沙柳林地适宜植被覆盖率研究

本文主要探讨沙柳林地植被覆盖率与其防网固沙及水文效益的关系。结果表明，在毛乌素沙地条件下，沙柳林地的适宜植被覆盖率为２５％－４５％。     

自走式沙柳联合收获机设计和分析

0引言沙柳作为木本类能源作物,以其独特的生理特性使之成为防沙治沙的优良植被,根据其生长特性,每3～5年需要平茬复壮一次,否则将会枯死。同时,平茬获得的沙柳灌木还可用来发     

沙柳木粉液化残渣的结构表征

以多元醇为液化剂(m(聚乙二醇)∶m(丙三醇)=4∶1),浓硫酸为催化剂,对沙柳木粉进行液化试验。将所得的液化产物多次清洗得到不溶液化残渣,应用FTIR、XRD和SEM对液化残渣的化学成分、微观形貌进行表征研究。结果表明:沙柳木粉液化反应分为木粉分解阶段和液化产物缩聚两个阶段;反应30 min后得到的残渣的红外光谱特征峰大致相同。XRD分析表明,残渣中含有大量的Si O2,木粉液化时非结晶区首先被破坏而降解,残渣的结晶度升高;反应后期结晶区发生降解,残渣结晶度略有下降。SEM图像表明,随着反应的进行,残渣由纤维状变为尺寸更小的连在一起的块状堆积物。     

干旱胁迫对5个种源沙柳(Salix psammophila)气体交换及水分利用效率的影响

在盆栽条件下,对5个种源沙柳进行了水分胁迫处理,在不同干旱阶段对苗木叶水势、土壤含水率、蒸腾速率、光合速率等气体交换特性及水分利用效率进行了研究.结果表明:沙柳属于亚低水势忍耐脱水耐旱树种,叶水势随土壤含水量的下降而下降,变化趋势可用双曲线方程y=a b/x(0.389 0＜a＜0.520 3,8.906 6＜b＜11.466 9)拟合,其中民勤种源沙柳的双曲线方程中b值最低,为8.91,表现出较强的耐旱特性.在正常水分供应条件下,榆林种源沙柳的光合速率为23.89 μmol/(m2·s),水分利用效率为3.44 μmol/mmol,表现出很强的光合生产能力.随着干旱胁迫的加剧,各种源沙柳苗木的水分利用效率均有不同程度增加,民勤种源沙柳的增加值最大,为0.75 μmol/mmol,表现出了较强的抵抗干旱的能力,而榆林种源沙柳对水分亏缺则非常敏感,光合速率、蒸腾速率都急剧下降.这充分表明在水分供应充足的条件下,榆林种源沙柳具有最大的光合生产潜力;而当遇到干旱胁迫时,民勤种源沙柳则表现出极强的维持体内水分平衡的能力,是5个种源中最耐旱的种源.     

沙柳和柠条灌丛分枝生长对模拟降雨改变的响应

利用模拟降雨操纵试验(对照、降雨增加45％和减少50％),研究第2年沙柳和柠条灌丛不同径级分枝生长对模拟降雨改变的响应.结果表明:1)沙柳10～15 mm径级的分枝基径、枝长和生物量对降雨改变有一定响应,15 ～ 20 mm径级分枝枝长和生物量对降雨改变有响应;干旱显著降低了10 ～ 15 mm径级枝长和生物量的增加量,而增水增加了15～20 mm径级枝长和生物量的增加量,其他径级对降雨改变无显著响应.2)柠条＜20 mm径级的基径生长对降雨改变均有显著的响应,但只有＜ 10 mm径级枝长对降雨改变有显著响应,小径级分枝对降雨改变的响应更敏感.增水增加了＜ 10 mm径级生物量,而干旱并未导致该径级生物量显著降低;增水对10～20 mm径级生长季生物量并未产生影响,但干旱导致该径级生物量显著降低.3)增水导致沙柳和柠条每丛生物量增加量分别为11.3％和35.5％,而干旱导致每丛生物量增加量分别下降14.2％和36.8％,降水改变对柠条生长的影响要大于沙柳.该研究可为未来降雨格局改变下,2种灌木的生长动态和生产力预测提供理论依据.     

