郑州市常见园林植物净碳汇及其经济价值

为了研究郑州市不同种类园林植物的净碳汇及其经济价值,选择了具有代表性的13种乔木树种,8种灌木树种,5种草本植物,调查计算了这些植物的碳投入量,测定了这些植物的净生产力和碳含量,计算其净碳汇,用碳税法计算不同植物种类固碳价值。结果表明,乔木树种净碳汇的价值由大到小的顺序为:法桐、银杏、国槐、雪松、旱柳、女贞、广玉兰、黄山栾、白蜡、垂柳、龙柏、侧柏、紫叶李;灌木树种净碳汇的价值由大到小的顺序为:红叶石楠、小叶女贞、法青、黄杨、千头柏、月季、紫叶小檗、紫薇;草本植物净碳汇的价值由大到小的顺序为:菊花、鸢尾、葱兰、麦冬、早熟禾;不同类型园林植物的净碳汇的价值,乔木树种最大,其后依次为灌木树种、草本植物。建议在园林绿化中选择净碳汇较高的园林植物,减少园林绿地管理中农药与肥料的使用量,降低其碳投入,不断提高园林绿地空气净化功能。     

城市不同功能分区草坪绿地土壤有机碳与碱解氮垂直分布特征

为了解城市草坪绿地土壤有机碳与碱解氮垂直分布特征,以长春市为例,选取不同功能分区(公园、道路、居住区、校园)草坪土壤为研究对象,分析了土壤pH值、有机碳(SOC)、碱解氮(AN)的垂直分布特征及相关性。结果表明:草坪绿地类型与土壤剖面对土壤pH值、有机碳(SOC)、碱解氮(AN)含量影响显著(P<0.05)。其中,不同功能区0～30 cm土壤pH值为:校园绿地>道路绿地>居住区绿地>公园绿地;不同功能区0～30 cm土壤SOC含量为:公园绿地>居住区绿地>校园绿地>道路绿地;不同功能区0～30 cm土壤AN含量为:公园绿地>居住区绿地>校区绿地>道路绿地。相关性分析表明:土壤SOC与AN呈正相关,而绿地土壤的pH值与SOC含量呈负相关。由此结论我们可以通过增加土壤中碱解氮含量,调节土壤pH值,来使土壤得到优化,增加固碳能力,减弱温室效应,改善生态环境。     

土壤孔隙结构与土壤微环境和有机碳周转关系的研究进展

土壤结构是土壤功能的基础,不仅影响土壤养分的供应、水分的保持及渗透、气体的交换等过程,还为土壤微生物提供了物理生境,并调控土壤有机碳的周转这一关键过程。土壤的孔隙特征能够直接、真实地反映土壤结构的好坏;用土壤的孔隙特征作为试验指标能更好地反映土壤结构对这些过程的调节作用。在此基础上,将高度异质性的土壤孔隙结构同土壤微环境的变化和土壤有机碳的周转过程进行定量分析,对深入了解土壤结构在土壤生态系统中的功能至关重要。因此,着重从土壤孔隙结构对土壤微环境的影响及其与有机碳的关系两方面展开,剖析土壤孔隙结构调控作用下的土壤微环境响应过程,阐述土壤孔隙结构对土壤有机碳周转产生的直接、间接影响,强调土壤孔隙结构在调节土壤有机碳周转进程中的重要作用,并对土壤孔隙结构在调节土壤有机碳周转、植物残体分解及其与微生物协调作用机制等方面研究提出展望。     

湖南省阔叶林生态系统碳储量及其分布

根据2017年湖南省森林资源清查资料和野外实地调查实测数据,对湖南省阔叶林生态系统碳储量、碳密度的动态特征进行了研究。结果表明:湖南省阔叶林森林生态系统总碳贮量为505.17 TgC,其中乔木层、灌草层、枯落物和土壤层层分别为113.75 TgC、9.92 TgC、9.64 TgC和377.86 TgC,分别占阔叶林生态系统碳贮量的22.52%、1.96%、1.91%和73.61%;湖南省阔叶林森林生态系统碳密度为154.51 t·hm^2,各层碳密度的大小顺序为土壤层(113.74 t·hm^-2)>乔木层(34.79 t·hm^-2)>灌草层(3.03 t·hm^-2)>枯落物层(2.95 t·hm^-2)。在3种类型阔叶林中,乡土阔叶林生态系统碳贮量为485.56 TgC,所占全省阔叶林生态系统碳贮量的96.12%;乡土阔叶林生态系统碳密度最大,为154.72 t·hm^-2,杨树林生态系统碳密度最小,为149.59 t·hm^-2。在阔叶林各龄组中,中、幼龄林约占湖南省阔叶林生态系统碳贮量的67.13%,是阔叶林的主要碳库且固碳潜力巨大;湖南省阔叶林碳密度幼龄林、中龄林、近熟林和成过熟林的碳密度分别介于24.60～55.51 t·hm^-2之间,具体表现为成过熟林(55.51 t·hm^-2)>近熟林(47.51 t·hm^-2)>中龄林(44.68 t·hm^-2)>幼龄林(24.60 t·hm^-2)。全省阔叶林生态系统空间分布表现为碳贮量呈现明显的湘西、湘南,湘中较低特征,而碳密度整体表现出洞庭湖流域地区大于其他地区的趋势。     

