辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林的土壤有机碳特征

【目的】明确辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林(Populus davidiana)0~100cm土层的土壤有机碳密度及其垂直分配特征,为评价其碳汇功能提供依据。【方法】以河北辽河源自然保护区山杨中龄林、近熟林、成熟林为研究对象,采集了27个土壤剖面(0~100cm土层)的土壤样品,对土壤体积质量、土壤有机碳含量进行测定,计算土壤有机碳密度,并对土壤有机碳含量与其他土壤理化指标的关系进行分析。【结果】辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林土壤的体积质量为1.07~1.69g/cm3,且随着土层深度的增加呈逐渐增加趋势。不同林龄山杨天然次生林的土壤有机碳含量均随着土层深度的增加而降低,中龄林、近熟林和成熟林3种林龄山杨林土壤有机碳含量为1.53~17.59g/kg。0~100cm土层土壤有机碳密度平均值为15.31t/hm2,相同林龄不同土层土壤有机碳密度平均值随着土层深度的增加呈先降低后增加再降低的变化趋势。相关性分析表明,3种林龄整个土壤剖面土壤有机碳含量与土壤全N、全P含量均呈极显著正相关,与土壤pH呈正相关;中龄林、近熟林土壤有机碳含量与土壤体积质量、土壤全K含量均呈极显著负相关,与土壤含水量呈极显著正相关;成熟林土壤有机碳含量与土壤体积质量、土壤全K含量存在负相关关系,而与土壤含水量存在一定的正相关关系。【结论】辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林0~10cm土层土壤有机碳密度从大到小依次为近熟林中龄林成熟林,10~20cm土层为近熟林成熟林中龄林,20~100cm土层则表现为成熟林中龄林近熟林。     

密集烤房非金属耐火材料供热设备的设计及烘烤效果

【目的】解决烤烟密集烤房418型换热器易腐蚀、使用寿命短等问题,优化密集烤房供热设备的结构和性能。【方法】选用一种传导性优良的非金属耐火材料制作换热器,其结构为圆形横向双列管道,3层排布,同一纵向平面的3条换热管呈现S形连通,并配以一次性加煤方拱型火炉(炉盖为铸铁)。以金属供热设备为对照,研究密集烤房非金属材料供热设备的性能及烘烤效果。【结果】空载下采用非金属材料供热设备密集烤房的升温速度(5.36℃·h~(-1))显著低于对照的(21.73℃·h~(-1)),但降温速度(1.28℃·h~(-1))缓慢,表明其温度稳定性能好,在3个烘烤关键温度点(38、42、55℃)也呈现同样趋势;在烘烤过程中非金属材料供热设备密集烤房平面及垂直温差较小;与对照相比,中部叶、上部叶烘烤的综合热效率分别提高12.42%和6.74%,煤耗分别降低22.50%和15.13%,烤后每千克干烟均价分别提高0.84、0.20元,中上等烟比例高,节能提质效果显著。【结论】试验采用传导性优良的非金属耐火材料制作的供热设备具有良好的烘烤性能,且耐腐蚀,可为烤烟密集烤房供热设备的更新提供依据。     

凉山烟区不同时期采收对上部烟叶烘烤特性的影响

为了提高烟叶的烘烤质量,以红花大金元上部叶为材料,研究不同时期采收对烟叶在烘烤过程中颜色特征值、叶片组织含水率及烘烤效果的影响。结果表明:烘烤过程中不同成熟度烟叶颜色的亮度值、红度值、黄度值及饱和度差异较大,尤其是提前采收与推迟采收之间的差异较大,而正常采收与推迟采收之间的差异较小,但烟叶的色相角差异较小;随着成熟度的提高,烟叶叶片的失水速率以正常采收和推迟7 d采收的较快,主脉的失水速率以推迟7 d采收最快;烤后烟叶的外观质量总体上以推迟7 d采收的表现最好,但烟叶的经济效益以正常采收的最高。在烟叶生产过程中可以适当推迟采收时间,以提高红花大金元的成熟度,进而提高烤后烟叶的外观质量与经济效益。     