沙柳沙障防风效益模拟试验研究

研究设定了2组试验,用沙柳柳条人工插成方格沙障,一组方格沙障高度1 m,规格分别为4 m×4 m,5 m×5m,6 m×6 m;另外一组方格沙障高度1.5 m,规格分别为6 m×6 m,7.5 m×7.5m,9 m×9 m。测定了每种规格沙障的地表粗糙度,防风效益。试验结果表明:在宽高比相同的情况下,1 m高的沙柳沙障的粗糙度大于1.5 m高的沙障,防风效益也好于1.5 m高的沙障;而在沙障高度一定的情况下,随着沙障面积的增大,沙障的防风效益在逐渐减弱。     

单轴压缩下沙柳颗粒致密成型力链特性

为研究对沙柳颗粒致密成型过程中的力链特性,在采用PFC2D离散单元法的基础上,分析了强力链长度和数量等随轴向应变的变化。研究结果表明：模型加载使得更多的高应力颗粒相互粘接形成强力链;强力链长度和数量成反比,统计发现最长的力链是由9个颗粒构成的;初始孔隙率对强力链数量和短程力链影响较大。对不同应变时期的强弱力链进行量化处理发现：强力链聚集在轴线附近,对体系稳定发挥了巨大作用;弱力链聚集在模型边壁和底部,对体系的稳定性影响不大。沙柳颗粒单轴压缩过程经历应力强化、应力波动2个时期,选取时间顺序为轴向应变0.91%,1.88%,2.82%,3.75%时对力链的平面分布进行细致分析,力链整体强度依次递增。模型加载过程中随着应变的增大,强弱力链数量均发生变化,最终在模型顶部生成的力链最强、中心层次之、底部最弱。力链网络显示出很强的各向异性,较为集中的竖直方向力链为体系稳定性发挥了巨大作用,力链各个方向的接触个数和法向接触力分布变化证明了此论断。     

沙柳纤维素膜材料的制备及性能表征

为了探究纤维素溶解前后结构变化及纤维素含量对膜拉伸性能的影响,本论文采取硝酸乙醇法提取沙柳材纤维素,再溶于离子液体中制备纤维素膜,然后经傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)分析纤维素溶解前后结构的变化。最后测试纤维素含量对纤维素膜抗拉性能的影响。结果表明,纤维素经离子液体溶解再生后没有引入新的官能团,晶型从I型向II型转变,且结晶度增加8.64%;抗拉性能随着纤维素含量增大而增加,当纤维素含量达到90.20%时,最大拉伸应力达到0.392 4 MPa。     

沙柳液化产物/异氰酸酯泡沫材料热学性能研究

为探究阻燃剂对沙柳液化产物/异氰酸酯泡沫材料导热行为的影响和开发具有阻燃特性的聚合物复合材料,以沙柳多元醇液化产物为原料、辛酸亚锡为催化剂、水为发泡剂,与异氰酸酯进行发泡制备沙柳液化产物/异氰酸酯硬质泡沫,利用正交试验法研究工艺因子对硬质泡沫材料导热性能的影响规律,使用锥形量热仪（CONE）对该材料燃烧行为进行分析。结果表明:1）沙柳液化产物/异氰酸酯泡沫材料制备工艺对导热性能的影响关系为阻燃剂添加量＞沙柳液化产物与异氰酸酯比例＞阻燃剂种类,方差分析表明工艺因子对导热性能的影响均不显著;2）最优工艺:阻燃剂添加量8%,沙柳液化产物/异氰酸酯比例1.0∶1.0,阻燃剂为有机蒙脱土,制备的硬质泡沫材料密度0.168 g·cm^-3,抗压强度0.83 MPa,导热系数0.118 3 W·m^-1·K^-1,此工艺制备的聚氨酯泡沫是一种优良的保温材料;3）不同有机蒙脱土添加量的沙柳液化产物/异氰酸酯泡沫燃烧行为属于双阶段燃烧过程,阻燃剂有机蒙脱土添加量8%,燃烧开始时间推迟至120 s且总热释放量降低。     

沙柳活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学和吸附等温线研究

为了提高沙柳的利用价值,获得一种成本低、性能好的活性炭,采用化学活化法,使用3种不同的活化剂制备沙柳活性炭,并研究其对亚甲基蓝溶液的吸附性能,探讨了活化温度、时间和p H值对亚甲基蓝吸附的影响,重点研究了不同活化剂制备沙柳活性炭的工艺条件以及沙柳活性炭吸附亚甲基蓝溶液的吸附等温线和吸附动力学曲线。研究结果表明:不同活化剂制备的活性炭其对亚甲基蓝的吸附量不同,其中氢氧化钾为活化剂时吸附量最大(519.63 mg/g),磷酸次之(347.13 mg/g),氯化锌最小(323.45 mg/g)。沙柳活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附行为符合二级反应速率方程所描述的规律和Langmuir吸附等温式,p H值和温度的升高有利于吸附的进行。