基于非稳态法测定木材水分扩散系数

锯材在纤维饱和点以下干燥时,水分的迁移过程主要是以非稳态扩散形式进行的,非稳态扩散指木材内部的水流通量和含水率梯度随时间和空间而变化。为了给木材干燥提供依据,采用非稳态法在一定的试验条件下测定了木材的水分扩散系数,探讨了不同材种、干燥介质温度、初始含水率、纹理方向对扩散系数的影响。结果表明:扩散系数与树种有一定的关系,通过比较,樟子松的扩散系数为7.06×10~(-6)cm~2/s,杨树的扩散系数为9.61×10~(-6)cm~2/s,杨树的扩散系数大于樟子松的扩散系数;在纤维饱和点以下,初始含水率30%时樟子松的木材水分扩散系数为7.54×10~(-6)cm~2/s,25%时为7.06×10~(-6)cm~2/s,20%时为6.61×10-6cm~2/s,15%时为6.37×10~(-6)cm~2/s,初始含水率越高,水分扩散系数越大;在相同条件下,干燥介质的温度为90℃、80℃、70℃、60℃、50℃时,对应的樟子松木材水分扩散系数分别为8.04×10~(-6)cm~2/s、7.32×10-6cm~2/s、6.63×10~(-6)cm~2/s、5.94×10~(-6)cm~2/s、4.91×10~(-6)cm~2/s,扩散系数随着温度的升高而增大;在不同的纹理方向,木材水分扩散系数不同,樟子松纵向、径向、弦向的扩散系数分别为7.06×10~(-6)cm~2/s、3.63×10-6cm~2/s、2.14×10~(-6)cm~2/s,由大到小依次为纵向、径向、弦向。     

中国森林植被净生产量及平均生产力动态变化分析

根据1973—2008年间7次全国森林资源清查数据及中国森林植被分布特征,从不同森林类型和不同气候带定量分析中国森林植被净生产量及平均生产力动态变化规律。研究结果表明:中国森林植被净生产量和平均生产力总体呈增加趋势,植被净生产量由1973—1976年间的803.359×106t·a-1增加到2004—2008年间的1 478.425×106t·a-1,增加了84.03%;相应的森林植被平均生产力由7.302 t·hm-2·a-1增加到9.502 t·hm-2·a-1,增加了30.13%。不同森林类型中,阔叶混交林、杨桦林、落叶阔叶林和常绿阔叶林对中国森林植被净生产量贡献较大;热带林、阔叶混交林、常绿阔叶林平均生产力较高,油松林和马尾松林平均生产力相对较低。不同气候带中,热带地区森林植被净生产量呈波动中减少趋势,其它气候带呈增加趋势;1973—2008年间各气候带森林植被平均生产力为:热带(18.625 t·hm-2·a-1)寒温带温带(9.610 t·hm-2·a-1)亚热带(8.499 t·hm-2·a-1)暖温带(7.800 t·hm-2·a-1)。     

马尾松百日容器苗培育技术

以每m3 松林土分别加入过磷酸钙 10kg、15kg、2 0kg和饼肥 2 5kg、5kg、7 5kg配制成马尾松容器苗培育基质 ,并待马尾松种子发芽出土全苗后 ,间隔 7d、15d、30d分别喷洒浓度 5× 10 -3 kg/L、10× 10 -3 kg/L、15× 10 -3kg/L的尿素水溶液 ,并把其因素和水平安排到L9(34)正交表中。经过 8次生产应用重复试验 ,结果表明 :以 2 0kg过磷酸钙和 7 5kg饼肥配制基质 ,并每间隔 7d喷洒 1次浓度为 10× 10 -3 kg/L的尿素水溶液对马尾松百日苗的早期生长具有显著作用。     