基于UAV-WSN的农田数据采集

【目的】将UAV（Unmanned aerial vehicle）引入传统的WSN（Wireless sensor network）中,可给静态WSN系统带来移动性和灵活性。通过将UAV-WSN结合起来应用于农田信息监测,有效地扩展单个WSN的覆盖面积,增强网络的鲁棒性,解决静态WSN在恶劣的自然环境中被划分成无法有效通信的独立子网所带来的农田监测信息采集失败的问题。【方法】选择3个物理位置独立的地块构建分簇的WSN网络,将UAV-WSN结合起来,系统中的传感器节点采用休眠-唤醒-工作-休眠的工作周期,利用UAV上的移动采集节点与UAV飞行轨迹经过的地面上的独立子网交互并采集农田信息,通过移动节点携带的3G网络将农田信息传输到农田监测数据中心。【结果】地块间距离超过100 m、UAV飞行高度维持在10 m时,UAV-WSN网络能够较好地完成农田信息采集任务,UAV WSN的通信质量明显优于静态WSN的通信质量,地块1、2和3的平均链路消耗分别降低了约10%、27%和14%,平均丢包率降低了约24%、68%和29%。【结论】UAV-WSN结构的网络通信扩展了静态WSN的传输距离、提高了WSN系统的能量效率、延长了系统的生命周期,可以为大面积的平原或山地环境下的农田信息采集提供参考。     

不同装烟方式不同品种(系)烤后烟叶的形态与收缩率变化

为优质烟叶的烘烤提供理论依据,以K326、毕纳1号、遵烟6号、贵烟1号、贵烟4号、贵烟13号、红花大金元中部叶为试验材料,研究贵州密集烤房散叶插扦和普通烤房挂竿装烟方式叶片长宽和收缩率的差异性及形态指标间的关联性,并分析烟叶收缩率的主效应。结果表明:2种装烟方式烤后烟叶长宽比均大于烤前烟叶,烤烟烤前和烤后烟叶长宽比为贵烟1号、红花大金元K326、毕纳1号贵烟13号遵烟6号、贵烟4号;散叶插扦密集烤房烤后烟叶纵向收缩率、横向收缩率、叶面积收缩率平均值均大于普通烤房。普通烤房K326、毕纳1号、遵烟6号和贵烟1号烟叶纵向收缩率值显著大于红花大金元,横向收缩率、叶面积收缩率红花大金元较高;散叶插扦密集烤房烤后烟叶纵向收缩率、横向收缩率和叶面积收缩率以毕纳1号和贵烟1号较大,贵烟4号和遵烟6号较小。经主效应分析,纵向收缩率的主效应因子为烤房类型,横向收缩率的主效应因子为品种(系),叶面积收缩率的主效应因子为烤房类型与品种(系)的互作效应。关联分析表明,烤前和烤后叶片长宽比相关系数为0.969,横向收缩率和叶面积收缩率相关系数为0.915,烤后烟叶长宽比与横向收缩率及纵向收缩率与叶面积收缩率均显著相关;与纵向收缩率相比,横向收缩率与叶面积收缩率的关联性更强。     

不同烤烟品种成熟及烘烤过程中类胡萝卜素含量分析

 以K326、云烟85和红花大金元中部烟叶为材料,分析了相同生态条件下不同烤烟品种成熟及烘烤过程中烟叶类胡萝卜素含量的变化。结果表明：在烟叶成熟期和烘烤过程中,不同烤烟品种类胡萝卜素含量及成熟期降解速度均存在很大差异。K326欠熟烟叶中类胡萝卜素含量很高,但是随着叶片衰老变黄,类胡萝卜素含量大幅、快速降低。云烟85和红花大金元欠熟烟叶中类胡萝卜素含量明显低于K326,但红花大金元成熟期类胡萝卜素的降解幅度明显小于K326和云烟85。因此,红花大金元适熟和过熟烟叶中的类胡萝卜素含量均高于K326和云烟85。烘烤过程中3个烤烟品种烟叶的类胡萝卜素含量均呈现下降趋势,但以烘烤温度由25℃升至45℃的变黄期下降幅度最大,并且也呈现K326降解速度最快,红花大金元最慢的变化规律,因此,红花大金元初烤烟叶中的类胡萝卜素含量高于K326和烟85。     

