冀西北地区4种纯林枯落物及土壤水文效应

为改善冬奥会赛区(张家口市崇礼区清水河流域)水生态环境,提高(崇礼)赛区森林涵养水源功能,以崇礼区和平林场的云杉、白桦、山杨和华北落叶松4种纯林为研究对象,布设50m×50m样地,枯落物水文效应测定采用浸泡法,土壤层水文效应测定采用环刀法。结果表明:(1)枯落物总蓄积量最大为云杉林(38.46t/hm^2),各林分半分解层的蓄积量均大于未分解层;(2)枯落物最大持水量云杉林(3.03t/hm^2)最大,有效拦蓄量云杉林(2.57t/hm^2)最大,最大持水率山杨林(384.22%)最大,枯落物持水量与持水时间呈对数关系,枯落物吸水速率与持水时间呈幂函数关系;(3)土壤容重华北落叶松林(1.00g/cm^3)最大,山杨林(0.67g/cm^3)最小,土壤总孔隙度白桦林(67.14%)最大,山杨林(58.77%)最小。土壤入渗速率与入渗时间呈明显的幂函数关系。(4)林地总持水能力排序为:白桦林(887.45t/hm2)>华北落叶松林(840.94t/hm^2)>云杉林(800.03t/hm^2)>山杨林(768.58t/hm^2),土壤层的持水能力占99%以上。综合分析得知,阔叶林涵养水源功能优于针叶林,土壤层的持水能力强于枯落物层。

我国土地荒漠化和沙化发展动态及其成因分析

我国是一个土地荒漠化和沙化非常严重的国家。采用1994—2014年全国荒漠化和沙化监测数据,比较了我国荒漠化和沙化土地的发展动态,结果表明:(1)我国荒漠化及沙化土地面积呈减少趋势,荒漠化土地由1999年的267.41万km^2减少至2014年的261.16万km^2,沙化土地由1999年的174.61万km^2减少至2014年的172.12万km^2;(2)荒漠化及沙化土地主要分布在中西部地区,以内蒙古、新疆为主,荒漠化类型以风蚀荒漠化为主,沙化类型以戈壁为主。同时,分析了我国土地荒漠化和沙化的成因,提出了针对荒漠化和沙化土地的治理对策。

中间相热转化行为研究

研究了经预处理FCC油浆的组织、结构和组成变化对热聚合过程中生成中间相行为的影响,实验发现,原料经预处理去除了部分轻组分,体系稠环度增加,芳香度增大,有利于热聚合过程中中间相的形成.未经处理的原料只观察到了小球的出现与固化,而预处理FCC油浆可以观察到中间相小球出现、长大、融并及固化的完整过程.实验结果进一步说明油浆本身的组成、结构和性质对中间相形成有很大影响.同时观察到体系黏度变化和保护性气体的流动作用对中间相有序融并的影响.

镍合金激光熔覆层的组织结构分析

研究了镍-铬-硼-硅合金激光熔覆涂层的组织与相结构;测试了熔覆层的显微硬度,分析了激光熔覆层中的择尤取向问题,探讨了激光功率、熔覆道次对组织的影响。结果表明:激光熔覆层显微硬度值为400～500 HV;熔覆层组织由枝状晶与等轴晶组成,其主要相结构是γ-Ni;不同激光功率下熔覆层存在不同程度的择尤取向,单层多道激光熔覆使择尤取向有所减弱。

40Cr钢的形变热处理组织

利用Gleeble 1500热/力学模拟实验机,对40Cr钢进行了变形温度为710～1 050℃,变形速率为0.1～1s-1,变形量为0.7的热模拟单向压缩试验。分析了钢热变形组织。结果表明,该钢在950～1 050℃变形温度下,奥氏体发生了动态再结晶;710℃变形温度下,应变奥氏体加速铁素体析出。

中间相有序生长机理研究

试验以预处理的FCC油浆为原料,采用程序升温、多管井式坩埚炉进行热转化形成有序生长中间相反应研究。同时,利用高温光学显微镜连续观察了样品热转化过程中流动对中间相有序生长机理的影响。试验发现,原料高温热转化过程中反应残余物收率在反应初期下降迅速,后期逐渐趋于稳定,数学上表现出指数衰减形式。变径反应管内热聚合反应初期,以中间相的生成、长大为主,且其大小呈非均匀尺度分布。随着体系中间相的生长、含量增加以及黏度的升高,上升气流的引导作用促进了中间相的有序排列。高温原位观察发现,原料经预处理后样品中含有超细各向异性中间相微晶体,该微晶体的出现进一步促进了后续热聚合过程中中间相的产生与发展。440￣450℃区域适合中间相的形成与生长。此外,在显微镜下观察看到了中间相因表面张力和载气侧吹所产生的位移变化以及位移后所形成的运动轨迹,有力地证实了气流导向作用对中间相有序融并生长的影响。