土壤紧实度对毛竹冬笋和春笋产量的影响

为探讨适宜毛竹冬笋、春笋生长的土壤紧实度,更好的指导生产实践,分析了浙江遂昌县61块标准地冬笋和春笋产量及其与土壤紧实度的关系。结果表明:①当年冬笋和春笋产量与土壤紧实度之间相关关系不紧密;②每个土层只有当土壤紧实度处于中等区间(15 cm内,100～150 kg·cm~(-2)、16～30 cm,301～400 kg·cm~(-2)、31 cm,401～500 kg·cm~(-2))时,冬笋的生长最有利,(15 cm内, 100～150 kg·cm~(-2)、16～30 cm,301～400 kg·cm~(-2)、31 cm,300～400 kg·cm~(-2))时,春笋的生长最有利,其产量平均值最大,经济效益最好;③土壤紧实度500 kg·cm~(-2)的只占总样地数14.75%。因此,在毛竹低产林改造或培育高效丰产竹林时,应对毛竹林地土壤进行检测,紧实度处在中等区间的,可以取消林地深翻全垦措施。     

不同造林密度欧美107杨用材林最佳采伐期的研究

以中小径材为培育目标,探讨不同造林密度欧美107杨Populus×euramericana用材林的最佳采伐期,以期为河北省平原地区杨树经营生产提供技术支持。本研究以欧美107杨为研究对象,设置了株行距为4 m×6m、4 m×5 m、3 m×5 m、3 m×4 m、3 m×3 m、2 m×3 m和2 m×2 m共7个不同的造林密度,然后对其进行了连续8年的生长情况调查,与此同时,对其单株材积连年生长量和年均生长量以及林分的经济效益进行了统计分析。(1)造林后8 a,各密度林分胸径、树高、单株材积随着林分密度的增大而减小,而单位面积蓄积没有表现出明显的规律;(2)各密度林分最佳采伐期一般为6～7 a;(3)就经济效益而言,各密度林分中,4 m×5 m林分造林后8年的总净收益和年均净收益最大,分别为71 480±6 036元·hm~(-2)和9 505±990元·hm~(-2)a~(-1),其中年均净收益最大值出现在造林后第7 a。在河北省平原地区,在进行以中小径材为培育目标的欧美107杨造林时,应采用株行距为4 m×5 m的林分密度,并于造林7 a后采伐。     

桉-草-牧复合经营模式设计及种养技术

根据广西处的地理位置及气候特点,选择桂牧1号杂交象草(Pennisetum americanum×Pennisetum purpureum)×Pennisetum purpureum schum cv.Mott、山毛豆(Tephrosia candida)、非洲狗尾草(Setaria anceps)、圆叶舞草(Codariocalyx gyroides)、合萌(Aeschynomene americana var.americana)、白花扁豆(Semen dolichoris)、速生槐(Sophora japonica)7种牧草品种,按2 m×3 m、2 m×4 m、2 m×6 m(2 m×3 m间隔1行2 m×3 m)3种间种模式设置桉树+牧草的种植,然后,分别用2 m×3 m和2 m×6 m模式种植的桂牧1号杂交象草和山毛豆2种牧草喂养涠洲黄牛和波尔山羊。介绍其有关模式设计和种养技术。     

不同密度山地速生工业原料林生物量的研究

通过对4年生马褂木、邓恩桉、杜英3个树种不同密度条件下山地林分生物量的调查分析,结果表明:①4年生林分平均胸径5.08 cm,树高4.96 m,蓄积25.52 m3/hm2;平均单株生物量4.18 kg,其中树干2.95 kg,树皮0.36 kg,树枝0.73 kg,树叶0.20 kg;林分平均总生物量达到16.98 t/hm2,其中树干10.43 t/hm2,树皮1.29 t/hm2,树枝2.25 t/hm2,树叶0.71 t/hm2,凋落物2.53 t/hm2;②不同密度不同树种的林分生物量存在极显著差异,1.0 m×1.8 m密度极显著大于其它密度,马褂木极显著大于其它树种.1.0 m × 1.8 m密度的马褂木林分生物量达到41.71t/hm2;极显著大于其它林分,可以作为山地短轮伐期工业原料林的主要经营模式;③在空间分布上,山地工业原料林单株生物量由基部向上逐渐减少,呈塔形分布,树干和树皮生物量主要集中在树体的1/2树高以下,枝叶主要集中在中间区段,马褂木在3～6 m树高处,邓恩桉在3～5 m树高处,杜英在1～4 m树高处,是整个林分光合作用的主要层面.     

