中蒙边境草原无风条件下可燃物燃烧火行为模拟

【目的】中蒙边境地区二连浩特市、东乌旗和新巴尔虎右旗草原易发生火灾，对当地生态环境和周边城市安全造成极大威胁。研究中蒙边境草原无风条件下可燃物燃烧火行为参数，可为中蒙边境草原可燃物管理和草原火灾预防提供理论依据。【方法】通过外业调查、样品采集，运用燃烧床以及热电偶等室内模拟并测定无风条件下可燃物的火行为，对可燃物火行为指标进行模拟分析。【结果】无风条件下，二连浩特市、东乌旗和新巴尔虎右旗室内模拟燃烧的火强度分别为780.44、805.80和1 195.60 kW/m,蔓延速度分别为0.61、0.45和0.67 m/min,火焰平均高度分别为30.30、35.53、33.90 cm,火焰平均温度分别为481.97、529.33、389.93℃,热辐射分别为0.45、1.20、1.44 kW/m²。【结论】二连浩特市、东乌旗、新巴尔虎右旗草原可燃物阻滞时间分别为28、15、22 s;二连浩特市在发生火灾时温度波动维持的时间较长，火灾隐患大；东乌旗草原可燃物阴燃热辐射接近火焰热辐射，持火力强，具有较大的复燃可能性。     

广西4种乔木树叶的燃烧性差异研究

【目的】以广西4种乔木树种叶片为研究对象,测试其燃烧性能,为林火发生预测提供科学依据。【方法】以格木(Erythrophleum fordii)、马尾松(Pinus massoniana.)、台湾相思(Acacia confusa)和红椎木(Castanopsis hystrix)等4种乔木的叶片为材料,采用锥形量热仪对其燃烧性能进行测试,测定热释放速率(heat release rate,HRR)、总释放热(total heat release,THR)、烟生成速率(smoke produce rate,SPR)、烟释放总量(total smoke release,TSR)、质量损失速率(mass loss rate, MLR)等指标。【结果】①格木和红椎木的热释放速率(HRR)和质量损失速率(MLR)曲线近似,马尾松和台湾相思的HRR和MLR曲线近似,4种可燃物的总释放热(THR)、烟生成速率(SPR)和烟释放总量(TSR)曲线近似,但数值不同。②4种可燃物最大热释放速率大小顺序依次为:台湾相思(285.22 kW/m²)>马尾松(229.85 kW/m²)>格木(216.10 kW/m²)>红椎木(200.12 kW/m²)。4种可燃物THR大小顺序依次为:格木>红椎木>台湾相思>马尾松。4种可燃物的SPR峰值大小顺序依次为:格木(0.07 m²/s)>台湾相思(0.05 m²/s)>马尾松(0.04 m²/s)=红椎木(0.04 m²/s)。4种可燃物TSR大小顺序依次为:格木(191.94 m²/m²)>红椎木(162.83 m²/m²)>台湾相思(119.67 m²/m²)>马尾松(95.49 m²/m²)。4种可燃物的MLR大小顺序依次为:格木(4.92 g/s)>马尾松(2.68 g/s)>台湾相思(2.63 g/s)>红椎木(1.92 g/s)。【结论】4种树种叶片的燃烧性能有所差异。格木、红椎木、马尾林、台湾相思的叶片燃烧前期的HRR、THR、SPR和TSR相差不大,后期格木和红椎木明显高于马尾松和台湾相思,即格木和红椎木的叶片燃烧持续性高于马尾松和台湾相思的,更利于火灾持续。     

亚热带典型森林类型可燃物载量分配特征

【目的】探究亚热带地区典型森林类型可燃物载量分配规律，明晰不同森林类型组分单位面积可燃物载量与乔木层蓄积量的关系，为森林可持续经营提供科学依据。【方法】依据湖州市森林防火普查及补充调查数据，9种亚热带典型森林类型为研究对象，通过样方调查及烘干法，实际测定和计算不同森林类型各组分的单位面积可燃物载量，采用单因素方差分析法分析不同森林类型及各组分的单位面积可燃物载量差异，并对典型森林类型组分的单位面积可燃物载量与乔木层单位面积蓄积量进行线性或非线性回归拟合，分析其相关性。【结果】绝大多数森林类型的乔木层单位面积可燃物载量显著高于枯倒木层的(P<0.05),枯倒木层的又显著高于灌木层等其他组分(P<0.05),而毛竹(Phyllostachys edulis)纯林枯倒木层单位面积可燃物载量显著高于其他组分(P<0.05);栎类(Quercus spp.)纯林、木荷(Schima superba)纯林及针阔混交林的乔木层单位面积可燃物载量相对其他森林类型较高，针阔混交林、木荷纯林和其他软阔叶林的枯落物层的单位面积可燃物载量较其他森林类型高；回归分析结果表明，绝大多数森林类型单...     

