千山森林典型物种燃烧特性

依据千山植被的特点,选取几种典型植物的凋落物和新鲜枝叶,采用热分析技术研究其燃烧过程特征,并进行了动力学分析。燃烧实验结果表明,各种试样在80～170℃是脱水期,在170～550℃进入剧烈燃烧反应失重阶段,并存在一个明显的放热过程,但放热量差距较大。在550℃后,所有的试样都进入缓慢氧化失重阶段。凋落物的活化能从大到小的顺序是辽东栎、油松、狗尾草、大叶朴。鲜枝叶的活化能从大到小的顺序是油松、苔草、辽东栎、大叶朴。     

子午岭森林凋落叶对土壤细菌群落结构的影响

为了深入认识森林凋落物与土壤微生物群落结构间的关系,通过小盆模拟凋落叶覆盖实验,运用PCR-DGGE技术,研究了黄土高原子午岭主要树种凋落叶覆盖对土壤细菌群落结构的影响.多样性分析结果显示,单一种类凋落叶处理后的细菌群落其Shannon-Wiener指数的变化趋势为辽东栎(3.54)油松(3.49)白桦(3.30);不同凋落叶混合处理后,细菌群落多样性增高或降低,以油松-辽东栎-白桦凋落叶混合处理的Shannon-Wiener指数最高;聚类分析结果显示,8种处理土样可分为4个类群,分别代表了凋落叶混合处理土壤(S2、S5、S3和S4),单一种类凋落叶处理土壤(S7和S8),单一种类凋落叶处理土壤(S6)和无凋落叶处理的土壤对照(S1).研究表明:凋落叶覆盖处理可使细菌群落结构发生明显改变,凋落叶单独处理和混合处理所造成的细菌群落结构的变化不同,这些变化与凋落叶种类及其交互作用方式有关.     

PVC的热失重和热解动力学

热重法对PVC树脂的热解研究表明，热解过程可分为3个阶段，250～350℃为第一失重阶段、350～400℃为稳定阶段、400～550℃为第二失重阶段；升温速率对热解有较显著的影响，随升温速率的增加，Tb、Tf和Tm随之提高，但各阶段的失重率并不改变；气氛对热解有重要的影响，在含氧气氛中总失重约为100%，而氢气中的总失重最低。热解动力学研究表明，PVC的热解为一级反应过程，3个阶段的热解活化能受气氛影响稍有差异，分别为170～200kJ／mol、10～20kJ／mol和50～80kJ／mol，各阶段活化能的较大幅度变化说明各阶段热解反应机理是不同的。     

秦岭南坡油松和锐齿栎群落凋落叶碳释放及其与分解的关系

利用野外分解袋法分别对秦岭南坡油松和锐齿栎群落内凋落叶进行了为期24个月的分解试验.研究了凋落叶C释放过程及其与凋落叶分解过程中N、P释放和C/N、C/P比值变化的关系.研究结果表明:(1)油松群落凋落层(11265.58kg/hm2)C密度显著大于锐齿栎群落凋落层C密度(3047.31kg/hm2)(P<0.01),达到了3.7倍;(2)在凋落叶分解初期,2个群落凋落叶中碳含量均呈现先增加后下降的趋势,锐齿栎凋落叶C释放速率大于油松凋落叶C释放速率(P<0.01);(3)在两种群落类型凋落叶分解过程中,碳剩余百分率随时间变化规律符合Olson分解指数模型(R>0.81);(4)凋落叶C剩余百分率与凋落叶和N、P剩余百分率之间具有显著的二项式回归关系(锐齿栎凋落叶P剩余百分率除外),与凋落叶C/N、C/P呈显著的线性相关关系.凋落叶的C释放对凋落叶分解速率、养分元素的释放以及整个森林生态系统的物质循环过程产生显著的影响.     

九寨沟不同类型森林群落凋落物分解的研究

利用网袋法对九寨沟主要森林类型的凋落物的分解作用进行了研究.结果显示,九寨沟各林型凋落物的分解率k以白桦林最高,达0.7864,巴山冷杉林最低,为0.2705.九寨沟6个主要类型群落中,除巴山冷杉林的年分解率为23.70%,与一般温带针叶林分解率相似外,其余皆在30.20%至54.45%之间,高于温带森林凋落物的平均分解速率20%～30%.在实验期内五次取样的失重率与时间的关系有两类,它们以海拔2400m为界.在海拔2400m以下的白桦林、青杆林和油松林群落中,凋落物的失重率变化呈S形;在海拔2400m以上的辽东栎林、红桦林和巴山冷杉林群落中,凋落物的失重率变化呈山字形.这6种类型森林群落凋落物的分解作用受多种因素影响.一般地,海拔相同时阔叶林群落凋落物分解比针叶林群落快.     