BTCA交联纳米纤维素气凝胶的结构及性能

【目的】制备基于1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)的化学交联型纳米纤维素(CNF)气凝胶,研究交联程度对CNF气凝胶化学结构、微观形貌和物理力学性能的影响规律,为下一步功能型CNF气凝胶的开发奠定基础。【方法】配制不同质量比的CNF与BTCA混合水悬浮液,采用常规冷冻干燥和后交联方法制备出具有不同交联结构的CNF气凝胶,利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和全自动比表面积孔径分析仪对气凝胶的化学结构、微观形貌、比表面积和孔径分布进行表征分析,并测试其力学性能。【结果】1)与纯CNF气凝胶相比,BTCA交联型CNF气凝胶的FTIR和XPS谱图形态均发生明显变化,FTIR谱图中羟基(—OH)吸收峰减弱而羰基(C=O)吸收峰增强,XPS谱图中C1s的C1、C2、C3能谱均有较大幅度变化,并且拟合出C4(O—C=O)能谱。2)CNF气凝胶经BTCA交联后,其孔结构由原来的缝形孔变为相对规整的柱状孔。随着BTCA含量增加,其比表面积和总孔容逐渐减小,当m(CNF)/m(BTCA)为10/1时,CNF气凝胶的比表面积和总孔容分别从原来的62.8 m~2·g~(-1)、0.21 cm~3·g~(-1)减小到35.5 m~2·g~(-1)、0.098 m~2·g~(-1),降低了将近一半;当m(CNF)/m(BTCA)达到10/4时,CNF气凝胶的整体结构变疏松、易掉渣,出现明显酯化现象。3)纯CNF气凝胶的密度仅5.76 mg·cm~(-3),在100 g载荷下的压缩率高达62.4%,压缩回弹率仅30%。随着BTCA含量增加,其密度和压缩回弹率逐渐增大,压缩率则逐渐减小,当m(CNF)/m(BTCA)为10/1时,CNF气凝胶仍表现出较低的密度(7.67 mg·cm~(-3)),压缩率略微下降(56.8%),但压缩回弹率显著增加(80.8%);当m(CNF)/m(BTCA)达到10/4时,CNF气凝胶的密度增加到9.54 mg·cm~(-3),其压缩率(下降到34%)和回弹率(增加到95%)均发生了显著变化。【结论】BTCA使CNF气凝胶形成化学键结合的交联结构,对其孔隙结构和物理力学性能产生明显影响。BTCA与CNF的质量比越大,CNF气凝胶的密度越大,孔隙结构越致密,只有当BTCA与CNF的质量比在一定范围内时,才能在明显改善CNF气凝胶抗变形性和形变恢复能力的同时使其保持良好的柔韧性,提高其应用价值。     

南瓮河自然保护区典型林分土壤水文效应研究

森林土壤的水文效应是评价水源涵养功能重要指标。以草类兴安落叶松林、白桦林和山杨林作为研究对象,对南瓮河国家级自然保护区不同林型土壤水文效应进行研究,结果表明:(1)不同林型土壤容重均随土层深度增加而增加,各林分类型土壤容重的顺序为草类兴安落叶松林(1.22g·cm~(-3))草类白桦林(1.29g·cm~(-3))草类山杨林(1.32g·cm~(-3))。(2)土壤非毛管孔隙度、总孔隙度草类兴安落叶松林最小,草类山杨林最大;毛管孔隙度草类白桦林最大,草类兴安落叶松林最小。(3)不同林型0~30cm土层土壤最大持水量差异较大,草类山杨林为1 514.78t·hm~(-2),最大;草类兴安落叶松林为1 397.53t·hm~(-2),最小。不同林型土壤有效贮水量为草类白桦林(127.33t·hm~(-2))草类兴安落叶松林(135.81t·hm~(-2))草类山杨林(202.01t·hm~(-2))。     

