长白山原始林红松径向生长及林分碳汇潜力

长白山地处温带针阔混交林的中心地带,其植物生长对气候变化反映较为敏感。运用树木年代学的基本原理与方法,以该区保存完好的地带性顶级群落阔叶红松林为研究对象,探讨了红松(Pinus koraiensis)径向生长对气候变化的响应,以期揭示全球气候变化对阔叶红松林及红松树木生长的影响。以长白山自然保护区北坡为研究地点,建立红松树轮年表,计算年均生物量生长量,与逐月各气候因子进行相关和响应函数分析,以期揭示红松径向生长与气候变化的关系。同时利用多元逐步回归分析方法分别建立了红松树轮指数、年均生物量生长量与主要气候因子的模拟回归方程。主要结论如下:(1)长白山红松年表特征分析表明其生长对气候变化敏感,适用于进行树轮气候学分析;(2)红松径向生长受当年生长季前期温度影响较大;(3)温度是限制红松径向生长的主要因子,气候变暖将促进红松的径向生长;(4)目前林分单位面积地上生物量为310.88t/hm^2,单位面积林分生物量生长量约为5.077t hm^(-2)a^(-1),即每公顷每年固碳约2.539t,表明该地区老龄阔叶红松林仍具有较强的固碳能力。

长白山东坡落叶松树轮宽度对气候响应的分离效应

为探讨近52年(1958～2009年)长白山地区树木生长对气候因子响应的异质性特征,以1989/1990年为分界点,利用响应函数及向前滑动相关分析等树轮气候学方法,研究了两个时间段(1958～1989年和1990～2009年)长白山东坡长白落叶松Larix olgensis与气候因子之间的响应关系。结果表明:(1)1958～1989年与1990～2009年温度指标差异呈极显著性水平。(2)1958～1989年时段树木生长分别与当年2月平均温度及上年12月最高温度呈显著负相关;1990～2009年时段落叶松生长与上年12月平均温度及降水量呈显著负相关,并与当年9月降水量呈显著负相关;1989年以后当年2月温度及9月降水量的增加对树木径向生长具有显著抑制作用。据此推断伴随着全球气候变暖,长白山地区树木生长对气候因子在两个时段上表现出了不同的响应特征,发生了响应模式的改变。

静载试验在水泥搅拌桩复合地基承载力检测中的应用分析

为提升复合地基检测水平,依托莞番高速公路,分析了水泥搅拌桩复合地基承载机理,从加卸载方式、加载反力装置、终止加载条件、沉降测量等方面探讨了静载试验检测复合地基的技术要点,并对B1#号桩、B2#号桩、B3#号桩、D1#桩的检测结果及成因进行分析;利用ABAQUS软件模拟了水泥搅拌桩静载试验,并将模拟值和实测值进行对比,研究结果可为复合地基检测提供参考借鉴。

南昌近地层臭氧分布及其对敏感木本植物叶片的伤害

近年来,由于光化学反应引起的臭氧(O3)前体物增加,使全球植物受近地层O3胁迫的程度越来越严重。在东欧、西欧以及美国,O3污染被认为是造成大片森林植被衰退和枯死的主要原因。本研究通过对亚热带城市南昌城区至郊区森林植被的实地调查,结合2014年4-8月南昌近地层O3浓度实时监测数据,并参考O3伤害评估手册中的鉴别方法和标准,分析了南昌市近地层O3时空分布特征及其对木本植物叶片的伤害情况。结果显示:近郊区的O3浓度显著高于远郊区和城区;6月份的O3平均浓度最高,其累计剂量(AOT40)达35.5 mg·m-3·h,远远超过了植物受O3伤害的临界值(19.6 mg·m-3·h),即已经对植物造成了危害;在南昌市近郊区和远郊区,共有16种植物表现出典型的O3伤害症状,如叶缘干枯,叶片表面出现有色斑点、斑块、条带状变色等,其中东京樱花(Cerasus yedoensis(Mats.)Yüet Li)、紫楠(Phoebe sheareri(Hemsl.)Gamble)、闽楠(P.bournei(Hemsl.)Yang)、山鸡椒(Litsea cubeba(Lour.)Pers.)可作为南昌地区的O3污染指示物种。

