不同胁迫条件下芦苇对污染物的去除及其生长响应研究

芦苇是常见的挺水湿地植物,研究其对不同类型的污染环境修复能力以及生长响应具有重要意义.本实验通过模拟受到重金属、富营养化及营养匮乏胁迫的芦苇湿地系统,对芦苇的鲜重变化、污染物去除、根际微生物种类及多样性,以及污染净化与芦苇蒸腾之间的关系进行研究.结果表明,芦苇是一种优良的重金属去除植物,对Mn—Ni—Cu—Zn—Cd复合金属污染的去除比例平均达到77.15%(其中Mn 90.01%,Ni 59.03%,Cu 90.17%,Zn68.37%,Cd 78.16%),总的去除效率达到2.015 mmol m-2d-1(其中Mn 1.001mmol m-2d-1、Ni 0.063 mmol·m-2·d-1、Cu 0.224 mmol·m-2·d-1、Zn 0.718 mmol·m-2·d-1、Cd 0.009 mmol·m-2·d-1);对营养类污染物(TN、NH3-N、TP)的去除比例平均达到27.36%(其中P 17.43%,TN 37.29%,NH3-N 70.08%),对氮—磷的总去除效率达到15.892 mmol·m-2·d-1(其中TN 15.539 mmol·m-2·d-1、TP 0.353 mmol·m-2·d-1,另外对NH3-N的去除效率为10.689 mmol·m-2·d-1);无论是氮、磷还是重金属的去除,都与芦苇蒸腾呈正关联.通过对芦苇根际水样的PCRDGGE分析,发现在不同的胁迫生境中,芦苇根际的优势细菌在种类上差异明显,在多样性指数上也有较大差别:营养匮乏胁迫(蒸馏水培养)生境的多样性指数最高(1.538),富营养化生境处理次之(1.517),重金属胁迫生境最低(1.498).     

不同地下水位条件下骆驼刺水分和光合生理特性

2006年8-10月对塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲——荒漠过渡带不同地下水位（15m、11m和6m）条件下骆驼刺（Alhagi sparsifoliaShap.）的水势（ψ）、光合速率（An）、蒸腾速率（E）进行了测定,分析了骆驼刺生理指标的变化特点。结果表明,不同地下水位条件下：（1）骆驼刺在研究期间均未出现明显的水分亏缺。清晨水势（ψp）的季节变化幅度不大,正午水势（ψm）随着生长期末的到来缓慢增加,水势的日变化幅度较大;（2）光合速率（An）日变化的形态不同,且达到峰值的时间不尽一致;（3）骆驼刺均有较高的蒸腾速率（E）,同光合速率有相似的变化趋势。因此,塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲-荒漠过渡带不同地下水位下骆驼刺水分和光合生理特性并没有表现出明显差异,表明骆驼刺可以在过渡带不同地下水位处生长。研究为策勒绿洲-荒漠过渡带骆驼刺植被自然或半自然恢复提供一定的理论依据。     

4种常见双子叶植物蒸腾作用与叶温关系的研究

对4种常见双子叶植物的蒸腾速率日变化、蒸腾速率与气温以及叶温日变化的关系进行了研究．结果表明：（1）海棠的蒸腾速率日变化为单峰型曲线,夹竹桃的蒸腾速率日变化为双峰型曲线,月季和海桐花的蒸腾速率日变化均为无峰型曲线,一天当中始终处于下降的趋势．（2）4种植物午后蒸腾速率随气温的变化基本一致,都呈现出随气温下降而下降的趋势;但从8：00到14：00,4种植物的蒸腾速率的变化不同．（3）海棠有效的蒸腾作用使其叶温在大部分时间低于气温;夹竹桃的蒸腾“午降”,使其叶温在一天的大部分时间高于气温;月季和海桐花持续降低的蒸腾速率导致它们的叶温在大部分时间高于气温．     

稳态气孔计法和标准浸水法测定杨树蒸腾耗水的比较

为了用标准浸水法校正稳态气孔计法测定的蒸腾耗水速率,在2008年5月,采用稳态气孔计法和标准枝浸水法对高密市林业局苗圃内4年生8个杨树无性系叶片的蒸腾耗水速率进行测定。结果表明：2种方法所测定的蒸腾耗水速率日变化均呈单峰型,稳态气孔计法测定的蒸腾耗水速率明显大于标准枝浸水法测定值;2种方法测定的蒸腾耗水速率在蒸腾速率较低时差值较小,随着蒸腾速率增加则差值逐渐增大;2种方法测定的蒸腾耗水速率呈较好的线性关系,相关系数R2＞0.8,相关性均达到显著水平。此项研究可作为利用稳态气孔计测定杨树无性系蒸腾耗水校准值的参考。
     