太阳能光伏发电烤房烤后烟叶等级质量及节本增效效果研究

试验以气流下降式大型密集烤房为对照,研究在其基础上改建而成的太阳能光伏发电烤房烤后烟叶等级质量及其烘烤节能效果.结果表明:在农用电供电正常情况下,改建后的太阳能光伏发电烤房对烤后烟叶等级质量、烘烤效益无明显影响;在烘烤出现农用电停电情况下,改建后的太阳能光伏发电烤房对烤后烟叶等级质量、烘烤效益有明显提升.在烘烤能耗方面,改建后的太阳能光伏发电烤房与大型密集烤房相比,当太阳能光伏发电系统供给1座烤房用电时,太阳能光伏发电烤房节电率可达100％,当太阳能光伏发电系统供给4座烤房用电时,太阳能光伏发电烤房下、中、上部烟叶耗电量平均每炕分别节省达37.34％、35.89％、41.12％,节电效果明显.因此,将太阳能光伏发电系统作为整个烘烤工场的备用电源,可有效保障烟叶烘烤的顺利进行,保证烤烟烘烤烟叶质量.     

低温变黄与干筋烘烤工艺对中上部烟叶质量的影响

为了优化与改进密集烤房烘烤工艺,以现行三段式烘烤工艺为对照(CK),研究了低温变黄与干筋烘烤工艺(即增加35℃和60℃稳温时间,低温65℃干筋)对中、上部烟叶外观质量、化学成分、香气物质和评吸质量的影响。结果表明,低温烘烤工艺对不同部位烟叶质量的影响有所不同。上部烟叶的外观质量、化学成分协调性和感官评吸质量在该工艺下得到了较为突出的改善,其致香物质总量、质体色素降解产物、苯丙氨酸类香气物质、类西柏烷类物质和其他类香气物质的含量分别较CK显著增加了36.93%、24.66%、52.48%、92.18%、64.78%。该工艺一定程度上提高了上部烟叶的质量,但是对中部烟叶质量的改善效果较为一般。     

DSC法研究水分含量对低分子量MUF树脂固化特性的影响

  目的  探究水分含量对低分子量三聚氰胺脲醛（MUF）树脂溶液固化特性的影响,为阐明树脂浸渍材在不同干燥阶段、不同空间层位中的树脂固化特性提供数据支撑。  方法  以实验室自制的MUF树脂溶液为研究对象,将其稀释成20%、30%、40%、50%后进行升温差示扫描量热测试（DSC）,通过外推法消除升温速率对峰顶温度的影响,拟合求解其最佳固化温度,定性阐述水分含量对MUF树脂固化特性的影响,并运用Kissinger微分法和Flynn-Wall-Ozawa积分法计算20%、30%、40%、50%树脂溶液固化反应的表观活化能,定量分析水分对树脂固化特性的影响。  结果  随着MUF树脂溶液质量分数的降低,DSC曲线中峰顶温度整体上呈现向高温方向偏移的趋势,但是在升温速率15和20 ℃/min条件下,20%树脂溶液DSC曲线的峰顶温度峰位置向低温区域发生了偏移;通过外推法得到的20%、30%、40%、50% MUF树脂溶液的最佳固化温度分别为93.99、90.71、85.46和79.71 ℃;运用Kissinger微分法计算得到其表观活化能分别为92.94、82.37、65.93和50.68 kJ/mol,其结果与Flynn-Wall-Ozawa积分法验算结果相近。  结论  整体上,消除升温速率的影响后,水分对树脂固化反应起阻碍作用,并且水分越多,阻碍效应越明显;但在较高升温速率（15和20 ℃/min）条件下,20%MUF树脂溶液的DSC测试结果表明水分促进树脂固化反应,这可能是由分子运动加剧造成的。