Ecosystem carbon loss with woody plant invasion of grasslands

The invasion of woody vegetation into deserts, grasslands and savannas is generally thought to lead to an increase in the amount of carbon stored in those ecosystems. For this reason, shrub and forest expansion (for example, into grasslands) is also suggested to be a substantial, if uncertain, component of the terrestrial carbon sink. Here we investigate woody plant invasion along a precipitation gradient (200 to 1,100 mm yr(-1)) by comparing carbon and nitrogen budgets and soil delta(13)C profiles between six pairs of adjacent grasslands, in which one of each pair was invaded by woody species 30 to 100 years ago. We found a clear negative relationship between precipitation and changes in soil organic carbon and nitrogen content when grasslands were invaded by woody vegetation, with drier sites gaining, and wetter sites losing, soil organic carbon. Losses of soil organic carbon at the wetter sites were substantial enough to offset increases in plant biomass carbon, suggesting that current land-based assessments may overestimate carbon sinks. Assessments relying on carbon stored from woody plant invasions to balance emissions may therefore be incorrect.     

毛乌素沙地的形成与治理

毛乌素沙地的历史已有几十万年,它处在年降水量一般在350mm~500mm之间,是森林草原和草原为主的地区。就降水和植被条件而论,该区不是沙漠形成和分布的地区。造成目前类似沙漠景观的最重要的因素是该区砂岩风化产生的大量沙物质条件,其次是较强的风动力条件。根据毛乌素沙地形成的特殊成因分析,提出了治理毛乌素沙地的新思路,即除植树种草之外,更要注意以利用该区以南丰富的黄土物质改良沙地,这能够阻止大气降水通过砂层响深部的快速渗透,能有效增加土壤的持水性,改善土壤水分条件,有利于植物生长和植物固砂,能够加速植被的恢复。由于该区紧邻黄土高原,采取以土盖沙的物质改良方式对解决该区沙漠化问题应当是有效的。     

三种磷酸盐类阻燃剂对脲醛树脂固化过程的影响

用差示扫描量热法（ＤＳＣ）研究了三种磷酸盐类阻燃剂（磷酸二氢胺ＭＡＰ、磷酸氢二铵ＤＡＰ和聚磷酸铵ＡＰＰ）对脲醛树脂胶粘剂（ＵＦ）固化反应起始温度、反应速度以及最终固化程度的影响。结果表明：（１）ＡＰＰ和ＭＡＰ可以降低阻燃胶粘剂的ｐＨ值，而ＤＡＰ则使ｐＨ值升高；（２）ＡＰＰ和ＭＡＰ可以降低ＵＦ胶固化反应活化能，使固化反应在较低的温度下开始，但相应的阻燃ＵＦ胶最终固化程度低于不加阻燃剂的ＵＦ胶；（３）     

太原师范学院(南区)校园木本植物及其观赏特性研究

对太原师范学院(南区)校园的木本植物进行了调查和鉴定.结果表明:本校园观赏类型丰富,均具观形特性,观花植物有24种,观叶树种有41种,观果树种有13种,且春、夏两季以观花为主,秋季以观叶、观果为主,冬季相对冷清.并就本校园木本观赏植物的选择及养护提出了相关建议.     

中国的世界第一水资源与亚洲季风动力学

中国天然的墨脱察隅大喇叭的南部开口达700km，是目前世界第一大河——亚马逊河口长度（240km）的两倍多；喇叭开口处年降水量高迟4500mm／a，也是亚马逊河（2000mm／a）的两倍多；全面覆盖印度洋的三条跨赤道暖湿水汽大值带和来自太平洋、印度洋的十八条输送暖湿水汽的热带江河深入青藏，共同形成全球最大水资源的基本架构。笔者认为，为战胜可能在2020年前后将发生持续十年的世界性大旱灾，应及时完成墨脱察隅大喇叭体系配套工程；巧妙拓展现有水汽通道，把高降水带自海拔4000m以下，移到海拔4000m以上；增加三江源的降水量；开掘青藏运河，超越亚马逊河，为世界三分之二人口供水，“构建和谐世界”。     