Pd/mpg-C_3N_4催化剂的制备、表征及其对松香加氢反应的催化性能

以SiO_2和三聚氰胺为原料,通过高温焙烧法制得介孔类石墨相氮化碳(mpg-C_3N_4),以浸渍法负载Pd纳米粒子制得Pd/mpg-C_3N_4,并用于催化松香加氢反应。采用XRD、FT-IR、TEM、ICP-AES、XPS、氮气吸附-脱附及GC分析对催化剂的结构、形貌特征、Pd负载量、金属价态、比表面积和孔径以及催化活性进行分析。结果表明:Pd纳米粒子成功地均匀分散在了氮化碳的层状结构中,Pd的负载并没有改变mpg-C_3N_4的骨架结构,Pd/mpg-C_3N_4仍然保持着介孔结构;但是Pd的负载使mpg-C_3N_4的比表面积、孔容和孔径均有所减小,Pd/mpg-C_3N_4的比表面积、孔容和孔径分别为47.73 m^2/g、0.17 cm^3/g和3.39 nm。在负载量为7.96%,5 MPa H_2、150℃和反应4 h的松香催化加氢优化条件下制得去氢枞酸GC含量5.99%,枞酸GC含量小于1%的氢化松香产品(其中四氢枞酸为37.12%,二氢枞酸为56.71%)。催化剂Pd/mpg-C_3N_4重复使用4次后,四氢枞酸GC含量由37.12%下降至24.71%,去氢枞酸GC含量由5.99%上升至9.76%。     

不同径级红松挥发性碳贡献变化特征及其影响因子分析

目的植物含碳率是研究森林碳储量的关键因素之一,精确测定含碳率及其影响因子有利于提高森林碳储量的预测准确率。方法以吉林蛟河阔叶红松成熟林固定样地内红松为研究对象,获取冷冻干燥、自然干燥和烘干干燥3种处理方式下的红松茎干连年含碳率,对比分析3种处理方式下不同径级红松含碳率年际变化特征。发现自然干燥含碳率波动较大,因此本文的挥发性碳贡献由冷冻干燥含碳率和烘干干燥含碳率来量化。通过比较大小径级红松挥发性碳贡献年际变化特征,分析其在时间尺度上的差异与稳定性,并构建挥发性碳贡献与气候因子和生长量等因子的相关关系,揭示影响挥发性碳贡献的主要因子。结果(1) 不同干燥方式仅对大径级红松的含碳率的测定结果有显著影响(P < 0.05),而3种干燥方式下小径级红松含碳率不存在显著差异。(2)红松挥发性碳贡献有一定阶段性。小径级红松挥发性碳贡献较大径级波动更大,小径级红松挥发性碳贡献最高和最低值分别为24.46%和0.03%,大径级红松挥发性碳贡献最高和最低值则为9.72%和1.18%,同时大径级红松挥发性碳贡献存在明显的滞后现象。(3)红松挥发性碳贡献主要受到冬季温度的影响,其中小径级红松挥发性碳贡献仅与当年12月的温度呈现显著负相关(P < 0.05),而大径级红松则与上一年12月的温度呈显著负相关(P < 0.05)。(4)当年1月降水对大径级红松挥发性碳贡献有促进作用(P < 0.05),而当年6月的干旱指数对小径级红松挥发性碳贡献有促进作用(P < 0.05)。推测挥发性碳可能与树木非生长季的生理活动有关。结论在评价森林碳储量时要考虑挥发性碳贡献,同时不能忽视径级差异的影响及挥发性碳的时间稳定性,从而实现对不同特征林分碳储量的精确估算。      