O_3胁迫对植物叶片光谱特征和叶绿素含量的影响

为了研究空气浓度臭氧(O_3)对木本植物生长的影响,该研究通过对亚热带常见木本植物的实地调查,探索自然状态下对O_3敏感的木本植物种类,利用便携式光谱仪测量叶片的光谱反射率,提取红边位置反射率,分析其受O_3伤害后叶片光谱特征的变化,并结合通用叶绿素-光谱反射率模型计算O_3伤害对叶绿素含量的影响。研究结果表明,亚热带地区有多种木本植物受到了O_3伤害,导致叶片光谱反射率在可见光波段450~680 nm处有明显增高,红边位置极显著地发生蓝移,叶绿素含量极显著降低,说明空气O_3浓度对植物生长已经造成了严重的影响。

取代基对硝基苯热分解机理影响的ReaxFF/lg模拟

使用ReaxFF/lg反应分子动力学模拟,研究了1,3,5-三硝基苯(TNB)、2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和2,4,6-三硝基苯胺(TNA)的初始分解反应,通过反应物分解趋势、初始分解路径、重要产物和团簇分析,阐明了甲基和氨基的引入对硝基苯化合物热分解的影响机制。结果表明,甲基和氨基的引入改变了硝基化合物的初始反应路径,促进了反应物的分解,提高硝基异构化反应和分子间H或O原子转移反应的频次,降低硝基直接解离反应的频次,其中TNT表现最为明显;引入取代基后,含氢产物(OH、HO_(2)N、H_(2)、H_(2)O和NH_(3))生成数量增多,ON和CO_(2)数量减少;由于氨基的引入,TNA分解生成更多的N_(2)分子。取代基的引入改变了含能分子的氧平衡,导致了硝基苯类化合物初始分解机理的差异。

莫尔道嘎林区森林碳储量及其变化

基于莫尔道嘎林区森林资源清查资料,依据不同森林类型生物量与蓄积量之间的线性关系,对莫尔道嘎林区不同时段、不同森林类型的森林碳储量进行了推算,并分析其动态变化特征。结果表明:莫尔道嘎林区森林活立木(地上和地下)总碳储量由2008年的18 456 147 t增加到了2012年的20 202 875 t,累计增加碳1 746 728 t,增长率为9.46%。从树种的角度分析,全区总碳储量中落叶松和白桦所占比重最大;从龄组角度看,中龄林和成熟林占总碳储量比重最高。同时,不同森林类型碳密度不同,其中,樟子松林碳密度最大,蒙古栎林碳密度最小;不同龄组的碳密度随着林龄的增加逐渐增大。不同森林类别之间(重点公益林、一般公益林和商品林)森林碳密度也不同,重点公益林碳密度明显高于一般公益林和商品林。

应用照片测量技术提取和自动校正年轮宽度

年轮宽度是进行树轮气候学、树木生长规律及森林生产力测算研究的重要环节,其偏差大小直接影响上述测量结果的准确性和精度。为简单并准确测量年轮宽度,本文介绍了一种借助常用的图象处理软件量测年轮宽度的方法。首先对年轮样品进行扫描,在扫描图像的基础上,利用遥感图像处理软件对样芯的年轮宽度进行提取,并根据三角函数原理对倾斜年轮进行宽度校正,整个过程实现自动化。结果表明:未经校正的年轮宽度与经过校正的年轮宽度存在差异,但校正后精度提高幅度不能确定,主要取决于样芯年轮的倾斜角度,倾角大的年轮校正效果明显。进一步证明图像分析方法在自动提取年轮宽度的适用性。本方法简便、易行,便于普及,在不具备专业年轮测量仪器或软件时,该方法更具有实际意义。

