原料预处理对生物质热裂解动力学特性的影响

为探讨水洗和酸洗等预处理方法对生物质热裂解动力学特性的影响,以水稻秸秆为生物质原料,使用去离子水和质量分数分别为3%、7%和10%的盐酸、硫酸和磷酸溶液对水稻秸秆进行水洗和酸洗处理,采用热重分析法考察了水洗和酸洗,以及酸浓度对水稻秸秆热裂解特性及综合性指数的影响,并采用Thermo-kinetics软件进行多元非线性拟合得到了热裂解过程的动力学参数,推测了热裂解动力学模型。试验结果表明：水洗及酸洗可使水稻秸秆的热解主反应区热重和微分热重曲线向高温侧移动,最大失重速率和最大失重温度升高;盐酸和磷酸溶液浓度对水稻秸秆热裂解特性的影响较小,而硫酸浓度的影响显著,并随浓度升高而增大;酸洗有利于水稻秸秆中挥发分的析出,可以脱除秸秆内的部分钾盐,3种酸脱钾盐的作用依次为：盐酸>硫酸>磷酸;热裂解热性综合特性指数受水洗和酸洗影响显著,并随酸浓度升高而变化;两步连续反应模型可较好地描述水稻秸秆的热裂解过程;水稻秸秆经去离子水和磷酸洗涤后,热裂解倾向于发生符合Avrami/Erofeev的n维成核反应或晶核成长反应,经盐酸和硫酸洗涤后,则倾向于发生n阶反应。     

陕北黄土区不同植被类型土壤有机碳分布特征及其影响因素

  目的  探究陕北黄土区退耕还林（草）后形成的主要植被群落类型土壤有机碳空间分布特征及其影响因素,旨在为今后该地区人工林土壤碳汇管理以及生态效益评估提供参考依据,为我国北方森林土壤碳的相关研究积累基础数据。  方法  以吴起县大吉沟森林公园内的油松林、沙棘林、草地、油松沙棘混交林为研究对象,选取典型样区,运用单因素方差分析与灰色关联法,探讨不同植被类型在0 ~ 100 cm土壤有机碳垂直变化规律及其主要影响因素。  结果  （1）研究区土壤有机碳含量及储量具有明显表聚现象,且随土壤深度增加而降低。（2）不同植被类型下,土壤有机碳平均含量表现为沙棘林（7.03 g/kg） > 低坡度油松沙棘混交林（5.34 g/kg） > 草地（5.16 g/kg） > 高坡度油松沙棘混交林（3.87 g/kg） > 油松林（3 g/kg）,沙棘林与油松林、高坡度油松沙棘混交林土壤有机碳平均含量呈显著性差异（P < 0.05）。（3）不同植被类型土壤有机碳储量介于41.11 ~ 74.76 t/hm2。（4）不同植被土壤剖面C/N在16.41 ~ 39.11之间,C/N均值由大到小表现为沙棘林（34.68） > 低坡度油松沙棘混交林（25.88） > 草地（25.82） > 油松林（23.08） > 高坡度油松沙棘混交林（22.71）。（5）不同植被类型土壤理化因子与有机碳含量关联度均在中等关联以上,与有机碳含量关系密切。  结论  研究区在今后建设碳汇林时应充分考虑土壤有机碳影响因素,优先选择沙棘等优势树种。      

基于土壤前期含水量-降雨耦合关系的陕北黄土坡面产流临界降雨值

土壤前期含水量与降雨是坡面产流的主要影响因素。该研究基于超渗产流基本原理,通过引入土壤前期含水量与降雨2个指标,最终推导出基于土壤前期含水量-降雨耦合关系的坡面产流所需临界值公式。通过该公式结合土壤水分实测值对陕北黄土区吴起县典型植被群落干旱年、正常年和湿润年的产流临界降雨值进行模拟计算与分析。结果表明:1)陕北黄土坡面湿润年产流所需临界降雨量与干旱年和正常年存在显著差异,湿润年产流所需降雨量较少且油松湿润年理论产流值最低,仅需5. 60 mm;干旱年与正常年产流所需临界降雨量则不存在显著差异,但干旱年产流所需降雨量较大。2)不同植被类型产流所需最低降雨量不同,其中油松林地产流所需临界降雨量最小,即油松林地较易产流,沙棘纯林产流所需降雨量最大,即沙棘林地较难产流;且2种林地产流所需降雨量存在显著差异。土壤前期含水量与降雨二者耦合关系及其与坡面产流临界阈值的研究,对该区域预防土壤侵蚀带来的危害和水土资源高效利用具有重要意义。     

煤矿复垦区不同恢复年限沙棘人工林土壤真菌群落特征

  目的  探讨矿区不同恢复年限复垦地沙棘人工林土壤真菌群落组成、多样性及其影响因子。  方法  以鄂尔多斯聚鑫龙煤矿复垦区不同恢复年限沙棘人工林为研究对象,撂荒草地为对照,对研究区土样进行采集,通过高通量测序对土样真菌群落测序分析。  结果  研究区共获得真菌8门、30纲、69目、164科和285属,其中子囊菌门和担子菌门为主要菌群,占样地所有菌门的98.2%,不同恢复年限不同土层真菌群落组成存在差异。随着恢复年限的增加,研究区土壤真菌门分类水平上主要类群的个体数及类群数整体呈现增长趋势,整体高于对照样地草地。另外,恢复7年的样地土壤真菌群落丰富度及多样性显著高于其他年限和撂荒草地。冗余分析表明,研究区不同恢复年限沙棘林土壤微生物群落组成主要由土壤pH、土壤有机质含量决定,同时也与土壤氮、磷、钾元素有关。  结论  不同恢复年限沙棘人工林土壤理化性质存在差异,恢复年限的增加提高了真菌的物种丰富度及多样性。     