华北落叶松枯落物覆盖对地表径流的拦阻效应

在宁夏固原六盘山叠叠沟小流域坡面径流小区(长0.9 m、宽0.5 m)内进行了10种枯落物覆盖量(0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0、15.0、20.0、25.0 t·hm-2)、5个入口流量(10、20、30、40、60 mL·s-1)的地表径流试验.结果表明:当枯落物覆盖量从0.0 t·hm-2增加到25.0 t·hm-2时,地表径流流速与无枯落物覆盖相比减小了57.50%～72.27%;地表径流流速随入口流量增加而明显加大,尤其是无枯落物覆盖时增加最快;在坡度为14°的条件下,枯落物覆盖对地表径流流速的阻延值△V(cm·s-1)与单宽流量q(mL·s-1·cm-1)、枯落物覆盖量G(t·hm-2)的关系为:△V=3.617 7q0.507 5G0.431 5(R2=0.910 2);枯落物覆盖量增加使地表曼宁阻力系数n值加大,在枯落物覆盖量小于10.0 t·hm-2时,n值随枯落物量增加而急剧加大;当枯落物覆盖量在10.0～25.0 t·hm-2范围内增加时,n值的加大趋势逐渐变缓;n值与枯落物覆盖量之间呈较好的二项式关系.     

人促闽粤栲林分结构及生产力的研究

对建瓯市房道镇境内30hm~2Ⅱ类地上16年生人促闽粤栲林分调查结果表明,林分生物量(地上部分)159.22t/hm~2,其中乔木层生物量155.32t/hm~2;林分年均净生长量10.59t/(hm~2·a),其中乔木层年均净生长量9.71t/(hm~2·a);林分平均胸径13.6cm,平均树高14.6m,平均密度2483株/hm~2,平均蓄积量269.0m~3/hm~2,平均蓄积生长量16.8m~3/(hm~2·a);林分叶面积指数4.771m~2/m~2,叶对树干净同化率166.8g/(m~2·a)。     

基于InVEST模型的大兴安岭天保工程区碳储量时空变化研究

为给大兴安岭天保工程区生态系统保护和土地利用规划提供科学依据,以大兴安岭天保工程区为研究区,基于研究区2000—2020年土地利用数据和各地类碳密度数据,运用InVEST模型碳储量模块对大兴安岭天保工程区2000—2020年生态系统的碳储量进行估算,并通过土地利用转移矩阵分析土地利用类型之间的相互转化对碳储量的影响。结果显示：(1)研究区2000、2005、2010、2015、2020年碳储量分别为569.87×10⁷、573.22×10⁷、573.69×10⁷、572.42×10⁷、573.14×10⁷ t,呈增加趋势,累计增加3.27×10⁷ t;(2)碳储量较高的地区主要分布在北部和中部,较低的区域主要分布西部、南部、东南角和东部小区域;(3)林地是研究区最重要的碳库,其碳储量占研究区固碳总量的93.31%,林地和耕地面积的增加是大兴安岭天保工程区碳储量增加的主要原因。研究结果表明：天保工程促使大兴安岭林地面积保持稳定并且呈现出一定增长趋势,提高了大...     

以活性氧-固体碱对甘蔗渣制浆及其废液特性的研究

采用新型的活性氧联合固体碱法对甘蔗渣进行蒸煮,研究所得浆及其废液的特性,探讨其浆在造纸方面的应用性及废水的环境影响性.结果表明,活性氧-固体碱浆的得率为44.74％,卡伯值为21.82,黏度为6.26 mPa·s,白度为34.21 (ISO).纸张的耐破指数为2.18 mN·m2/g,抗张指数为29.68 N·m/g,撕裂指数为9.16 mN·m2/g,耐折度为52次.废液的pH值7.98、化学需氧量(CODcr)4.165×104 mg/L、生物需氧量(BOD5) 1.2×104 mg/L和悬浮物含量6.18×104 mg/L.     

