Crack formation due to weathering of radial and tangential sections of pine and spruce

Abstract

The development of cracks and changes in appearance have been investigated on radial and tangential sections of pine (Pinus sylvestris L.) and spruce (Picea abies Karst.) after exposure outdoors for 61 months. The degradation of the sections has also been studied at the micro-level. The annual ring orientation was the most important factor affecting crack development on weathering. After 61 months of outdoor exposure, the tangential sections of spruce had 1.7–2.2 times greater mean total crack length per area unit than the corresponding radial sections. In pine, the total crack length per area unit on the tangential sections was 2.2–2.6 times greater than that on the radial sections. Tangential and radial sections show the same colour change as a result of weathering. Tangential sections have more and deeper cracks than radial surfaces. The cracks on the tangential sections occur frequently in both earlywood and latewood. On radial sections, cracks occur primarily at the annual ring borders, but to a certain extent also in the earlywood. Decomposition of the cell wall takes place in both radial and tangential cell walls, and cracks tend to follow the fibril orientation in the S2-layer of the cell wall. The radial cell wall of the earlywood has a large number of pits which are degraded at an early stage.     

高寒区施肥和混播对燕麦人工草地土壤碳氮储量及垂直分布特征的影响

了解高寒地区燕麦人工草地在燕麦品种、施肥措施和混播水平下土壤碳氮储量潜力及垂直分布动态,为高寒地区燕麦人工草地建植提供理论依据。采用4个燕麦品种（A1：青燕1号,Avena sativa cv. Qingyan No.1;A2：林纳,A. sativa cv. Lena;A3：青海444,A. sativa cv. Qinghai 444;A4：青海甜燕麦,A. sativa cv. Qinghai）、4个施肥水平（B1：不施任何肥料,CK0;B2：尿素75kg/hm2+磷酸二铵150kg/hm2,IM;B3：有机肥1500 kg/hm2,OM;B4：尿素37.5 kg/hm2+磷酸二铵75 kg/hm2+有机肥750 kg/hm2,IM+OM）和4个箭筈豌豆混播水平（C1：0 kg/hm2;C2：45 kg/hm2;C3：60 kg/hm2;C4：75 kg/hm2）的三因素四水平正交试验设计[L16(45)],在燕麦拔节期、抽穗期、开花期、乳熟期和收获后期研究了3个因素对高寒区燕麦人工草地土壤C、N储量的影响极其垂直分布特征,为高寒区燕麦人工草地土壤固C、固N潜力评估提供理论依据。品种、施肥和混播均显著影响了燕麦人工草地土壤C、N储量。3个因素在作物生长期对土壤C储量的积累的影响大小表现为施肥＞混播＞品种,收获后期表现为混播＞施肥＞品种;各时期对土壤N储量的影响大小均表现为施肥＞混播＞品种。采用尿素37.5 kg/hm2+磷酸二铵75 kg/hm2+有机肥750 kg/hm2的施肥处理,混播75 kg/hm2箭筈豌豆建植的燕麦人工草地土壤C、N储量最高。施肥措施造成燕麦人工草地各时期不同土层间土壤C、N储量的差异。在3种措施影响下燕麦人工草地0~50cm土层土壤C、N储量潜力分别为176.78 t/hm2和11.78 t/hm2。土壤C、N随着土层的加深而逐渐下降,0~20cm土层土壤C、N储量显著高于其它土层。     

郑州市城区悬铃木生长与健康状况调研

为研究郑州市城区道路行道树的生长及健康状况,以悬铃木为研究对象进行抽样调查。调查结果显示,郑州市城区悬铃木以中型植株为主,株高7.5~12.5 m的占比63.22%;胸径20.0~40.0 cm的占比57.46%;冠幅6.0~14.0 m的占比65.79%。郑州市内金水区大型悬铃木植株最多,生长状况最优,是道路林荫环境最好的区域。研究区内大部分植株处于“亚健康”和“生长维持”状态,Ⅰ级植株所占比例偏小,仅为7.33%,亚健康植株占比最大,近60%,频死植株占比10.86%。二七区、中原区、高新区3个城区的悬铃木健康状况优于其他城区,惠济区、金水区2个城区悬铃木的健康状况较差。在养护管理条件相似的情况下,立地条件较好的绿带植株整体健康水平优于树穴植株,大型悬铃木植株健康状况普遍优于中小型植株,乔、灌、草3层垂直结构的悬铃木的健康水平优于其它垂直结构,三板四带式道路结构类型的悬铃木植株健康水平最为优异。     

