沙漠地区3种工业用灌木的构造及酸碱特性研究

本文分析研究了3种沙生灌木的构造和酸碱特性。研究结果表明：①3种灌木材的纤维形态较好，纤维含量高，是生产纸浆、纤维板和刨花板的优质原料。②3种灌木材均呈弱酸性，pH值在5.27～5.48之间，酸性接近；3种灌木材总缓冲容量在0.469mmol～0.494mmol之间，其中酸缓冲容量在0.026mmol～0.028mmol之间，碱缓冲容量在0.441mmol～0.468mmol之间；脲醛树酯胶固化时间随3种灌木材的pH值和减缓冲容量的增加而增长。     

毛乌素沙地沙柳生物量估测模型研究

以内蒙古鄂尔多斯毛乌素沙地优势灌从沙柳(Salix psammophila)为研究对象,利用其易测指标株高(H)和冠幅直径(D)作为变量,结合实地获取的沙柳地上生物量与地下根系生物量,进行回归分析构建沙柳生物量模型.通过综合对比分析各预测模型的判定系数(R2)、F检验和平均估算误差(AEE)等指标,筛选出沙柳最佳生物量估测模型.沙柳生物量的最优模型为:地上生物量WA=0.326(HD)1.831,地下(根系)生物量WR=0.343(HD)1.497,总生物量WT=0.72(HD)1.660.模型的建立为毛乌素沙地沙柳群落生物量的测定提供了一种简便、实用的方法.     

不同抚育处理下沙柳新生枝茎流动态及其气象主控因子

针对生长3年以上的成过熟沙柳灌丛,研究了不同采伐抚育模式下沙柳新生枝条液流的变化规律及其与气象因子的关系。研究结果表明:沙柳在不同抚育强度下的茎流日变化均呈现"几"字型规律;两种模式下各气象因子对沙柳茎流速率影响的大小顺序是:太阳辐射大气温度空气相对湿度风速,其中太阳辐射对各抚育强度的影响程度为A3A2A1CK,其余气象因子对茎流影响程度在不同抚育模式和强度下表现出不同规律性;在两种抚育模式下,A3(0.7 M)抚育强度处理时茎流与气象因子逐步回归拟合关系较好,在各月中R2均大于0.7,最大值出现在4月B1模式下:R2=0.906。逐步回归方程中太阳辐射是关键因子;不同抚育强度对沙柳蒸腾的促进程度不同,且在A3B1处理下对沙柳茎流速率提升效果最为明显,可有效缓解沙柳枝条之间的水分竞争压力,从而使沙柳新生枝的生长更为旺盛。     

亚/超临界乙二醇中沙柳的液化工艺研究

在亚/超临界乙二醇体系中,以碳酸钠作为催化剂,利用正交试验和单因素方法对沙柳进行了液化实验,考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、液固比以及沙柳的粒度对液化反应的影响。采用红外光谱,热重等手段分析了随着反应时间的增加,液化产物成分和液化残渣的变化。结果表明:①反应温度对液化有显著的影响,反应时间、催化剂用量、液固比以及沙柳粒度也有不同的影响;②沙柳液化适宜的工艺条件为:反应温度372.7℃,反应时间为15 min,乙二醇体积为60 mL,沙柳质量为5 g,催化剂质量为0.6 g时的液化率为98.56%;③对液化产物和固体残渣做红外分析,在达到反应时间10 min后的液化液体产物和固体残渣的峰型都没有大的变化,说明液化过程中沙柳组分中的半纤维素和木质素首先发生降解,并且残渣中仍存有纤维素,产物成分不会随着反应时间的延长而改变,且液化产物结构复杂,主要含有醇、醛、酯、酚类、芳烃等;④对沙柳固体残渣做热重分析知,半纤维素在反应时间为15 min时达到全部降解。纤维素的含量随着反应时间的延长有降低的趋势,说明延长反应时间会促进纤维素的降解。     