高温气体流过圆管时壁面发散冷却的数值模拟

对超高温燃烧室发散冷却全场进行有效的数值模拟对燃烧室材料结构设计具有重要的意义。该文通过FLUENT 6.1,采用RNG k-ε湍流模型,建立了高温气体流过圆管时多孔介质壁面发散冷却的全场耦合数值计算模型。该模型计算结果与低温氦气、低温空气发散冷却实验结果基本吻合。该文研究了常温氢气对超高温燃烧室内燃气的发散冷却,结果表明,忽略对流传质边界层的影响会导致计算预测的壁面温度偏高,忽略孔隙率局部分布的不均匀性会导致冷却壁面端部出现高温计算结果,这不符合常理。在注入率为1%左右时,冷却壁面温度在400~900 K的范围内,壁面局部热流密度降至200 kW/m2左右,可以满足航天器燃烧室保护壁面的需要。     

木荷夏季气体交换、光能和水分利用效率的日变化

木荷叶片净光合速率日进程曲线为“双峰”型，光合效率午间明显降低，主要由非气孔限制引起．蒸腾速率的日变化为“单峰型”，午间最高．光能利用效率和水分利用效率早晚较高，午间较低．利用多元逐步回归方法分别得到了净光合速率、蒸腾速率、气孔阻力、光能利用效率和水分利用效率与环境因子的最优方程．     

不同土壤水分条件对中国沙棘和俄罗斯沙棘的光合和蒸腾作用的影响

通过野外不同生境和田间不同干旱条件下对中国沙棘(H ipp ophaerham noid es L inn ssp.s inens is R ous i)和俄罗斯沙棘(H ipp ophae rham noid es L innssp.turkestan ica R ous i×H ipp ophae rham noid es L inn ssp.m ong olica cv.R ous i)的光合和蒸腾作用的日进程进行研究后发现:随着土壤水分含量的增加,沙棘的光合速率和蒸腾速率随之升高.在不同的土壤水分条件下,光合作用和蒸腾作用的日进程表现为双峰或单峰曲线,峰值的出现时间也随土壤水分条件的变化而变化.中国沙棘光合速率的日平均值表现为雌株高于雄株,而俄罗斯沙棘表现为水分条件适宜时雄株略高于雌株,受到干旱胁迫后雌株大于雄株,且俄罗斯沙棘的光合能力优于中国沙棘.俄罗斯沙棘的蒸腾速率的日均值为雌株高于雄株,中国沙棘雌雄株蒸腾速率的差异规律不一致.光合速率和蒸腾速率与土壤含水量的回归分析表明,二者呈显著的正相关,回归方程为一元二次方程,复相关系数接近1.     

公路边坡植物的护坡机理

从植物根系的力学作用、植物的蒸腾排水效应、茎叶及枯枝落叶的水文效应3个方面,分析了公路边坡植物的护坡机理。通过对植物根系的力学作用分析,建立了草本植物根系的加筋力学模型及木本深根植物的锚固力学模型。三轴剪切试验结果表明,沙棘、沙柳须根的加筋作用使沙土的粘聚力c值提高了2.5~4.0倍,使粘性土的粘聚力c值及内摩擦角φ值均增加0.25~0.40倍。应用非饱和土理论,定量分析了植物蒸腾排水效应对边坡的稳定贡献,现场监测试验表明,即使在雨季,柳树植物根系范围内土中的孔隙水压力仍为负值。依据植物边坡稳固机理,将植物护坡总结为坡面冲刷防护与边坡加固两种设计类型。坡面冲刷防护可根据浅根表土加筋与茎叶水文效应机理进行设计;边坡加固可根据深根锚固作用与蒸腾排水效应机理设计。     

麻黄苗期水分特性初探

用兰州大学生产的ZLZ-4型植物水势仪测定水势,利用美国拉哥公司(LI-COR)制造的LI-6400便携式光合作用系统测定了麻黄的蒸腾速率,分析结果表明:麻黄水势较低,平均为-4.5MP,与梭梭相近,低于所研究的其它15种植物.日变化在-4至-5MP之间,变化曲线比较平缓.麻黄蒸腾速率基本呈单峰型,上午7时最低,下午13时最高,14时有所下降,15时又达到一个高峰值,随即开始稳定下降.19时达到一个较低值.