激光熔覆混合粉末涂层的组织相容性研究

用5kWCO2激光器在16Mn钢表面激光熔覆铜基+钴基混合合金粉末、铜基+铁基混合合金粉末。观察了熔覆层的显微组织,研究了粉末配比、熔覆道次和激光功率等参数对熔覆层组织结构的影响。结果表明,一般情况下,铜基合金与其他合金粉末混合得到的熔覆层组织呈现两种完全不相容的组织形态,只有在适当的工艺参数下可以获得一定相容性的复合涂层。

坡位对天然杨桦混交林种群空间格局的影响

为了解坡位对天然杨桦混交林种群空间格局的影响,本研究采用点格局分析法,对河北省张家口市崇礼区和平林场不同坡位的天然杨桦混交林空间结构特征进行研究。结果表明:(1)天然杨桦混交林坡下山杨占主要优势,树种重要值排序为:山杨(Populus davidiana)(0.68)>白桦(Betula platyphylla)(0.23)>云杉(Picea wilsonii)(0.04)>华北落叶松(Larix pnncipis-rupprechtii)(0.03)>鼠李(Rhamnus davurica)(0.02)>花楸(Sorbus pohuas hanensis)(0.00);坡上白桦占主要优势,树种重要值排序为:白桦(0.68)>山杨(0.16)>华北落叶松(0.09)>云杉(0.05)>鼠李(0.02)﹥花楸(0.00);(2)坡下林木胸径径级分布范围为5.0~28.9cm,坡上林木胸径径级分布范围为5.0~32.9cm,坡上林木胸径径级分布近似呈倒"J"型,幼树较多,较坡下结构好;(3)坡下山杨、白桦、华北落叶松均呈显著聚集分布;坡上山杨呈显著聚集分布,白桦、华北落叶松随尺度增大由聚集分布转为随机分布;(4)山杨和白桦、山杨和华北落叶松、白桦和华北落叶松种间关系在坡下均呈正相关,而坡上则随着尺度增大由正相关逐渐转变呈无关联。综合来看,坡下山杨占绝对优势,林分密度较大,径级分布范围较窄,山杨、白桦和华北落叶松在研究尺度上均呈聚集分布,种间关系在研究尺度上呈正相关;坡上白桦占绝对优势,林分密度较小,径级分布范围较广,白桦和华北落叶松在小尺度上呈聚集分布,随着尺度增大呈随机分布,种间关系在小尺度呈正相关,随着尺度增大呈无关联。

校园植物景观评价方法研究及其应用——以南京艺术学院为例

植物景观是体现校园文化的重要因素之一,一个完善的评价体系与模型,对评价与改造校园植物景观具有积极作用。本文采用层次分析法的评价体系,分三步对南京艺术学院的样地植物景观现状进行评价。利用9项评价指标,合理分配评价指标权重,构建出评价模型。运用该模型,计算南京艺术学院植物景观评价结果,并提出可行性建议。

Cu-Sn/Fe合金粉末激光熔覆层的组织与硬度分析

为改善Cu基合金涂层与16Mn钢基体的匹配性,提高涂层强度和硬度,采用同步送粉技术,通过工艺优选,在16Mn钢表面激光熔覆了Cu-Sn/Fe基混合合金粉末,并研究了制备的熔覆层组织、颗粒物的相结构、尺寸和弥散分布行为。结果表明,激光熔覆层为树枝晶组织和网状组织及其上分布的σ-FeCr球形颗粒相。颗粒相σ-FeCr对提高熔覆层硬度起到一定的作用。熔覆层、热影响区和基体中,熔覆层硬度最高,进入基体后,硬度值突降,故熔覆层起到表面强化的作用。

40CrNiMo钢的热变形组织变化

利用Gleeble 1500热／力学模拟实验机，对40CrNiMo钢进行双道次热模拟单向压缩试验。变形温度分别为710℃、760℃、950℃，变形速率为0．5～30s^-1，变形量为0．05～0．4，道次间停留时间为1～100s。分析了钢热变形组织特征，结果表明钢在950℃温度变形过程中发生奥氏体动态再结晶，在760℃温度变形过程中，应变奥氏体诱发铁素体析出，而在710℃温度变形过程中，应变奥氏体加速了铁素体析出。

高铬铸铁中的碳化物研究

本文介绍了在铸态、预处理工艺以及预处理淬火工艺中锰钼高铬铸铁的组织和碳化物的形态 ;就预处理淬火工艺下二次碳化物的结构和成分进行了透射电镜分析 ;结果表明 :预处理淬火工艺下 ,存在铬的M7C3型二次碳化物并呈弥散分布 ;对高铬铸铁的耐磨性产生积极的影响。