呼伦贝尔市气候变化对森林草原火灾的影响及未来趋势分析

【目的】气候变暖是引发森林和草原火灾发生次数增加和过火面积扩大的重要因素。呼伦贝尔草原是中国北方地区重要的生态防护屏障,也是目前受气候变化影响最为严重的区域之一。通过研究呼伦贝尔市气候和森林草原火灾的历史变化,计算未来变化趋势以及干旱指数,为该地区应对气象灾害以及森林草原火灾的防御准备工作提供理论依据。【方法】利用重标极差(R/S)分析法、标准化降水蒸散指数(SPEI)分析等方法整理分析内蒙古自治区呼伦贝尔市1961—2018年的气象数据,得出过去及未来变化趋势以及干湿程度。通过分析1990—2018年呼伦贝尔市森林草原火灾数据,将气象要素与干旱状况分别与森林草原火灾数据相结合进行分析,得出火灾未来变化趋势。【结果】 ①1961—2018年内蒙古呼伦贝尔市气温和降水量增加,相对湿度和日照时间下降;气温未来变化趋势将与过去变化趋势相同,降水量、相对湿度、日照时间变化趋势将与过去变化趋势相反;2011年始呼伦贝尔市气候出现持续干旱状况,通过24个月的数据分析得出,未来将会持续保持干旱。②森林火灾的发生频度和过火面积均呈现上升趋势,分别为1次/a和318.38 hm ²/a;草原火灾的发生频度和过火面积均呈现下降趋势,分别为0.41次/a和12 486 hm ²/a。③当植物处于生长季时,草原火灾和森林火灾均与气温呈负相关,与降水量呈正相关,草原火灾与相对湿度和日照时间均呈正相关,森林火灾与相对湿度和日照时间均呈负相关。④森林草原的火灾频度和过火面积与短时间尺度SPEI均有很高的拟合程度,拟合曲线为二次函数。【结论】研究预测,未来呼伦贝尔地区干旱程度将会延续,森林草原火灾的发生与气象因素有很高的拟合度。建议当地有关部门在掌握本地气候变化基础上,制定合理的防护措施。     

典型喀斯特区域植物物种多样性研究——以广西中越边境喀斯特地区种子植物为例

【目的】广西中越边境地区喀斯特地貌广泛发育,是广西生物多样性研究和保护的关键区域,也是全球生物多样性研究和保护的热点地区。鉴于当前该地区植物区系复杂,植物调查薄弱,生物多样性面临严重威胁,特选该区域开展研究。【方法】基于相关文献资料,整合野外调查数据和历史标本信息,完成该地区的种子植物物种多样性编目,并据此开展综合分析。【结果】广西中越边境喀斯特地区共有种子植物3 118种(含种下单位),隶属于187科、1 050属,科属以寡种占优势,但优势科属也较明显。该区野生种子植物184科,可分为10个分布区类型,其中热带性质的共97科,温带性质的共39科,种子植物热带性科和温带性科的比值约为2.5/1,在属级水平上,该区野生的1 028属可划分为14个分布区类型和24个变型,热带性属共736个,温带性属共219个,热带性属和温带性属的比值约为3.4/1。可见不管在科级还是属级水平都表明该地区地理成分复杂,表现出强烈的热带性质。广西中越边境喀斯特地区种子植物特有现象突出,该地区拥有294种广西特有植物;还有351种为石灰岩特有植物,占该地区总种数的11.51%,另外还有423种为石灰岩适宜植物,综合二者,广西中越边境喀斯特地区典型的喜钙植物种类高达774种,占该地区总种数的25.38%,而且这些特有植物集中于少数的几个科属内,科属优势明显。广西中越边境喀斯特地区珍稀濒危植物众多,其中国家重点保护野生植物29种,包括11种Ⅰ级和18种Ⅱ级保护植物;广西重点保护野生植物有292种,兰科植物就多达261种,其余的31种;另外还有12种被列为全国极小种群保护野生植物。【结论】广西中越边境喀斯特地区植物物种多样性丰富,地理成分复杂,表现出明显的热带性质,特有现象突出,珍稀濒危植物众多,该地区具有重要的研究和保护价值,对广西乃至中国的生物多样性研究和保护都有着举足轻重的意义。     