不同轻基质和施肥处理对白桦苗木养分承载的影响

通过不同轻基质及施肥处理对白桦苗木质量指数、苗木养分承载量,以及非结构性碳(NSC)质量进行研究与分析,目的是为培育优质白桦苗木提供理论依据。结果表明:①不同轻基质处理中随施肥量增加白桦苗木质量指数呈增加的趋势,但2.5、3.0kg·m^-3施肥处理间无显著差异;随施肥量增加,轻基质处理对白桦苗木质量指数的影响逐渐减弱。②红松腐殖质结合3.0kg·m^-3施肥处理,苗木N、P、K质量达到最大,分别为42.35、4.54、27.80mg·株^-1;红松腐殖质结合2.5kg·m^-3施肥处理,苗木可溶性糖、淀粉、NSC质量均达到最大,分别为89.32、85.11、174.43mg·株^-1;2.5kg·m^-3与3.0kg·m^-3施肥处理间无显著差异。③不同处理间苗木NSC、可溶性糖、淀粉质量与N、P、K质量具有极显著相关关系(P<0.01)。可溶性糖质量与N、P、K质量相关性系数较高,K质量与NSC、可溶性糖、淀粉质量相关性系数较高。综上所述,红松腐殖质轻基质材料培育白桦苗木更有利于苗木生长及养分承载量积累,且最适施肥量为2.5kg·m^-3。NSC中可溶性糖是促进养分吸收的主要能量来源,而苗木K质量积累更有利于NSC的合成。     

模拟氮沉降对长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期影响

以净月潭国家森林公园兴安落叶松林为研究对象,以NH4NO3为原料模拟4个强度的氮沉降,分析土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)、溶解性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)的动态变化。研究结果表明:低氮沉降量(L,50 kg N yr^-1 ha^-1)提高了TOC、ROC、DOC和MBC浓度,但除MBC外均未达到显著性水平;中氮沉降量(M,100 kg N yr^-1 ha^-1)提高了TOC和DOC浓度,降低了ROC和MBC浓度;高氮沉降量(H,150 kg N yr^-1 ha^-1)提高了ROC和MBC浓度,降低了TOC和DOC浓度。     

黄土高原不同植被带草本植物叶片与土壤碳氮分布特征

【目的】黄土高原植被受水热因子作用明显,植被分布自东南向西北总体呈现出森林向草原过渡的地带性规律。本研究选取黄土丘陵区从南向北形成的4种典型植被带(森林带、森林.草原带、草原带和草原.荒漠带)作为研究对象,探讨不同植被带草本植物叶片与土壤碳?、氮(N)的分布差异及影响因素,为预测黄土高原植物的生长发育前景、生态系统的植物营养元素和土壤养分状况提供理论依据。【方法】以陕北黄土丘陵区富县、甘泉县、安塞县、靖边县、横山县以及榆林市榆阳区为研究区域,基于野外取样调查和室内分析相结合的方法,分别测定研究区4种植被带草本植物叶片和不同土层碳氮含量,最后利用方差分析研究不同植被带草本植物叶片及土壤碳氮差异,并与全球、中国尺度等研究结果进行比较;同时采用相关分析,阐明4种不同植被带植物叶片和不同土层有机碳、全氮的相关关系。【结果】1)土壤有机碳和全氮含量在0—10、10—20、20—40cm各个土层中均表现出极显著的相关性(P<0.001),在0—40cm土层中,随着深度增加,土壤有机碳和全氮整体呈下降趋势,由高到低依次为森林带、森林.草原带、草原带、草原.荒漠带,但不同植被类型的垂直变化规律差异较大。2)草本植物叶片有机碳和全氮含量存在显著的相关关系(P<0.01),植物叶片碳含量平均值为442.9g/kg,略低于全球492种陆地植物叶片碳含量的平均值464.2g/kg;而氮含量平均值为25.8g/kg,略高于全球水平20.6g/kg,说明黄土高原4种不同植被带在碳氮积累上存在差异,且该地区草本植物的C∶N相对较低。3)植物叶片C、N、C∶N与土壤SOC、STN含量表现出较为显著的相关关系(P<0.05),总体来看与不同土层相关关系各不相同。【结论】不同植被带土壤C、N空间分布具有一致性,且C、N含量均存在一定的相关关系。黄土高原由南向北,呈现植物叶片C含量降低而N含量升高的趋势,因此C/N呈现减小趋势。植物叶片C、N、C/N与不同土层的土壤C、N均存在一定相关关系。     

柴油机分卷流燃烧系统燃烧和排放性能试验研究

为了提高柴油机燃烧室的油气混合性能、降低燃油消耗率和碳烟排放,该文提出了柴油机分卷流燃烧系统。利用单缸机试验系统和仿真计算分析了分卷流燃烧系统在不同工况下的燃烧和排放性能。单缸机试验结果表明:在各试验工况下,分卷流燃烧系统燃油消耗率均比双卷流燃烧系统低,油耗最大降幅为5.41%,碳烟排放最大降幅为20.48%。仿真计算表明分卷流燃烧系统当量比为0.66到2区间内的燃油比例较高,当量比大于2的燃油比例较低,分卷流燃烧系统缸内当量比分布均匀,因而油耗降低,热效率提高,碳烟生成较少。分卷流燃烧系统对于推动柴油机节能减排有着重要的意义。