不同密度杨树人工林的生产力

造林密度,即单位面积上的栽植株数或立木的营养面积,是营造杨树人工林农业技术中最重要的因素。它在很大程度上决定着成林后的立木蓄积,不同材种的数量和质量。在苏联乌克兰,七十年代前杨树造林一直按2×1,2×2 m栽植,只是近年来的造林按2.5×2.5及3×3 m配置。各国根据其土壤、气候、杨树品种及栽培目的而采用不同造林密度。按照国际杨树委员会的材料(В.Д.Фплпмонова,1962;《林业和土地利用中的杨树》,1958),株行距0.5—4.0m(625—10000株/公顷)属于高密度,5—7 m(200—400     

黑龙江大兴安岭森林固碳释氧生态服务功能价值评估

依据大兴安岭森林资源数据,利用林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008)中相应方法,对大兴安岭森林的固碳释氧生态服务功能实物量及价值量进行了评估。结果表明:大兴安岭森林植被固碳量为3 277.59×10~4 t·a~(-1),单位面积固碳量为4.828t·hm~(-2)·a~(-1);森林植被释氧量为8 774.63×10~4 t·a~(-1),单位面积释氧量为12.924t·hm~(-2)·a~(-1);大兴安岭森林植被固碳释氧总价值为1 270.77亿元·a~(-1)。     

六盘山叠叠沟华北落叶松人工林地上生物量的坡面变化

【目的】在降水有限、水分再分配明显的半干旱区山地坡面上,森林生物量通常表现出明显的坡向、坡位差异。便捷、精确地测算整个坡面的森林生物量目前还很困难。本研究旨在定量描述森林生物量的坡面变化规律及其空间尺度效应,为提高森林经营水平和实施精细化管理提供技术支持。【方法】在宁夏六盘山半干旱区的叠叠沟小流域,选择生长华北落叶松人工林的半阴坡和阴坡2个坡面,按坡位从上到下各设置了6块20 m×20 m的样地,调查各样地的立地条件及林分特征后,采用烘干法及六盘山区建立的生物量经验公式计算地上生物量;以"离开坡顶的水平距离"为尺度变量,定量描述地上生物量随坡面空间尺度增加而变化规律,及坡面上任意坡位处样地的地上生物量与坡面平均值的关系。【结果】研究区坡面上森林植被地上生物量存在明显的坡向、坡位差异;水分条件较差的半阴坡上的平均地上生物量(52.36 t·hm-2)比水分条件较好的阴坡低18.16%,但半阴坡上生物量的坡位间变幅(42.50 t·hm-2)比阴坡高14.71%,这说明半阴坡的坡面效应强于阴坡,并与土壤厚度及土壤水分条件差异有关;地上生物量的坡位变化在不同坡面上大致遵循相同的规律,都是由坡顶向下逐渐增大,至下坡处(半阴坡)或中下坡处(阴坡)达到最大,之后又逐渐减小,这主要受土壤水分在坡面上的再分配格局影响;研究区坡面上森林植被地上生物量(y,t·hm-2)随坡面空间尺度(x,m)增加而变化,阴坡表现为y=-2×10-7x3-8×10-5x2+0.121 9x+40.875(R2=0.999 8),半阴坡表现为y=2×10-7x3-7×10-5x2+0.067 5x+30.838(R2=0.995 7);距坡顶的水平距离每增加100 m,阴坡上的地上生物量坡段滑动平均值升高4.92 t·hm-2,半阴坡上为6.28 t·hm-2,即地上生物量的空间尺度效应在水分条件较差的半阴坡上要强于水分条件较好的阴坡;研究区坡面上任意给定坡位(X,m)与样地地上生物量与坡面平均值的比值(Y)的定量关系在半阴坡为Y=-7×10-8X3+4×10-5X2-2.2×10-3X+0.643 2(R2=0.932 1),在阴坡为Y=-1×10-8X3+1×10-6X2+3×10-3X+0.620 4(R2=0.973 9),以此可便捷和精确地确定整个坡面的森林生物量。【结论】半干旱区山地坡面上森林生物量呈先增加后减小的单峰型变化,与土壤水分的坡面再分配格局关系很大;采用"距坡顶的水平距离"为尺度变量可以很好地定量描述森林生物量沿坡变化规律及其空间尺度效应;基于以上工作可实现整个坡面生物量的便捷精确计算。     