不同森林群落类型土壤蚯蚓数量和生物量的时空分布特征

【目的】明确不同森林群落类型对其土壤蚯蚓数量(密度)及生物量时空动态的影响。【方法】采用电击法研究了云南省昆明市3种森林群落类型的土壤蚯蚓密度与生物量的时空分布规律,用相关分析与方差分析方法,分析3种森林类型的样地土壤理化环境与蚯蚓密度及生物量变化的相关性。【结果】①森林群落类型显著影响蚯蚓密度(P=0.001)和生物量(P=0.006),各森林群落类型下土壤蚯蚓密度与生物量的大小顺序分别为:云南松群落>桉树群落>疏林群落、云南松群落>疏林群落>桉树群落。②蚯蚓密度和生物量时间变化总体上表现为:9月>10月>11月。垂直分布表现为:桉树群落与云南松群落蚯蚓及生物量主要分布在≥5～10 cm土层,而疏林群落主要集中于0～5 cm土层。③桉树群落土壤温度、pH及水解氮与蚯蚓密度和生物量呈显著正相关关系(P<0.05); 土壤含水量、有机质、全氮等与蚯蚓密度及生物量变化趋势基本一致,但它们与蚯蚓密度及生物量的相关性未达到显著水平; 云南松群落和疏林群落下蚯蚓密度及生物量与土壤温度显著相关(P<0.05),而与土壤含水量、有机质、全氮、水解氮等相关性不显著。【结论】3种森林群落类型中土壤蚯蚓密度及生物量的时空分布具有显著的差异性,这种差异性与样地土壤理化环境(温度、水分、pH、土壤氮等)的变化密切相关。     

4种薯类食品多项指标的灰色模式识别分析

选择我国不同地区红薯、山药、葛根、紫薯4种薯类食品作为研究对象,对食品多指标测定与综合评价.从燃烧热、燃烧稳定性、脂肪、灰分、粗纤维含量方面评价食品营养.测定4种食品燃烧热、燃烧稳定性、脂肪、灰分及粗纤维含量,并从食品营养方面用化学计量方法进行质量评价与分类.结果表明,4种薯类食品燃烧热大小顺序为：葛根>红薯>山药>紫薯,燃烧稳定性排序为：山药>葛根>紫薯>红薯,脂肪含量顺序为：葛根>紫薯>红薯>山药,灰分含量顺序为：葛根>山药>红薯>紫薯,粗纤维含量顺序为：紫薯>山药>葛根>红薯,多指标化学计量分析顺序为：山药>葛根>紫薯>红薯.这项研究为热重分析方法研究食品燃烧稳定性评价与研究提供理论支持,这项研究建立的多指标综合评价体系为食品营养评价提供一种新思路,这项研究为大规模开发食品资源以及食品分类研究提供有力地科学依据.     

在退化维修活动下具有多窗口及退化效应的单机排序问题

【目的】对多窗口和具有退化效应与退化维护活动的单机排序问题进行求解。【方法】假设任务的实际加工时间是关于该任务加工位置的函数,一个窗口不能包含另一个窗口。由于机器存在退化效应,适时地对机器进行维护能提高机器的生产效率。一旦维护活动结束,机器恢复到最初状态,并且任务的退化效应更新,机器维护活动持续的时间取决于维护活动的开始时间。将所有任务分成若干个任务集,任务集个数已知,每一个任务集共用一个窗口。目标是得到每个任务集最优窗口的位置、大小和最优维护活动的位置及任务的最优加工顺序使得任务的提前惩罚费用、延误惩罚费用、窗口开始时间及宽度费用之和最小。【结果】证明了此问题可以通过转化为指派问题求得最优解。【结论】并给出一个多项式时间算法来解该问题。
     