垃圾填埋场ET封顶系统水分平衡数值分析

针对垃圾填埋场压实黏土最终封顶易受气候影响而开裂(干裂缝或冻融裂缝),其工程特性显著降低的缺陷,介绍了新型ET(蒸发传输)封顶系统的工作机理.在同时考虑降水和蒸发补给的作用下,建立了水汽在ET封顶系统迁移的一维数学模型.以大连市1976年的降水和蒸发补给气候条件为边界条件,模拟了ET封顶系统中的水汽在1a内变化规律.从分析模拟结果得出,距地面越近含水率受降水、蒸发补给气候条件的影响越显著,且随着深度的增加出现明显的峰值滞后现象.阻隔土壤层中的水分未达到饱和状态,说明总厚为150cm的ET封顶系统完全可以抵御大连市近48a以来最大强降水的冲击.对降水强度、降水持续时间以及阻隔层的厚度等参数进行了分析.数值分析与试验数据对比结果表明,计算值和试验数据基本吻合,验证了模型的可靠性.研究工作为建造垃圾填埋场ET封顶系统提供了理论依据.     

钢筋混凝土简支梁的耐火极限

编制了普通／高强混凝土简支梁高温反应的全过程分析程序,程序中近似考虑了高强混凝土的爆裂效应,程序的有效性得到了其他学者试验结果的验证．文中针对不同荷载比、混凝土保护层厚度、跨高比和配筋率共288种工况,进行普通／高强混凝土简支梁的高温反应分析,揭示了各主要参数对上述两类简支梁耐火极限的影响规律,并对两者进行对比．通过计算,定量地给出了两类简支梁耐火极限的简化确定方法．结果表明：高温爆裂对高强混凝土简支梁的耐火极限影响显著;严格控制荷载比和适当增加混凝土保护层厚度是提高普通／高强混凝土简支梁耐火极限的有效措施．     

华北石质山区苹果树蒸腾规律及水分供求关系

采用由热扩散植物液流技术测算得到的、周期为2003年1月-2004年12月的苹果树蒸腾数据,结合同步观测得到降雨量,分析华北石质山区10年生苹果树蒸腾耗水规律及水分供求关系,旨在为该地区节水苹果园的发展提供必要的水分生态理论依据。结果表明:(1)苹果树蒸腾耗水量(TR)呈现出明显的日际变化或月变化特征。3-4月逐渐升高,5月-6月达到全年高峰值,7月份逐渐降低,10月以后迅速降低。2003年及2004年全年TR值分别为600.9mm、468.0 mm,主要生长期间(4月-9月)分别为502.6 mm、408.3 mm;(2)2003年和2004年降水与苹果蒸腾的比例均大于1.0,说明周年降水可以满足苹果蒸腾耗水的需要。但主要生长季节中的4月至5月降水量与蒸腾量比(R/TR)仅为0.2~0.4,故该时期苹果树水分供求矛盾比较突出,应加强水分补给。2003年苹果树萌芽期、新梢旺长期降水与蒸腾的比值(R/TR)分别为0.05、0.82,2004年该值分别为0.14、0.63。说明萌芽期至新梢旺长期(4月初至6月中旬)这种供求矛盾尤为突出,该时期正处果树水分敏感期,所以更要实施水分管理。     

高吸水性树脂增稠体系流变学性能的研究

以高吸水性树脂为增稠剂,测定了增稠体系的粘度与剪切速率之间的关系。通过回归分析,比较高吸水性树脂增稠体系,“７０４”和“７５”型灭火剂的流变学性能。实验发现,高吸水性树脂增稠体系的流变学性能优于“７０４”和“７５”型灭火剂。     