不同粒径城市污泥热解和燃烧动力学研究

采用德国耐驰公司STA 409pc热重分析仪,对3个不同粒径的污泥颗粒(d≤0.25mm,0.25mm0.83mm)以升温速率20℃/min在纯氮和空气气氛中进行实验,并对污泥进行了元素分析和工业分析,对金属的含量进行测定.采用MATLAB 7.11.0(R2010b)中的surface fitting tool进行平面拟合的方法计算了相关的动力学参数.结果表明,污泥的热解可以分为3个阶段:水析出阶段(100～180℃)、挥发份热解阶段(205～550℃)和部分难挥发有机物与无机物的降解阶段(550～900℃).而污泥的燃烧可以分为4个阶段:水析出阶段(100～180℃)、挥发份的燃烧阶段(180～475℃)、碳燃烧阶段(475～595℃)和无机盐分解阶段(595～900℃).不同粒径下污泥热解第2阶段活化能约为48kJ/mol,反应级数为1.5～1.8.燃烧第2阶段的活化能约为33kJ/mol,反应级数为1.1～1.8.燃烧第3阶段活化能约为176kJ/mol,反应级数为1.1～1.2.     

灵空山油松林内凋落物与油松幼苗空间分布相关关系研究

以灵空山1 ha天然油松林为研究平台,通过野外收集器收集凋落物和室内分析实验的方法,分析灵空山油松林内凋落物物种组成、数量、空间分布等与油松幼苗空间分布的关系,揭示凋落物对油松幼苗所造成的影响,阐明凋落物不同组分之间与幼苗的空间分布关系.本研究参照拿马巴洛科罗拉多岛(Barro Colorado Island,BCI) 50 ha样地技术规范,在灵空山1 ha天然油松林长期监测样地内设置了11个种子收集器,从2014年9月到2016年12月,每15天收集掉落于收集器中的果实、种子及其相关附属物等.利用2年间收集的种子雨数据,主要结论如下:(1)收集器收集到的凋落物总重量为7.899 kg,其中叶凋落量最大,达到78.56%,收集到的凋落物树种共有10种,占样地树种数的35.7%.(2)油松幼苗在收集器周围半径10 m范围内的数量远多于半径5 m.(3)种子和果实的数量与幼苗的数量大致呈正相关,部分样地果实与幼苗呈负相关.(4)在11个凋落物收集器内,全部收集到凋落物,油松叶子存在于每个收集器中,其中的凋落物平均为682.42 g,其变异系数为0.29.(5)采用spss软件对凋落物不同的组分与幼苗进行pearson相关性分析,得出幼苗与油松叶、种子、果实有显著相关关系,凋落物中的树枝、树皮等附属物以及雄球花与幼苗空间分布无明显相关关系.     

不同变质程度煤燃烧阶段动力学参数

为研究煤自燃特征温度及危险程度,通过热重试验确定各煤种各个阶段温度范围和特征温度值,并用Freeman-Carroll法建立了反应研究f(α),并求出燃烧阶段煤的指前因子和活化能,并对特征温度值、指前因子和活化能变化规律进行了分析.研究结果表明:6种煤样燃烧阶段温度分别为247℃~433℃、280℃~537℃、279℃~542℃、272℃~550℃、313℃~574℃和365℃~594℃;随着固定碳的增加,煤燃烧过程及特征温度点滞后,煤的活化能和指前因子增大,1#煤样最易自燃,6#煤样最不易自燃;T1温度从247℃增大到365℃,T2温度从386℃增大到479℃,T3温度从408℃增大到514℃,T4温度从433℃增大到594℃.     

不同落叶林林下凋落物的分解与养分归还

用分解袋法研究胡桃楸、落叶松纯林及其混交林下叶凋落物的分解及养分归还速率。结果表明：在1个生长季内，3种林分叶凋落物分解速率从大到小依次为：胡桃楸纯林、混交林、落叶松纯林。胡桃楸纯林叶凋落物归还氮的速率最快，落叶松纯林叶凋落物归还磷、钾的速率最快。二组成混交林后，混交林叶凋落物归还氮的速率较落叶松纯林明显提高，而归还磷、钾的速率较胡桃楸纯林明显提高。胡桃楸与落叶松混交后叶凋落物养分归还速率较其各自纯林的有所提高，可能是混交林增产机理之一。     

滨海围垦湿地芦苇凋落物分解对模拟增温的响应

采用开顶式生长室(Open-top chambers,OTC)模拟增温,结合网袋法,研究了空气增温(1.984±0.7)℃对崇明东滩滨海围垦湿地代表植物——芦苇(Phragmites australis)不同凋落物组分(茎和叶)分解速率的影响,并分析增温和非增温条件下凋落物分解速率与1.2 m高度的空气温度、0～5 cm土壤温度及0～5 cm土壤湿度3种主要环境因子的相关性及其变化.结果表明:①增温与不增温处理下,OTC组和对照(CG)组芦苇茎的年分解率分别为49.20%和45.11%,而叶的年分解率分别为63.52%和58.53%,增温对叶的分解促进作用更加显著;②增温增大了湿地芦苇凋落物分解常数K值,OTC组和CG组茎的平均K值分别为0.028和0.027,叶的平均K值分别为0.093和0.080,叶的增幅显著大于茎的增幅;③3种主要环境因子与滨海围垦湿地芦苇凋落物的分解速率相关性由大到小依次是1.2 m空气温度>0～5 cm土层温度>0～5 cm土层湿度,且增温使分解速率与3种环境因子相关性程度均增大,其中,叶分解速率与土壤温度的相关性变化最显著,增大6.43%.综上所述,气温是影响滨海围垦湿地芦苇凋落物分解的关键环境因子,增温不仅会增大滨海围垦湿地芦苇凋落物的分解速率,同时也会改变芦苇凋落物分解速率与主要环境因子的相关性.