指数施肥对紫椴实生苗生长和根系形态的影响

【目的】指数施肥是根据苗木的相对生长速率添加与幼苗对应养分需求剂量的养分加载方式之一。研究不同施肥方式及不同施氮(N)量对紫椴(Tilia amurensis Rupr.)幼苗生长、养分含量、根系形态的影响,旨在揭示紫椴对N素的需求利用规律,为苗圃培育优质合格紫椴苗木提供参考。【方法】以1年生紫椴播种(实生)苗为供试材料,在大田培育环境下,设定常规施肥(200 mg/株,CK)、1倍指数施肥(207.46 mg/株,编号E100)和2倍指数施肥(414.92 mg/株,编号E200)3种施肥处理。每次施肥间隔时间为7 d,共施氮肥10次至整个生长季结束,每周进行紫椴幼苗苗高、地径的测定,用于绘制生长曲线。最终苗木收获时,先分离出根系进行形态指标的扫描,获得总根长、总根表面积、总根体积。最后全株烘干用于测定各器官的生物量、N积累量及N浓度。【结果】指数施肥比常规施肥显著促进紫椴幼苗的苗高、地径的增长。不同指数施肥处理下,单株生物量以E100、E200处理分别比CK高出1.63与1.66倍(P<0.05),不同处理下根茎比大小表现为CK>E100>E200。3种处理下苗木的根、茎、叶含N量大小顺序均为E200>E100>CK,全株含N量分别达到349.24、338.21、94.48 mg/株。不同处理下根、茎、叶中N浓度大小顺序均为E100>E200>CK。不同处理下幼苗的根长、根表面积、根体积、比根长、比根表面积、根系组织密度具有相同的趋势均为E100 >E200 >CK。不同施肥处理苗木N素收获指数大小表现为E100>E200>CK,E100是CK的3.45倍。E100处理下的苗木质量指数比CK提高了0.89倍。【结论】指数施肥与常规施肥相比显著提高了苗木的生长、养分积累利用、根系形态特征和N肥收获指数,依据以上评价指标,可得指数施肥E100(207.46 mg/株)处理下的紫椴播种苗生长表现为最好。     

“武陵夜雨”的气候特征及资源价值分析

【目的】武陵山区气候及生态条件特殊,是中国最大夜雨(当日20:00至次日8:00之间自然降落的雨水)分布区。研究“武陵夜雨”气候特点及资源价值,促进扶贫攻坚区武陵山区的经济发展和生态文明建设。【方法】通过国内外典型夜雨区比较分析,并综合考察武陵山区降雨机制、昼雨量及夜雨量。【结果】因中国西南气候锋移动路线与武陵山脉走向重合、南北气候锋交遇区与武陵山分布范围重合,再加上该地区山(峰)谷(河谷)高差形成显著“山谷风”,共同促成了中国大面积夜雨区“武陵夜雨”的形成。【结论】武陵夜雨是武陵山区优良生态环境和丰富资源条件的坚实基础,有提高空气质量、提升农作物产量和品质、涵养优质旅游资源、促进传统经济发展等作用。重视武陵夜雨的研究和利用,应视为是发展中国西部经济和加强该地区生态文明建设的工作任务之一。
     

三江源地区草地退化对土壤含水量的影响

【目的】研究草地退化对青海三江源地区土壤含水量的影响,为草地生态系统的综合监测与评估提供科学参考。【方法】根据遥感解译数据,得到20世纪70年代以来三江源地区草地退化的时空特征,结合不同土壤类型、不同退化等级下的孔隙度实测数据,利用空间分布替代时间演替的方法得到不同时段土壤饱和含水量的时空变化,分析该区草地退化与土壤饱和含水量的关联程度。【结果】20世纪70年代中后期至2004年,三江源地区草地退化现象持续发生; 2004—2012年,该区草地得到了一定程度的恢复。20世纪70年代中后期至2004年,三江源地区草地土壤饱和含水量减少了45.58亿m³; 2004—2012年,草地土壤饱和含水量减少了1.50亿m³。【结论】尽管草地退化情况略有减轻,但草地土壤饱和含水量表现出持续减少的现象。植被退化是三江源地区土壤退化的直接原因,由其引起土壤理化性状的改变,进而影响土壤持水性。     