陕西省降水时空变化特征及资源化研究

基于陕西省1961-2005年97个县市的逐月降水资料,从年际和年内2个方面分别对陕北、关中、陕南及全省的降水时空分布规律做了统计分析,并利用非参数Mann-Kendall方法对降水的变化趋势做r检验分析.结果表明:陕南地区降水量丰富,而陕北地区较少,全省降水呈现南多北少,并且主要集中在5-10月份(夏秋季节)的特点,特别是陕北地区夏季降水量占全年降水量的56.3%.从资料研究町以看出,全省只有5个县的年降水量有增加的趋势,其中4个在陕南地区,其他92个县市都出现了不同程度的下降,其中陕北南部、关中和陕南西部的地区降水量每年平均减少3nltn以上,降幅最大.从季节降水来看,春秋季3大地区的降水都有减少的趋势,夏季除陕北地区有小幅度的下降外都出现了增加的趋势,冬季都有小幅度的增加.从雨水资源化利用的角度来看,陕北地区可以充分利用土壤蓄集雨水,建立大型地下蓄水库以供城市用水;关中地区可以在黄土台塬区蓄存、下渗雨水,这将会对于台塬以下城市地下水水位恢复产生积极有效的作用;陕南通过水源涵养地建设和蓄水水库修建,收集利用雨水资源,减少污染,保护水源.     

层次分析法在防火树种选择中的应用

将层次分析法应用于防火树种选择中,通过对毛栲、竹柏、木荷等9种防火林带树种的抗火性能进行定量分析,提出了防火林带树种的最佳选择。     

酸雨对寺庙建筑物表面材料腐蚀的形态模拟研究

运用pH分别为5.0,4.0,3.0的人工模拟酸雨和pH=7.0的去离子水对寺庙建筑物材料青瓦、琉璃瓦、汉白玉进行同步模拟降雨侵蚀实验,在模拟降雨量累积达到540 mm之后,测定各模拟雨水的矿化度;将模拟建材样品风干经抽真空和喷金导电处理,用日立X-650型扫描电子显微镜(SEM)观测建筑物表面特征.实验结果表明: 酸雨对琉璃瓦有釉漆的一面几乎不会产生腐蚀,对汉白玉的腐蚀大一些,对青瓦的腐蚀程度最大,尤其是在pH≤4.0时,腐蚀过程明显加重.故控制城市区域高浓度SO2的排放,减少强酸性酸雨的形成是保护城市建筑物及其人工生态系统平衡的重要措施.     

我国东部典型森林木本植物的气孔特征及其对氮添加的响应

利用我国东部森林养分添加实验平台, 测定18种优势木本植物叶片的气孔特征。结果表明, 不同生活型木本植物的气孔特征有显著的差异(P<0.05), 我国东部优势木本植物的气孔特征具有明显的纬度格局, MAT, MAP和PET是重要的影响因子。各优势树种气孔特征之间存在显著的相关性, 气孔长度和气孔密度显著负相关, 气孔导度则随着气孔长度的增加而增加, 随着气孔密度的增加而降低。氮添加对不同物种气孔特征的影响不同, 不同温度带和生活型木本植物的气孔特征对氮添加的响应也存在差异。     

Woody cover and hominin environments in the past 6 million years

The role of African savannahs in the evolution of early hominins has been debated for nearly a century. Resolution of this issue has been hindered by difficulty in quantifying the fraction of woody cover in the fossil record. Here we show that the fraction of woody cover in tropical ecosystems can be quantified using stable carbon isotopes in soils. Furthermore, we use fossil soils from hominin sites in the Awash and Omo-Turkana basins in eastern Africa to reconstruct the fraction of woody cover since the Late Miocene epoch (about 7 million years ago). (13)C/(12)C ratio data from 1,300 palaeosols at or adjacent to hominin sites dating to at least 6 million years ago show that woody cover was predominantly less than ～40% at most sites. These data point to the prevalence of open environments at the majority of hominin fossil sites in eastern Africa over the past 6 million years.     

含添加剂细水雾熄灭甲烷/空气火焰的研究

利用Cup Burner燃烧装置研究了含有不同金属氯化物细水雾抑制熄灭小尺度甲烷/空气火焰的过程与机理.研究结果表明,金属氯化物具有普遍增强细水雾抑制熄灭火焰的能力,添加剂的类型和浓度对细水雾抑制熄灭气相火焰性能影响显著.在相同质量分数下,含金属氯化物添加剂的细水雾抑制火焰的能力逐渐增强,其排序为MgCl2,CaCl2,NaCl,KCl,MnCl2,FeCl2;含金属氯化物的细水雾抑制熄灭火焰过程中,吸热冷却、化学抑制与传热阻力增大3种作用同时存在,并互相竞争,最终达到平衡,存在着细水雾与添加剂的最优浓度配比,在此浓度上细水雾将达到最佳的灭火性能.     