沙柳、柠条、杨木的苯酚液化工艺研究

以苯酚作液化剂,稀硫酸作催化剂,对沙柳(Salix psammophila)、柠条(Caragana intermedia)和杨木(Populus×Euramericana(Doda)Guineir cv.’I-214)进行了液化实验,分析了反应温度、液比、催化剂用量及液化时间对液化反应的影响。结果表明:(1)在适宜的液化条件下,沙柳、柠条和杨木均能达到理想的液化效果,且杨木比沙柳和柠条更易于液化。(2)反应温度对液化过程的影响最大,液比、催化剂用量等对液化过程也有不同程度的影响。(3)杨木液化适宜的工艺条件为:温度150℃,液比(酚/木)为3,催化剂质量分数7%,时间120 min;沙柳和柠条适宜的液化工艺条件为:温度150℃,液比(酚/木)为4,催化剂质量分数7%,时间120 min。     

沙柳幼苗光合、蒸腾强度日动态变化及影响因素

分析了内蒙古伊金霍洛旗昌汗淖实验场不同处理条件下沙柳幼苗的光合、蒸腾强度的日动态变化。结果表明,固体水处理的幼苗光合及蒸腾日进程曲线呈单峰型,曲线变化缓慢,对照呈双峰型,曲线变化较快;施丰乐肥效较高,用其浸根后的沙柳幼苗生长旺盛,光合、蒸腾峰值最大;柴草覆盖对沙柳幼苗的光合、蒸腾强度影响不大;气温、光照等气象因子,以及叶温、气孔导度等植物因素与蒸腾、光合有显著的相关性;土壤水分的含量也影响蒸腾作用,使加固体水的沙柳幼苗表现出较强的耐旱性。     

磷钨酸催化沙柳醇解制备乙酰丙酸乙酯

研究了在磷钨酸催化的条件下,沙柳醇解制备乙酰丙酸乙酯的工艺。通过单因素试验和正交试验考察了沙柳质量(固液比)、催化剂质量、反应温度及反应时间等对乙酰丙酸乙酯产率的影响。结果表明在反应温度为210℃、反应时间为4 h、沙柳质量为1. 5 g、催化剂质量为3. 5 g时,乙酰丙酸乙酯的最高产率为36. 21%。各反应因素对产率影响的大小为:沙柳质量(固液比)反应时间反应温度催化剂质量。利用FT-IR分析了沙柳及醇解液化产物的结构,说明沙柳主要含有脂肪烃结构和芳香结构及多种含氧官能团,醇解后的液化产物显示出了乙酰丙酸乙酯的结构特征。     

沙柳炭基固体酸催化剂的水热法制备及其催化酯化性能

以沙柳为原料,采用高温水热炭化制备"类煤"的炭化物,再经过浓硫酸磺化制得沙柳炭基固体酸催化剂,将其用于油酸与甲醇制备生物柴油的酯化反应中,以酯化率作为催化活性的指标。通过单因素实验对炭化温度、炭化时间、磺化温度、磺化时间四种不同因素进行考察。采用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜、X射线衍射、差热天平热重分析等手段对沙柳、磺化物催化剂进行表征。结果表明,沙柳炭基固体酸催化剂在炭化温度335℃、炭化时间60 min、磺化温度105℃、磺化时间90 min时性能最优;催化剂中硫含量提升很大,表明成功负载上磺酸基团;催化剂为无定形炭结构,孔隙结构发达,且具有良好的抗热稳定性和催化稳定性。     

沙柳醇解液化工艺研究

 随着煤、石油、天然气等不可再生资源的逐渐消耗及环境问题的日益恶化,通过可再生生物质资源生产液体燃料和有机化学品的研究日益受到青睐.本研究以硫酸为催化剂,乙醇为溶剂,充分利用内蒙古丰富的生物质资源沙柳,对其进行醇解液化.考察溶剂浓度、反应温度、沙柳用量、催化剂用量等因素对液化率的影响,通过正交实验找出较优液化条件.当溶剂为无水乙醇、液料比(mL:g)为60:1、反应温度为170℃、硫酸浓度为0.06 mol/L、反应时间为2 h 时,沙柳的液化效果最好,液化率达90.94%.     

毛乌素沙地优势植物种群对模拟降水量变化的影响

根据沙柳、油蒿、杨柴和柠条的自然地理分布、生境和生物学特性以及对模拟降水量变化的响应结果进行主分量分析和聚类分析,将它们划分为1个落叶灌木植物功能型和3个落叶灌木植物功能亚型:柠条为旱生落叶灌木植物功能亚型;油蒿和杨柴为旱中生落叶灌木植物功能亚型;沙柳为中生落叶灌木植物功能亚型.