兴安落叶松林缘天然更新与立地环境因子的相关分析

【目的】揭示兴安落叶松林缘更新与土壤特性及小气候因子的深层次关系。【方法】在测定兴安落叶松林缘天然更新状况、小气候因子及土壤理化性质的基础上,用单因素方差分析与相关性分析法研究了兴安落叶松林缘天然更新指数与土壤理化性质及小气候因子的相关性。【结果】①距离林缘0 m处的样带更新指数最大,距离林缘20、40、60 m的3条样带更新指数变化不大且趋于平稳。②兴安落叶松林缘的光合有效辐射和空气温度显著大于林内。③林缘的土壤养分高于林内,林缘土壤pH小于林内。④通过主成分分析法得到影响兴安落叶松林缘更新的主要因子为土壤含水率、土壤有机质和光合有效辐射,通过多元线性回归分析法得到影响兴安落叶松林缘更新的主要因子为土壤含水率和土壤有效磷。【结论】兴安落叶松林缘的更新效果比林内好,林缘效应对兴安落叶松林更新的影响大致在距离林缘20 m范围以内;光合有效辐射、空气温度和土壤理化性质能有效影响兴安落叶松林缘的更新,其中土壤含水率是影响兴安落叶松林缘更新的最主要因素。因此可以通过改善林缘的环境促进兴安落叶松林缘区域的更新。     

海相人工冻土热物理特性试验研究

【目的】沿海城市轨道交通主要穿越海相深厚软土,需要大量使用冻结法施工,而该地区典型土层热物理特性是冻结法设计的关键依据。研究土质、冻融条件等因素对海相人工冻土冻结温度、热物理性质和冻融性质的影响可为该地质条件下的隧道施工提供基础资料。【方法】选取宁波地区3种典型土层,即淤泥质黏土、粉质黏土和砂质粉土,开展冻结温度和热物理参数测定,以及封闭与开放系统下冻胀融沉试验。【结果】3种土层冻结温度为-0.43～-0.23 ℃,且以砂质粉土的较高,粉质黏土的次之,淤泥质黏土的较低; 不同土层热物理性质不同,但其常温土的导热系数和容积热容量大小呈现一致性,表现为砂质粉土最大,粉质黏土次之,淤泥质黏土最小; 冻土的导热系数、容积热容量和导温系数均大于常温土,冻土导热系数为常温土导热系数的1.37～1.77倍,且颗粒越粗差异越大; 各土层冻胀率和融沉系数相差较大,冻胀率较大的土层其融沉系数也较大,表现为淤泥质黏土＞粉质黏土＞砂质粉土; 开放系统补水冻结过程下各土层冻胀率和融沉系数分别为封闭系统冻结过程不补水工况下冻胀率和融沉系数的1.23～1.88倍和1.21～1.84倍。不论是开放系统还是封闭系统,海相土体各土层的融沉过程相似,可分为缓慢融沉、快速融沉和稳定融沉3个阶段。【结论】海相土体的冻结温度、热物理性质和冻融性质与其土质、状态和冻融条件等因素密切相关,在进行海相土体冻结法设计与施工时,应充分考虑其物理特性的差异性。     

复合养殖对柑橘林土壤微团聚体分形特征及理化性质的影响

【目的】研究经济林复合经营模式中,鸡的养殖密度对林下表层(0～20 cm)土壤微团聚体特征和土壤理化性质的影响,并探讨特征微团聚体组成比例(PCM,<0.02 mm/(≥0.02～0.25 mm))、<0.02 mm与≥0.02～2.00 mm粒级含量的比值(RMD,<0.02 mm/(≥0.02～2.00 mm))和分形维数D与土壤理化性质之间的关系。【方法】以四川盆周低山丘陵区柑橘林地为对象,在试验区中建立20 m×20 m标准地各4块,设置3次重复,分别饲养鸡0、600、1 200和2 400 只/hm²,采用“S”形5点取样法分别采集0～20 cm土样,并测定土壤微团聚体组成、有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾含量及土壤物理性质。【结果】柑橘林下养鸡经济林的复合经营模式增加了土壤微团聚体大粒级(≥0.02～2.00 mm)颗粒含量,降低了小粒级(<0.02 mm)颗粒含量。随养鸡密度的增加,土壤PCM、RMD和D值均逐渐减小。不同养鸡密度的土壤PCM、RMD及D均与土壤含水量、非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙、通气度以及土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾等含量呈显著负相关(P<0.05),与土壤密度显著正相关。【结论】柑橘林下养鸡可促进土壤较小粒级的微团聚体向较大微团聚体的转化,能有效改善土壤微团聚体组成,降低土壤PCM、RMD和D; 土壤PCM、RMD和D可作为评价林下养鸡生态系统土壤理化性质的一项重要综合性定量指标。     