黄土区人工与天然植被对凋落物量和土壤有机碳变化的影响

在黄土丘陵区选择从耕地、草地、灌木林到乔木林样地,不同样地内设立1 m × 1 m(乔木10 m×10 m)的样方,分析样方内凋落物积累量、碳氮含量、土壤有机碳(SOC)和可溶性碳(DOC)含量变化.结果表明:天然草地、灌木林、乔木林凋落物积累量依次为5.3,12.1和32.4 t·hm-2;但人工灌木林和乔木林的凋落物积累量分别为6.7和11.4 t·hm-2,分别是天然灌木林和乔木林的1/2和1/3.随着植被的恢复,天然植被凋落物的C/N高于人工植被(刺槐林除外).与耕地SOC(4.67 g·kg-1)相比,天然灌木林地SOC提高5.9倍,人工灌木林地提高1.8倍;天然乔木林地提高8.0倍,而人工乔木林地仅提高4.0倍.凋落物积累量与0～20 cm土层土壤有机碳存在显著线性相关关系(R2>0.83),但20 cm以下线性相关关系不显著.凋落物积累量与0～10 cm土壤可溶性碳含量存在显著线性相关关系(R2>0.893),与10～60 cm土层线性相关关系不显著,与80～100 cm土壤可溶性碳存在显著线性负相关关系.     

亚热带杉木人工林生物量及其碳储量分布——以福建将乐县杉木人工林为例

根据7块不同林龄杉木人工林标准地调查的数据,对亚热带杉木人工林生物量和碳储量及其垂直分布进行研究。结果表明:杉木人工林林木和各器官生物量随着林龄的增大而增加,树干所占比重最大且逐渐增大,在林龄28年时,乔木层的生物量最大为167.86 t/hm2。杉木人工林碳储量垂直分布序列为乔木层凋落物层草本层,分别为50.28 t/hm2、4.32 t/hm2、1.50 t/hm2,平均年固碳量分别为2.44 t/hm2·a-1、0.19 t/hm2·a-1、0.14 t/hm2·a-1。杉木人工林总平均生物量、总平均碳储量和总平均年固碳量分别为119.05 t/hm2、56.10 t/hm2、2.77 t/hm2·a-1。因此,乔木层作为森林生态系统中主要的碳库层,对于森林的碳汇功能发挥着重要的作用。     

黄土区退耕地隔坡水平沟整地对核桃生长发育的影响

隔坡水平沟整地技术显著地促进了旱坡地核桃幼树的生长发育,6年生核桃地径平均达6.12 cm,树高221 cm,冠幅245.5 cm×238.3 cm,新梢长85 cm,新梢粗1.82 cm,核桃生长迅速的特性得到了充分体现。剖根试验表明,1年生核桃幼树根系水平分布达119 cm~126 cm,垂直分布达60 cm~65 cm,水平根条数达14条~15条;3年生时,根系水平分布已达到143 cm~156 cm,根系最大分布范围已经交接;6年生时,根系已经向下延伸至4 m以下的坡面。幼树期产量迅速上升,7年生时平均产量达2.56 kg/株,1 728 kg/hm2,达到了盛果期产量的57.6%.     

三倍体毛白杨品种和种植密度对其叶片营养元素含量的影响

在田间试验条件下,采用裂区设计,以三倍体毛白杨无性系S1、S6、S8、S11为试验材料,以二倍体毛白杨S10为对照,采用7种种植密度A1(2 m×2 m)、A2(2 m×3 m)、A3(2 m×3.5 m)、A4(3 m×4 m)、A5(2 m×4 m)、A6(2 m×5 m)、A7(3 m×3 m),研究了不同品种和种植密度对三倍体毛白杨叶片营养元素含量的影响。结果表明:不同的无性系对三倍体毛白杨叶片中N、P、K、Ca、Mg的含量均有极显著的影响。叶片中N含量最高的是S6(27.41 g/kg),P含量最高的是S1(1.88 g/kg),K含量最高的是S8(3.59 g/kg),Ca、Mg含量最高的分别是S10(10.48 g/kg)、S11(4.61 g/kg)。不同种植密度对叶片中N元素的含量有显著的影响,其中叶片含N量最多的是A6,达26.97 g/kg。而不同种植密度的无性系叶片中P、K、Ca、Mg的含量无显著差异。相关性分析表明,各元素之间存在一定的相关性,Mg与Ca之间呈显著正相关,与K之间呈显著负相关。