陕北枣树病虫害防治技术

加强病虫害的预测预报是枣树病虫害防治的重要环节。在介绍陕北枣树常见病虫害的基础上,从病虫害预防和治理两方面着手,详细介绍枣树病虫害防治技术。     

毛乌素沙地南缘臭柏群落土壤肥力评价

以神木臭柏自然保护区臭柏(Sabina vulgaris Ant.)、草地等不同植物群落下的土壤为研究对象,选取9个典型样地采集土壤样本,在测定土壤理化性质、分析其空间分布特征的基础上,计算各项肥力指标的隶属度值,用修正内梅罗指数法对样地土壤肥力状况进行了评价。结果表明:（1）土壤养分在不同样地、不同土层之间差异显著（P < 0.05）;（2）各样地土壤物理性质均表现为无规律的变化;（3）各样地土壤养分垂直分布特征明显,表现出明显的表聚性,即养分含量随土层深度增加而降低;（4）不同植被、不同立地条件下的土壤肥力水平不同,不同坡位的土壤肥力为丘间低地（肥力指数0.376）> 沙丘下部（肥力指数0.356）> 沙丘中部（肥力指数0.341）,不同坡向的土壤肥力为迎风坡（肥力指数0.435）> 背风坡（肥力指数0.417）;不同植被下的土壤肥力为草地（肥力指数0.417）> 臭柏（肥力指数0.376）> 沙地（肥力指数0.364）。研究表明研究区臭柏群落的土壤肥力总体处于中级水平。这一结果证明,植被恢复可以有效提高沙地土壤肥力水平。     

基于通径分析的陕北黄土坡面径流产沙影响因素

通过对陕北半干旱黄土区16场有径流产沙发生的次降雨数据进行收集,以径流量和产沙量为因变量,植被类型、植被盖度、坡度、坡向、降雨量、降雨历时、场均雨强、I5、I10、I15、I30、土壤密度、土壤稳渗率作为自变量,在进行逐步回归分析的基础上,对影响径流量及产沙量的主要因素进行通径分析,结果表明:1)植被盖度、降雨量、降雨历时、I30、稳渗率是影响径流量的主要因素,径流量、植被盖度、坡度、降雨量、场均雨强、I15、土壤密度为影响坡面降雨产沙量的主要因素;2)降雨历时、降雨量、I30对径流量起到决定性作用,且对径流量产生影响的直接影响因素排序为降雨历时I30降雨量植被盖度稳渗率,而间接影响排序为降雨量降雨历时稳渗率I30植被盖度,决定系数排序为d降雨量·降雨历时d降雨历时·降雨历时dI30·I30d降雨量·降雨量d植被盖度·植被盖度;3)径流量、降雨量、I15对产沙量起到决定性作用。对产沙量影响因素排序:从直接通径系数来看,径流量I15土壤密度降雨量场均雨强植被盖度坡度;从间接通径系数来看,降雨量场均雨强植被盖度I15土壤密度径流量坡度;从决定系数来看,d径流量·径流量d径流量·降雨量d径流量·I15dI15·I15d土壤密度·土壤密度d降雨量·降雨量。      

黄土丘陵区退耕地3种植被土壤养分研究

通过对黄土丘陵区退耕地(阴坡)3种植被(沙棘、刺槐沙棘混交林地、油松沙棘混交林地)不同生长状况土壤养分研究,结果表明:(1)研究区土壤养分含量低;(2)研究区土壤养分中全氮、速效氮、速效钾、速效磷空间变异性显著;(3)研究区林地土壤养分含量从大到小顺序依次为沙棘(好)＞刺槐沙棘林地(好)＞沙棘(差)＞刺槐沙棘林地(差)＞油松沙棘林地(好)＞油松沙棘林地(差),死亡的油松沙棘混交林地土壤养分含量好于生长好与生长差的油松沙棘混合林地.     

陕北特色经济林深层土壤有机碳特征及影响因素

以延川县齐家山红枣试验示范基地广泛种植的的枣树经济林和苹果树经济林为主要研究对象,并以草地作为对照,对比分析研究区不同经济林和立地类型下土壤有机碳空间分布特征及其影响因子.结果表明:(1)研究区不同经济林土壤有机碳含量差异显著(P<0.05),在0～20 cm、20～100 cm、100～200 cm和200～340 ...     

熔盐裂解液化生物质的研究

为了考察熔盐组成、原料种类和裂解温度等因素对生物质裂解液化的影响,在自行设计的反应器中进行了实验研究。结果表明:纤维素在ZnCl2中液化,生物油得率最高,为35%;在66%(物质的量分数)KCl-CuCl中液化,生物油中水分含量最低,为21%;硝酸盐不适于生物质液化反应,生物油得率为零。以纤维素为原料的生物油得率高于以水稻秸秆为原料的生物油得率,而且生物油中的水分含量较低,说明含纤维素较多的生物质原料更适于裂解液化。热裂解反应受温度影响较大,生物油得率随温度升高呈先升高后降低的趋势,存在一个较优的温度,对纤维素原料而言在530℃左右,水稻秸秆在450℃左右。采用FT-IR和GC-MS对生物油进行初步分析,生物油成分比较复杂,其中呋喃类物质占有较大比例。