晋北干旱区盐碱地柽柳形态特征及其与土壤养分的关系

【目的】研究困难立地植被地上和地下部分对环境胁迫的响应,探讨植物叶、根形态对不良环境的适应策略,是逆境生理生态学研究的有效途径,可为困难立地造林及管理提供科学依据。【方法】以30年生柽柳Tamarix chinensis人工纯林为研究对象,分析其比叶面积(SLA)、细根比根面积(SRA)和比根长(SRL),并对0~60 cm不同土壤层次的全N、全P、速效K、Na、Mg、Ca、Zn、Fe、Cu等营养元素进行含量测定,研究盐碱地植物柽柳地上及地下部分形态特征及其与盐碱地土壤养分垂直分布格局的相关性。【结果】1)在晋北干旱区重度盐碱胁迫下的柽柳SLA显著高于轻度和中度胁迫(F=3.301,P=0.041);SRA在重度盐碱胁迫下高于轻度和中度胁迫,与轻度胁迫差异显著(F=0.154,P=0.015);SRL在不同盐碱胁迫等级下无显著差异(F=0.808,P=0.632),但在重度盐碱胁迫下其值明显高于轻度和中度胁迫。2)土壤全N含量表现为浅层高于深层,且重度胁迫盐碱含量明显低于轻度胁迫,全P、Cu含量在不同盐碱胁迫及不同土壤深度差异均不显著,速效K、Fe含量在不同盐碱胁迫下表现出完全不同的分布格局,Na含量在不同盐碱胁迫下差异显著,Mg、Ca、Fe含量在15~60 cm土壤表现出重度盐碱胁迫高于轻度和中度盐碱胁迫土壤,Zn含量在不同盐碱胁迫间差异不显著。3)不同的土壤营养元素对柽柳叶、根形态特征的作用机制不同,土壤速效K与柽柳SLA、SRA和SRL均呈显著正相关关系(P<0.05),Zn与柽柳SRA、SRL呈显著负相关关系(P<0.05),土壤全P和Fe含量与SRL呈显著正相关关系(P<0.05),其中以30~45 cm土壤养分含量与柽柳形态特征的关系最为密切,此土壤深度全N含量与SLA、SRA和SRL均呈显著负相关关系(P=0.038,0.019,0.006)。【结论】研究结果可为树种立地适应性评价、该区域植被恢复以及生态环境改善提供理论参考。     

考虑植株氮垂直分布的夏玉米营养诊断敏感位点筛选

探明夏玉米氮素营养生化指标(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶片氮含量和叶片氮积累量)与叶片SPAD值垂直分布特征及两者间定量回归关系,确立基于叶绿素仪的夏玉米氮营养无损诊断敏感叶位和叶片部位,以实现氮营养时空变化的快捷和精准监测。利用2018-2019年连续2季不同氮营养水平下夏玉米关键生育期主茎各叶位(顶1叶~顶12叶,TL1~TL12)和叶片部位(每张叶片从叶片基部开始根据叶片长度每20%分为1个测试区间) SPAD值及氮营养指标数据,研究基于偏最小二乘(partial least square, PLS)回归模型的夏玉米不同位点SPAD值与氮营养指标间关系,确定可稳定指示夏玉米氮营养空间异质性变化的敏感叶位及叶片部位。结果表明,不同叶位间夏玉米叶片SPAD值和氮营养指标于植株间分布均呈典型的"钟型"特征,至TL5或TL6时达至峰值。同一叶位不同部位间SPAD值由20%至100%位点时则逐步升高,且80%~100%位点间无显著差异(P>0.05)。PLS分析结果显示,夏玉米不同叶位SPAD值与氮营养指标间模型精度决定系数(coefficient of determination, R2)和相对分析误差(relative percent deviation,RPD)范围分别为0.693~0.821和1.425~2.744。不同测试位点R2和RPD值范围则分别为0.660~0.847和1.607~2.451,满足模型精确诊断需求。此后,基于PLS模型中各叶位和叶片部位无量纲评价指标变量重要性投影值(variable importance for projection,VIP),确定顶4叶(TL4)完展叶60%~80%区间为夏玉米氮营养诊断的敏感区域,VIP值均高于临界值1.40,预测效果较为理想。研究可为实现氮营养的高效、快捷诊断和精准施氮提供参考。     