长白山东坡不同海拔长白落叶松径向生长对气候变化的响应

为了解高山林线附近树木生长对气候变化的敏感性,选取长白山东坡火山喷发后形成的过渡性植物群落长白落叶松(又称黄花落叶松)(Larix olgensis)林为研究对象,并建立不同海拔高度长白落叶松的3个年轮宽度年表,研究不同生境长白落叶松径向生长对气候变化的响应,并利用冗余分析对不同海拔的年轮指数与气候因子的关系做进一步分析。主要结果如下:(1)高海拔年轮年表的统计特征更显著,比低海拔径向生长对气候因子的响应更加敏感;(2)高海拔径向生长主要受上年生长季前期和生长季气温的限制,尤其是上年6月和8月气温的限制作用,低海拔径向生长主要与降水量有关,受当年9月降水量和当年8月帕尔默干旱指数(PDSI)的共同影响;(3)林线内树木对气候响应的敏感性强于林线外,林线外小生境的异质性及干扰事件频发可能掩盖了树木对气候因子的敏感性,林线下方可能是检验林线处树木生长对气候响应平均状态的最佳位置;(4)不同海拔年轮年表与气候因子的冗余分析与响应函数分析的结果基本一致,进一步证明了冗余分析可以有效地量化树轮指数与气候因子的关系。该研究为全球变暖背景下长白山东坡长白落叶松林的管理及该区域气候重建提供了基础数据。

长白山东坡植被指数变化及其对气候变化的响应

长白山地处温带针阔混交林的中心地带,对气候变化较为敏感.因此,探讨长白山区落叶松(Larix olgensis)树轮宽度和森林归一化植被指数(NDVI)与气候因子的关系,对于了解全球气候变暖背景下陆地生态系统的响应具有重要意义.以长白山自然保护区东坡为研究地点,利用东坡落叶松树轮宽度指数和选取1982-2006年UMD GIMMS NDVI数据及天池气候数据,在分析树轮宽度及NDVI与气候因子关系的基础上,重点探讨长白山东坡落叶松径向生长与NDVI之间的关系,并利用多元回归分析建立落叶松树轮指数与气候因子及年生物量生长量与NDVI的模拟回归方程.结果显示:(1)1957年以来该区温度呈极显著上升趋势,冬季升温最为显著,降水呈微弱下降趋势.(2)1982-2006年年均、夏季和生长季NDVI均呈缓慢下降趋势.(3)长白落叶松年表特征分析表明其生长对气候敏感,适用于进行年轮气候学分析.(4)NDVI与月平均温度相关性较强,且多以正相关为主,与月降水量多为负相关性.(5)落叶松径向生长受当年生长季的气候因子的影响强于上年,但是显著相关的月份略有差异,并且降水的影响要优于温度.(6)落叶松树轮宽度和年生物量生长量与NDVI以负相关为主,生长季NDVI与树轮年表相关性较差,而非生长季NDVI与年表相关性较好.(7)林分单位面积地上生物量为240.72 t/hm2,2009年林分生物量生长量约为2.91 t hm-2 a-1,即每公顷每年固碳约1.46 t,表明该地区老龄落叶松林仍具有较强的固碳能力.综上所述,在长白山地区,长时间序列的年轮宽度数据并不能很好地反映NDVI的长时期变化,利用树轮宽度指数重建该区NDVI有待进一步研究.

不同林分密度油松人工林生物量分配模式

为了解不同林分密度下各组分生物量分配模式的变化特征,以20年生油松（Pinus tabuliformis）人工林为研究对象,采用嵌套式回归法建立了油松各器官生物量与胸径、树高的回归方程,并分析了林分地上和地下各器官生物量比例随林分密度的变化趋势。结果表明：油松林生物量分配格局因林分密度（267~3 367株/hm2）的不同存在较大的差异。地上、地下生物量范围分别介于20.74~141.25 t/hm2和5.36~36.92 t/hm2之间。生物量根冠比随林分密度的增加而增加（0.223~0.313,平均0？？276）,其中树干和枝条占总生物量的比例随林分密度的增加而减小,而叶片、粗根和细根的比例随林分密度的增加而增大。研究结果在一定程度上检验了最优分配理论的适用性,同时油松根系生物量模型以及估算方法对准确估算森林生态系统生物量及碳循环具有借鉴价值。

大跨度斜拉桥荷载试验研究

桥梁检测技术是保证桥梁质量和安全运营的重要手段,桥梁荷载试验是一种重要的检测手段,可以科学评估运营中和刚竣工的桥梁的承载能力,也可以为结构、设计创新和施工工艺选择等提供有益参考。因此,文章以某大跨度斜拉桥荷载试验检测为例,介绍两种荷载试验手段,即动载试验和静载试验,并对两种试验检测数据与其理论计算值进行比对分析,评价其承载能力,以期为桥梁健康运营提供保证。