两次不同类型降水中GPS水汽特征对比分析

通过对2008年7月14-15日的稳定性区域暴雨天气过程以及2008年6月25-26日的对流性强降水中GPS水汽体现出的特征进行分析,结果表明：GPS水汽在稳定性降水中对实际预报具有较好的指示性能,可以用来区分潮湿气团与干燥气团.当大气达到高湿条件,可降水量增长到顶点,即预示未来4-5h会有降水出现;当可降水量（PWV）≥50 mm的持续时间越长,实况降水量越大.在6月25-26日的雷暴降水中,受中小尺度天气系统影响,PWV曲线起伏剧烈,局地性特征明显,但与降水量级以及降水起止时间并无明显联系,对未来降水预报所起意义不大.     

中国西北干旱区过度灌溉绿洲的水分收支特征研究

基于水分收支平衡原理, 观测2012年生长季张掖绿洲的水分收支分量动态特征, 探究灌溉对绿洲水分收支的影响。结果表明: 1) 无降水及灌溉时, 绿洲内40~100 cm深度的土壤含水量高 0~20 cm的土壤, 强降水事件对0~20 cm的土壤含水量影响较大, 而灌溉事件对 0~100 cm的土壤含水量有明显影响; 2) 无降水及灌溉时, 绿洲的日均蒸散发(ET)为2.83 mm/d, 降水事件后3日蒸散发量为降水之前的 1.16倍, 灌溉事件之后2日蒸散速率为灌溉之前的1.88倍, 说明灌溉对绿洲的蒸散发影响更为显著; 3) 绿洲生长季水分收支收入项(降水和灌溉, P+I)中, 灌溉占89.7%, 水分支出项主要为深层渗漏(DP), DP/(P+I)为81%; 4) 2012年生长季绿洲灌溉需水量为213 mm, 实际灌溉量比灌溉需水量多出474 mm, 远远超出所需, 水资源浪费严重。     

曲阜孔林暖温带森林群落生殖物候初探

对孔林暖温带落叶阔叶林和针叶林中312种种子植物的开花、结果的物候情况进行了研究，每半月调查1次，持续观察13个月．生活型包括乔木、灌木、草本3种类型．结果表明：孔林植物群落中植物的开花物候和结果物候都相对集中，花期主要集中于4-9月，其中以6、7两月最多；果期主要集中于6-10月，其中以8、9、10 3个月最高．不同生活型植物在一年中具有不同的开花、结果高峰期．开花高峰期依次出现在乔木层-灌木丛-草本层。木本植物先于草本植物；结果高峰期依次出现在草本层-灌木层-乔木层，木本植物与草本植物的结果高峰期是基本重叠的．     

南京市植物的耐旱生长指标调查

针对2013年7~9月南京高温干旱的气候情况,选取南京的常见城市园林绿化植物78种,选择公园、校园、街道为调研样地,按植株在干旱期(7~9月)不同表现性状作为植株耐旱生长指标,进行了植物抗旱性生长指标的调查,发现公园、校园、街道的植物枯萎比率顺次增高。同时,分析出耐旱性植物的特点有:多为针叶树种、耐水湿能力强,乔木、灌木、地被的耐旱性依次减弱等。最后总结出南京市常用的最耐旱植物10种和最不耐旱植物10种,以及耐旱性强、使用量大、美观性强的适于城市园林应用的乔木—灌木—地被植物种类共67种,以期为日后的城市园林植物选择提供借鉴。     

重庆市水资源供需预测

重庆市地处湿润地区，水资源丰富，多年平均降水量1211.9mm，径流深度650mm。预测2030年全市总需水量145.53亿m^3，水资源总量大于总需求量。但是水资源的时空分布与人类需求不一致，人类活动频繁，工业和城镇用水量增加很快，水质恶化，水资源的供需矛盾仍然存在，节约用水刻不容缓。