Activated carbon amendments to soil alters nitrification rates in Scots pine forests

The influence of charcoal on biotic processes in soils remains poorly understood. Charcoal is a natural product of wildfires that burned on a historic return interval of ∼100 years in Scots pine (Pinus sylvestris L.) forests of northern Sweden. Fire suppression and changes in forest stand management have resulted in a lack of charcoal production in these ecosystems. It is thought that charcoal may alter N mineralization and nitrification rates, however, previous studies have not been conclusive. Replicated field studies were conducted at three late-succession field sites in northern Sweden and supporting laboratory incubations were conducted using soil humus collected from these sites. We used activated carbon (AC), as a surrogate for natural-occurring fire-produced charcoal. Two rates of AC (0 and 2000 kg ha⁻¹), and glycine (0 and 100 kg N as glycine ha⁻¹) were applied in factorial combination to field microplots in a randomized complete block pattern. Net nitrification, N mineralization, and free phenol concentrations were measured using ionic and non-ionic resin capsules, respectively. These same treatments and also two rates of birch leaf litter (0 and 1000 kg ha⁻¹) were applied in a laboratory incubation and soils from this incubation were extracted with KCl and analyzed for NH₄⁺ and NO₃⁻. Nitrification rates increased with AC amendments in laboratory incubations, but this was not supported by field studies. Ammonification rates, as measured by NH₄⁺ accumulation on ionic resins, were increased considerably by glycine applications, but some NH₄⁺ was apparently lost to surface sorption to the AC. Phenolic accumulation on non-ionic resin capsules was significantly reduced by AC amendments. We conclude that charcoal exhibits important characteristics that affect regulating steps in the transformation and cycling of N.     

基于稀疏表示的森林火灾火焰识别研究

为了实现森林火灾的智能识别,提出一种基于稀疏表示的林火火焰自动识别方法.以林火火焰和5类干扰物体为研究对象,每类对象从视频图像中随机选取50帧作为训练样本,150帧作为测试样本.对每幅图像提取疑似火焰区域,求取面积变化率、颜色、纹理和形状特征参数.所有训练样本的特征向量构建训练样本特征字典,对每个测试样本利用l1最小化范数计算其在训练字典上的投影系数,根据最小重构残差进行分类识别.结果表明,稀疏表示方法的识别率可达到93.56％,为林火火焰识别提供了一个有效的解决方案.     

长白山红松阔叶林主要树种树皮抗火性的分析与排序

应用因子分析法对长白山红松阔叶林8种乔木树皮的5种性状进行统计分析,得出了树皮抗火性顺序.对树皮抗火性由强到弱的排序为:春榆(胸径52.9 cm)、紫椴(胸径13.5 cm)、蒙古栎(胸径82.8cm)、色木槭(胸径32.5 cm)、水曲柳(胸径31.0 cm)、白牛槭(胸径13.5 cm)、色木槭(胸径34.2 cm...     

小麦联合收割机跨区运输工况平顺性试验研究

针对小麦联合收割机跨区作业运输途中的振动问题,采用DH5922动态信号测试分析系统,现场测试了新疆-2A联合收割机不同行驶速度下主驾驶座地板的动力响应,得到了主驾驶座地板测点的垂直振动加速度时程曲线和快速傅立叶变换频谱。结果表明：联合收割机运输状态下的振动强度、频率结构随行驶速度不同而变化;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档三种工况下测点的振动加速度有效值分别为7．33cm／s^2、6．65cm／s^2、6．73cm／s^2,振动主频为40．5Hz、37．6Hz、36．6Hz。     

黑龙江省大兴安岭林区森林气象火险指数的适用性研究

基于1996～2005年黑龙江省大兴安岭林区的气象数据及林火数据,比较研究了3种常用的气象火险指数（KBDI、FFDI和NMCI）在大兴安岭林区的适用性。结果表明,FFDI适用于日和月尺度的大兴安岭林区森林火险预报,而NMCI更适于年尺度的大兴安岭林区潜在森林火险评价,但3种气象火险指数与发生林火的相关系数均不高,需要进一步修正其初始条件或选择更合适的参数,以达到更好的预报效果。     