以企业为主体的农业技术服务模式的创新及理论探讨

农业技术服务是农业产业化发展的重要动力,对于“商品型农业技术”而言,企业是最优的推广主体。本研究以蛛网模型为理论基础,分析了以企业为主体的农业技术服务模式,并在此基础上提出了由货物流、信息流、资金流和技术流组成的新型“商品型农业技术”服务模式,在该模式中引入了由诸多农户自发选择的具有法律效力的利益代表———“农户代理”,以加强企业与农户之间的垂直协作关系;并针对目前企业与农户双方均普遍存在毁约行为,提出了通过“信用证”的方式运作资金,使企业与农户之间的关系类似于“贴牌生产”(OEM)。还呼吁通过各种金融与法律制度,引导企业加强与农户之间的垂直协作关系,以减少企业“商品型农业技术”供给对价格的弹性,进而提高企业对农户技术服务的质量。     

陕西紫柏山自然保护区林麝种群密度

2003年和2004年冬季,采用粪堆计数法对陕西省凤县紫柏山自然保护区林麝Moschus berezovskii的种群密度进行了调查。结果表明,紫柏山自然保护区林麝总密度为(0.48±0.75)头.km-2(平均密度±标准差)。以针阔混交林的林麝种群密度最高,为(0.94±0.05)头.km-2(平均密度±标准误),阔叶林和灌木林次之,分别为(0.28±0.02)和(0.13±0.02)头.km-2(平均密度±标准误),草地(包括荒地)以及山顶草地 灌木 低矮乔木镶嵌景观中林麝密度均为0。在北坡,林麝主要分布在中山地带(海拔为1 700-2 100 m),南坡则主要分布在高山地带(海拔2 100-2 450 m),这种分布的差异可能与坡向和人为干扰有关。总之,紫柏山自然保护区林麝密度极低,迫切需要加强保护,恢复种群。图2表3参27     

锈色粒肩天牛卵在国槐上垂直分布规律的研究

锈色粒肩天牛的卵在被害国槐上的分布研究表明:锈色粒肩天牛产卵数量随胸径的增大而减小;产卵株率随胸径的增大而增大;卵块在树干上的分布数量下段＞中段＞梢段;树干2 m以下产卵的数量占整株的72.72,树干在1 m以下的产卵数量占整株产卵总量的38.18.因此,在虫情调查时可以调查2 m以下的树干来估测全树的产卵密度.适时进行树干基部涂白的方法,可以有效地减轻虫口密度.     

施氮量对橡胶园土壤铵态氮和硝态氮垂直分布的影响

以尿素为氮源,研究不同施肥量对土壤中铵态氮和硝态氮垂直分布的影响。结果表明：施肥可显著增加0～40cm土壤中铵态氮和硝态氮的含量;当施肥量超过0．6kg／株时,增加施肥量不会显著增加0～40cm土壤中铵态氮和硝态氮的含量;施肥量越大,淋溶到80～100cm土层土壤的铵态氮和硝态氮的量越大。     

北京东南郊再生水灌区土壤PAHs污染特征

采用Eijkelkamp土壤采样器对北京东南郊再生水灌区进行了3个钻孔剖面采样,同时采集了灌溉用水及地下水样品,并采用气相色谱-质谱联用仪对16种多环芳烃(PAHs)进行定量分析。结果表明,表层土壤中有14种PAHs检出,浓度在0.4～53.1μg·kg-1之间,∑PAHs平均含量为206.7μg·kg-1,达到了土壤污染临界值;表层以下PAHs的检出种类和含量显著减少,以中、低环的萘、菲、芴、荧蒽、芘为主,∑PAHs仅占表层的3.8%～12.0%,从剖面PAHs含量变化可以判断,低环PAHs较易迁移,迁移性强弱顺序为萘、芴>菲>芘、荧蒽;污灌区表土中PAHs组成与大气降尘接近,但与再生灌区有明显差异,这种差异主要由于灌溉用水不同所造成;再生水灌区表土以下土壤剖面检出的PAHs与再生水中的PAHs一致,说明再生水灌溉是导致土壤剖面PAHs污染的主要原因,同时地下水中检出的PAHs种类也与土壤剖面基本一致,但含量较高,可能是早期污水灌溉所造成。