>枝>皮>叶。     

兴安落叶松人工群落生量物与净初级生产力的研究

本文于1988年对帽儿山林场老山人工林实验站21年生兴安落叶松[Larix gmelini (Rupr) Rupr.]人工林群落生物量、生物量增量、枯死量、凋落量及凋落物层现存量等进行了测定和研究,在此基础上,推算了群落净初级生产力。结果表明:落叶松人工林群落的生物量为145.615t/ha,其中乔、灌、草各层的植物量分别为142.358t/ha、2.686t/ha和0.571t/ha;落叶松林净生产量为13.861t/ha·a,其中乔、灌、草各层净生产量分别为12.539t/ha·a,0.874t/ha·a和0.448t/ha·a;林分立枯量为3.122t/ha,年凋落量为3.577t/ha,林地凋落物层现存量为23.20t/ha。与其它森林植物群落相比,落叶松人工林群落具有较高的生物生产力。     

长白山阔叶红松林5种优势树种的热值和能量现存量

采用快速灰化法、量热法对长白山阔叶红松林5种树种的灰分质量分数、热值、去灰分热值和能量现存量进行研究。结果表明:不同器官的灰分质量分数为树叶2.12%～7.30%,树枝1.87%～7.45%,干0.52%～3.42%,根1.05%～6.53%,皮2.28%～6.87%;去灰分热值为树叶18.15～20.21kJ·g-1,树枝19.48～20.78kJ·g-1,干18.66～19.44kJ·g-1,根17.90～19.58kJ·g-1,皮17.14～20.05kJ·g-1。5种树种不同器官的灰分质量分数和去灰分热值差异均极显著(p0.01)。红松阔叶林中5种树种能量现存总量为123.04×1011J·hm-2,其中红松最大,为67.16×1011J·hm-2,占总量的54.59%;其次为紫椴48.5×1011J·hm-2,占总量的39.42%;色木槭和蒙古栎分别为3.14×1011J·hm-2和2.99×1011J·hm-2,分别占整个林分总量的2.55%和2.43%;白桦最小1.25×1011J·hm-2,占总量的1.02%。     

樟子松人工林热值与能量结构分析(Ⅱ)——凋落物的热值与能量动态和群落的能量净生产量与转化率

在生物量调查和热值测定的基础上,分析了24年生樟子松人工林凋落物的热值及能量季节动态、群落的净生产量及能量转化率。结果表明:林下植被凋落物的能量释放率高于樟子松凋落物的释放率,且凋落物释放量都主要集中在6、7、8月份。凋落物能量释放率以榆树枯叶和水曲柳叶最高,其他依次是樟子松枯叶>水曲柳叶梗>樟子松球果>樟子松树皮>樟子松枯枝。凋落物能量现存总量为205.49×109J/hm2;樟子松人工林群落能量年净生产量为344.45×109J/hm2,其中,樟子松林木能量年净生产量304.35×109J/(hm2.a),林下植被中能量净生产总量为40.10×109J/(hm2.a);能量累积比以樟子松人工林群落值最大,为7.44,其次是樟子松林木能量累积比为7.20,林下植被能量积累比最低;能量流动速率比为林下植被0.240>樟子松林木0.139>群落0.134;樟子松人工林群落的能量转化率为7.31%、樟子松林木和林下植被的能量转化率分别为6.46%和0.85%。     

饲料用木薯粉的营养价值评定

本研究测定了木薯粉的营养成分含量，消化能和代射能，结果如下：以干物质计平均含粗蛋白质２．８±０．７％，粗脂肪０．８±０．２％，粗纤维３．０±０．２％，粗灰分２．２±０．６％，无氮浸出物９１．２±１．５％，钙０．３２±０．１６％，磷０．１±０．．０２％，消化能（猪）为１５．０７±０．５４ＭＪ／ｋｇ，代谢能（鸡）为１４．２３±０．３８ＭＪ／ｋｇ；每公斤干物质含铁１６８±４９ｍｇ，铜９±４ｍｇ，锰４３±     

9个能源柳无性系的生物量、热值和能量现存量

采用直接收获法、快速灰化法和量热法对引进的4种7个能源柳无性系(钻石柳AS625、AS287,旱白柳AAUSC、AAUSL,欧洲红皮柳AFC190、AFC189,毛枝柳ASV1)和2个对照本地柳(旱柳和杞柳)的生物量、灰分含量、去灰分热值和能量现存量进行研究。结果表明:以AAUSC的生物量最高,为92.9 t/hm2,其次是AAUSL,生物量为65.13 t/hm2,AS287的生物量最小,仅为4.31 t/hm2。不同器官的灰分含量为:树叶8.28%～12.70%,树枝1.98%～4.17%,干2.51%～3.82%;去灰分热值为树叶15 636.29～18 840.77 J/g,树枝18 162.30～19 124.39 J/g,干17 219.71～18 756.31 J/g。7个能源柳无性系不同器官的灰分含量和去灰分热值差异均极显著(P0.01)。引进的能源柳中能量现存量最高的无性系为AAUSC(15.84108 kJ/hm2),其次为AAUSL(11.88108 kJ/hm2),AS287最小(0.77108 kJ/hm2)。能源柳的能量现存量为乔木柳高于灌木柳,引进的能源柳高于本地柳。      