火干扰对天然红松林结构和演替过程的影响

1990—1992年期间对小兴安岭凉水林场天然红松林土壤中木炭、火烧木疤痕和林分组成进行了调查。探讨火干扰对森林形成和演替的生态作用。在不同火干扰年代的林分中,抽样挖掘木炭,测量木炭块的大小和分布深度,记录各林分结构特征和红松更新状况,并根据树木火疤园盘确定火干扰年代。选择了50 hm~2火干扰林分,对火烧疤痕木进行详细调查,并在其中设置样地,调查各样地林分组成和红松径阶结构。结果表明:Ⅰ.不同火干扰年代的林分。土壤中的木炭平均深度与火干扰发生的时间关系密切。Ⅱ.根据50 hm~2火干扰林分中火烧木疤痕的调查,绘制了火行为动态图。火烧方向和火干扰程度与立地条件关系密切。Ⅲ.火干扰并未完全破坏森林,导致林分中不同地点上林分组成和红松径阶结构的差异明显。在火干扰后,整个林分的水平结构是一个由不同树种组成和不同红松径阶结构的树木群团构成的镶嵌体,各树木群团的演替趋势不同。在火干扰较重的地点,阳性阔叶林占优势,在阔叶树下更新着大量的红松小树。在火干扰较轻的地点,耐阴性阔叶树种占优势,并有少量大径阶红松。火干扰轻微的地点,大径阶的红松占优势。     

成品油罐区消防问题

根据对１９６６－１９８６年１６个单位所属的１－３级油库火灾，火警调查，分析了我国油库油罐区火灾概率，灭火设施的可靠性和现有消防系统的效益，针对我国油罐区消防现状，参照国外罐区消防的一些做法，提出几种消防方案。     

基于ArcGIS Engine的森林防火与应急决策支持系统设计与实现

为了解决预测森林火灾以及森林火灾发生之后的人员及设备的合理调度问题,基于ArcGIS Engine构建森林防火与应急决策支持系统。在此系统平台上,在没有发生火灾的情况下利用AHP法结合火险天气等级进行预测预报、设置最佳观测站位置等,在火灾发生时利用GPS对火点进行精确定位,并将接收到的数据在三维场景中进行动态火势模拟,实时观测火势蔓延态势。此外,将王正非林火蔓延模型进行优化,以便更准确地模拟林火的蔓延,当火灾发生后可进行统计分析并进行损失评估。结果表明,采用王正非林火蔓延模型结合ArcGIS Engine三维分析,对森林火灾蔓延态势的掌握达到了较高的准确度。     

大兴安岭火烧迹地主要目的树种的天然更新

对不同火烧方式、火烧强度、林分组成、坡向、坡位、郁闭度、土壤厚度、下木盖度、地被物盖度、林龄等条件下的样地的天然更新情况进行了调查。结果表明:地表火火烧迹地的天然更新效果好于树冠火火烧迹地;中度火烧迹地好于重度火烧迹地;发生火烧的林分比未发生火烧的林分天然更新效果好。     

贵州草海表层沉积物重金属污染特征与源解析

为探明草海沉积物中重金属的污染水平和来源,将沉积物重金属与贵州表生沉积物地球化学背景值进行比较,阐述重金属沉积特征,以生物效应浓度为参考,评价重金属对水生生物的危害性;利用主成分分析法（PCA）、正定矩阵因子分析法（PMF）两种模型解析重金属污染源。结果显示,沉积物中只有Cu、Cr平均含量未超过背景值,Cd、Zn、Hg、As、Pb相对背景值的超标率分别为100%、95.23%、92.86%、83.33%、66.67%,Cu、Cr的含量大多低于效应浓度低值（ERL）,部分样本的Cd、Hg、Zn含量大于效应浓度中值（ERM）限值范围;两种模型均识别出4种污染源,分别为地表径流源占13.31%,人为活动源占45.13%,地质背景源占38.32%,大气沉降源占3.24%。研究表明,两种模型解析的污染源均可得到很好的表达,说明沉积物中重金属来源明确,在制定污染防治措施时应重视人为活动的影响。