基于坡度视角的黄土高原退耕还林(草)工程碳汇效应分析

【目的】探究退耕还林(草)背景下黄土高原不同坡度退耕地的固碳效应及存在的差异,根据不同坡度碳储量的变化优化新一轮退耕还林工程。【方法】基于2000—2020年黄土高原固碳数据和2000—2015年土地利用数据,运用GIS空间分析法,分析了近20年黄土高原固碳量的时空变化,以及不同坡度退耕地的碳汇效应。【结果】2000—2020年黄土高原固碳量前期增幅较大,后期增幅较平缓,固碳量变化与森林覆盖面的走向基本一致,呈现南高北低的现象;2000—2015年黄土高原土地利用结构发生明显改变,耕地显著减少,林、草地覆盖率增长至56.42%,且各土地利用类型单位面积固碳量呈增加态势,林地单位面积上固碳量最多;此外,坡度15°～25°林地单位面积上固碳量最大,约716.93 g/m²,8°～15°草地的单位面积固碳量最大,约748.65 g/m²。【结论】黄土高原退耕还林还草工程带来了巨大的碳汇效应,不同坡度林、草地的固碳能力存在明显差异,缓坡度地带草地固碳能力最强,中高坡度地带林地固碳能力最强。     

凤阳山主要林分类型土壤团聚体及其稳定性研究

【目的】探究凤阳山自然保护区的林地土壤团聚体组成及其影响因素,为恢复与保护土壤资源提供一定的理论依据。【方法】以浙江省凤阳山自然保护区内海拔1 300～1 400 m范围内主要林分类型(阔叶混交林、针阔混交林、杉木林、竹林)林地为对象,测定不同土层土壤基本理化性质和水稳定性团聚体粒径分布及其含量,分析土壤理化性质对土壤团聚体及其稳定性的影响。【结果】①4种林分土壤水稳定性大团聚体(WSA)(≥0.250 mm)含量均在90%以上。土壤水稳定性大团聚体含量及平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均以杉木林的最大,竹林的最小。②通过非度量多维标度(NMDS)排序分析,阔叶混交林、针阔混交林和杉木林对≥2.000 mm粒级土壤团聚体影响较大,竹林对≥0.053～0.106 mm粒级的土壤团聚体的影响较大。③土壤密度与土壤MWD及GMD之间均呈显著正相关,与土壤分形维数(D)呈显著负相关。非毛管孔隙度与土壤MWD及GMD之间均呈显著负相关,与土壤D呈显著负相关。【结论】林分类型较土层深度对土壤团聚体粒级组成及稳定性的影响更显著,土壤密度及非毛管孔隙度等土壤理化性质较土壤总孔隙度、毛管孔隙度及总有机碳含量等对土壤团聚体粒级组成及稳定性的影响更显著。     

不同种植时间脐橙园土壤理化特性研究

【目的】通过研究不同种植年限脐橙园土壤理化特性,为脐橙园施肥管理提供理论依据。【方法】以未种植地(对照)、2年生、4年生、9年生、15年生、23年生6个脐橙园为研究对象,采集样点0～20 cm,≥20～40 cm,≥40～60 cm土层土壤,分别测定土样的物理性黏粒含量、容重、20 cm蓄水量、有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷含量和pH等土壤理化性质。【结果】脐橙种植年限对土壤容重和蓄水量影响不显著。土层对土壤容重、蓄水量在土层之间存在极显著的影响(P<0.001),随着土层加深,土壤容重和蓄水量逐渐升高。脐橙种植年限、土层及其交互作用对土壤物理性黏粒均存在极显著影响(P<0.001),2年生及4年生果园上层土壤物理性黏粒显著低于未种植对照地(P<0.05),而23年生林地则显著高于未种植对照地(P<0.05),下层土壤物理性黏粒变化无显著规律。脐橙种植年限、土层深度及其交互作用对各土壤化学性质的影响均达到极显著水平(P<0.001),脐橙园中层土壤的pH均显著低于未种植对照地,下层土壤的pH则是随着种植年限的增加而逐渐降低。15年生脐橙园土壤各土层的有机质、速效磷、全氮、全磷含量均显著高于其他年限(P<0.05),上层土壤的速效氮含量在23年生果园达到最高值。土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷与土壤物理性黏粒呈正相关关系,而与pH、土壤容重、蓄水量呈负相关关系。【结论】脐橙种植年限对土壤理化特性存在显著影响,随着脐橙种植年限延长,土壤逐渐酸化,表层土壤物理性黏粒含量呈先降低后升高的趋势; 15年生果园土壤总体肥力显著高于其他种植年限。     