陕西省非粮柴油植物资源的调查与筛选

原料可持续供应是保证生物柴油产业持续发展的基础。了解不同地区非粮柴油植物资源的特点、分布及油脂和相应油脂甲酯的理化性质,是开发当地生物柴油植物资源、实现原料可持续生产供应的前提。本研究对北方地区植物资源最丰富的陕西省的非粮柴油植物资源进行了初步调查与评估,共采集到37份植物的种子或种仁并测定了其油脂性质。结果表明：37份样品含油率质量分数的变幅为10.0～62.8%;其油脂碘值、酸值、皂化值的变幅分别为43.43～129.44g/100g,1.89～57.92mg/g,124.18～367.00mg/g。然后,采用文献报道的公式模拟计算了与油脂甲酯品质紧密相关的5项指标参数。结果表明：37份样品油脂甲酯的十六烷值、运动黏度的变幅分别为34.86～63.08,2.67～4.19mm2/s;其密度、高热值及冷滤点的变幅分别为833.94～884.22kg/m3,33.40～42.91kJ/g,-13.10～15.60℃。根据测定数据和模拟数据比对柴油植物初步评价标准,筛选出有进一步研究价值的非粮柴油植物共11种,其中山桃、女贞、厚朴最具有发展潜力。     

我国氢能源开发与生物制氢研究现状

氢能是高效清洁环保型能源 ,在我国发展氢能源具有重要的战略意义。生物制氢在开发氢能源方面具有重要的现实地位 ,生物制氢技术目前仍处于研究探索阶段 ,应加快发展生物制氢技术研究的步伐 ,早日实现这一技术的产业化     

沿海沙地竹林细根分解过程中的能量变化

对沿海沙地竹林细根在分解过程中的干质量热值和能量现存量以及释放量进行了研究。结果表明:竹林细根在分解过程中,其干质量热值大体呈现先降后升的变化规律,分解到180 d时下降到最低点。分解时间对其干质量热值影响达到极显著水平。花吊丝竹的干质量热值与月平均气温、月降雨量具有显著的线性相关(P<0.05)。除绿竹外,沿海沙地竹林各竹种能量现存量1 a内波动较大,黄甜竹的年平均能量现存量最高,达2.67×103kJ.m-2;台湾桂竹最低,为1.63×103kJ.m-2;绿竹变化较为稳定,集中在1.72×103kJ.m-2左右。细根在分解过程中,能量是逐渐损失释放的,在分解300 d后能量损失率均在68%以上,高节竹能量损失率最大,达77.74%。总体上,各竹种细根分解能量平均损失率随分解时间的延长而增大,分解完毕时能量平均损失率达73.96%;各竹种在分解初期能量损失差异较大,随着分解时间的延长,差异越来越小。     

上海地区风能资源利用效益的测算

本文研究了上海地区风能利用效益值,阐明风能与风力机输出能量之间的转换关系,并提出上海地区风能效益值的测算方法,这是设计和发展风力机的基础。     

毛竹林群落能量结构研究

本文对建瓯市毛竹丰产林的能量结构进行了研究,结果表明,１９９５年建瓯市毛竹丰产林地上部分能量现存量为１１９７７４．８ＫＪ／ｍ２,其中竹叶为７２４９．２ＫＪ／ｍ２（占６．０％）,竹枝为１７４１４．１ＫＪ／ｍ２（占１４．５％）,竹秆为９３９６９．１ＫＪ／ｍ２（占７８．５％）,林下植物为１１５１．４ＫＪ／ｍ２（占１．０％）;地下部分能量现存量为４１８１９．３ＫＪ／ｍ２．毛竹标准样竹的样品中,枝、叶、秆的干重热值分别为１９８７３Ｊ／ｇ、１９４４２Ｊ／ｇ和２００８１Ｊ／ｇ．毛竹林群落地上部分和地下部分能量在垂直分布的配置上分别呈“金字塔型”和“倒金字塔型”的能量结构     

实行天然气能量计量的可行性分析

针对我国天然气贸易交接计量方式与国际惯例接轨的问题,介绍了能量计量的原理和国内外能量的计量状况,分析了我国开展能量计量的可行性,从积极完善和制定天然气计量的有关标准、推行天然气能量计量体系等方面阐述了我国今后需要开展的工作,指出实行能量计量能充分反映天然气的实际价值,为天然气销售价格达到合理水平提供技术支持。     

短花针茅草原绵羊放牧系统的能量流动

本文研究了短花针茅草原绵羊放牧系统的能量流动规律,结果表明：（１）禁牧条件下短花针茅草原植物群落的光能利用率为０．２６７５％,小于羊草草原,线叶菊草原和大针茅草原;（２）植物群落的光能利用率随着载畜率的增大而逐渐降低;（３）随着载畜率的增大,草地的饲草供给能量,绵羊采食能量和消化能量逐渐减少,饲草的消化率降低,采食率增大,而绵羊的粪能没有明显的规律性变化;（４）短花针茅草原绵羊放牧系统从太阳总辐射     

5个刺槐品种枝干生物量和热值测定对比分析

对山东省费县大青山林场8年生刺槐新品种多彩青山、紫艳青山、壮美青山、绿满青山和鲁刺10(CK)的生物量和单株枝干含热量进行测定和试验分析,选择高生物量、高热值的刺槐新品种进行能源林栽培经营。研究结果表明:5个刺槐品种枝干干质量在58.40～132.89 kg,从大到小排序为壮美青山、多彩青山、绿满青山、紫艳青山、CK; 5个刺槐品种单株枝干含热量在1 066.71～2 481.86 MJ; 5个刺槐品种各器官干质量热值中,树叶的单位干质量热值最高,树干次之,树皮的最低。综合生物量和热值分析,对刺槐进行能源林经营的品种选择是有效的,壮美青山和多彩青山选做能源林刺槐品种栽培最为理想。