基于城市化进程的宜兴市景观演变与预测

【目的】在城市化进程不断加速的背景下进行区域景观变化预测,对宜兴市近年来景观格局分布演变情况进行分析,探索城市化水平与景观格局变化之间的联系,为当地以及周边地区的景观规划研究提供借鉴。【方法】选用1996—2016年宜兴市的遥感影像数据,通过利用景观指数、转移矩阵分析在此期间景观分布的演变过程,并采用灰色预测模型估算其未来主要景观类型的变化趋势。【结果】在景观的演变过程中,建设用地、林草地持续扩张,面积分别增加了168.13、375.76 km²,且分布逐渐复杂,耕地、未利用地不断缩减,耕地与林草地在前期变动较大,动态度分别为-4.72%、10.18%,但耕地在后期面积几乎不再减少,分布也趋于规整;在城市化水平不断提升的过程中,耕地、林草地、建设用地的变化与城市化水平之间的联系十分紧密,相关性均高于0.8;在未来景观的发展过程中,耕地面积将处于动态稳定的状态,随着时间的推移,建设用地与林草地不断扩张,预测2016—2024年的涨幅分别为15.1%、35.4%。【结论】宜兴市1996—2016年景观格局变化明显,且城市化进程对建设用地、林草地、耕地的范围和分布产生了较大影响。     

基于根系化学组成的抗拉力学特性分析

【目的】分析根系力学特性与化学组成的关系,揭示根系固土的机理,为边坡的生态修复预测及树种优化提供理论基础。【方法】以贵州省石漠化土层浅薄地区乡土树种火棘(Pyracantha fortuneana)和刺鼠李(Rhamnus dumetorum Schneid)为研究对象,通过对根系木质素、纤维素和半纤维素含量及根系抗拉特性的测定,结合根系横截面的表观形态分析,从更为微观的角度分析根系固土护坡机制。【结果】根系力学性质与根径间存在明显的尺寸效应,根径越大,极限抗拉力越大,极限抗拉强度和极限延伸率越小。随着根径的增加,纤维素和半纤维素含量呈增加趋势,木质素含量呈减小趋势。其中火棘木质素含量高于刺鼠李,纤维素含量低于刺鼠李。木质素含量越高,根系极限抗拉力和极限抗拉强度越大,纤维素和半纤维素含量越高,极限延伸率越小。纤维素、半纤维素和木质素在微观的化学结构上韧性和强度可能对根系宏观的力学特性有较大影响。根系在微观结构方面具有与木材一样的微观“多孔结构”,从而对根系产生一定的增韧作用。【结论】根系的木质素、纤维素和半纤维素均对根系的抗拉力学性能有一定影响,在一定程度上揭示了影响根系力学性质内在因素。     

全国14个竹产区毛竹竹炭理化性质分析

【目的】分析相同制备条件下不同竹产区毛竹竹炭的性能,为全国竹产区毛竹林的分类经营及利用提供理论依据。【方法】在500 ℃条件下用管式炉对全国14个竹产区的毛竹竹秆热解,对比分析不同竹产区竹炭的部分理化性质。【结果】在500 ℃热裂解温度下全国14个竹产区毛竹竹炭得率为18.45%～30.43%、 pH为7.2～7.9、比表面积变化范围为4.48～73.5 m²/g; 不同地区毛竹竹炭中各元素含量都以碳为主,质量分数为70.93%～77.55%,碳氮比(C/N)为72.31～185.18; 14个竹产区竹炭表面基团种类大致相同,且在500 ℃热裂解温度下各竹产区竹炭维持了原始的管状空心结构,但孔隙结构发达程度各地区间差异较大。【结论】全国14个竹产区中贵州赤水地区毛竹烧制竹炭得率最高,浙江安吉地区竹炭滤液pH最高,福建武夷山地区竹炭比表面积最大,湖南东安地区竹炭碳氮比(C/N)最高,广西兴安地区竹炭元素种类最为丰富,包含了此次检测的所有元素种类(C、O、Na、Mg、Si、P、S、Cl、K、Ca、Mn、Cu、Zn、Fe)。在今后竹炭产业的发展过程中,有必要建立各竹产区竹炭理化性质参数数据库,在竹炭产业链延伸过程中,根据各地区竹炭的理化性质加以区别利用。