16Mn钢表面激光溶覆铁合金层的研究

利用CO2 激光器在 1 6Mn钢表面实现Fe -Cr-Ni-B激光熔覆。观察了激光对熔覆层组织和显微硬度的影响 ;采用扫描电镜及X射线衍射仪分析熔覆层的成分和相组成。结果表明 ,熔覆层组织是树枝晶及胞状晶 ,熔覆层以非平衡的 (Fe,Cr)相、(Fe ,Ni)相存在。激光功率的提高使熔覆层组织细化、显微硬度提高 ,并使硬度分布更加趋于合理。

热形变条件对40Cr钢奥氏体组织的影响

利用Gleeble 1500热／力学模拟实验机,对40Cr钢进行了变形温度为760℃、950℃,变形速率为0.1-30 s-1,变形量为0.1-1的热压缩试验。探讨了热形变参数对钢热变形奥氏体晶粒特征的影响。为制定合理的热加工工艺,提高产品质量,提供了实践依据。

中间相沥青制备有序结构炭前驱体的研究

以低QI含量的煤沥青为原料,通过控制热聚合时间得到不同甲苯可溶物(TS)含量的热塑性沥青中间相预聚体,并以中间相预聚体为原料考察了热态成型对中间相有序生长的影响.结果表明,在室温～600℃,成型压力为3.12MPa,中间相预聚体中TS含量为10.7%～26.3%(质量分数)时,通过热态成型能够得到有序柱状初坯体.通过偏光显微镜观察,其中间相液晶分子沿垂直于模压压力方向排列成纤维状长程有序结构,经1100℃炭化后测得炭前驱体样品的电阻率纵向为1.78Ω.cm～2.99Ω.cm,横向为0.83Ω.cm～1.41Ω.cm.由此所得有序炭前驱体具有显著的择优取向结构,属于易石墨化碳,为制备高导热炭材料奠定良好基础.

2022年冬奥会崇礼赛区针叶林枯落物及土壤水文效应

河北张家口崇礼区作为2022年冬奥会举办地,滑道的修建会对林区地表植被造成影响,准确评估林地枯落物层及土壤层水文效应,可为冬奥会场地建设对森林水文功能影响提供数据支撑。以崇礼区和平林场为研究地,选取当地主要的华北落叶松、油松和樟子松3种人工针叶纯林为研究对象,采用浸泡法和环刀法分别测定枯落物水文和土壤层水文效应。结果表明:1)枯落物总蓄积量最大为华北落叶松林(23.98 t/hm^(2));华北落叶松林和油松林半分解层的蓄积量大于未分解层,樟子松林则相反。2)枯落物最大持水量、有效拦蓄量和最大持水率均为华北落叶松林最大,分别为2.15 t/hm^(2)、1.72 t/hm^(2)、632.95%;枯落物持水量与持水时间呈对数关系,枯落物吸水速率与持水时间呈幂函数关系。3)土壤密度樟子松林最大(1.23 g/cm3),华北落叶松林最小(1.01 g/cm^(3));土壤总孔隙度华北落叶松林最大(62.22%),油松林最小(43.47%)。4)土壤入渗速率与时间呈明显的幂函数关系。5)林地总持水能力排序为:华北落叶松林(923.93 t/hm^(2))>樟子松林(744.38 t/hm^(2))>油松林(655.19 t/hm^(2)),土壤层的持水能力占99%以上。综合研究发现华北落叶松林涵养水源能力最优,油松林林涵养水源能力最差,土壤层在持水能力方面占据主导地位,研究结果可为评估冬奥会场地建设对针叶林林地水文功能影响提供参数估计和数据支持。

煤沥青中间相热聚合行为研究

以煤沥青为原料,采用程序升温、多管井式坩埚炉进行热转化反应,研究不同结构反应器中中间相的热聚合行为。试验显示:煤沥青中间相的光学结构与均相成核的中间相沥青相似;另一方面,热转化过程中不同结构反应器内样品的中间相生长存在差异。随着反应时间的延长,样品收率、挥发份产率不断降低,而软化点和甲苯不溶物含量则不断升高。对于不同结构的反应器,等径管内热反应样品的收率、挥发份产率比变径管内样品的偏低,甲苯不溶物含量和软化点则偏高;同时光学结构显示,等径管内中间相球体生成、长大、融并到变形的速率比变径管内样品快。分析认为:由于变径管中段直径的改变,对底端样品中的轻组分产生了中段截流作用,致使热聚合反应程度不同。

炭前驱体形态对C/C复合材料导热系数的影响

利用热塑性中间相沥青为黏结剂,短炭纤维为增强体,一步热压成型制备C/C导热复合材料.采用SEM和偏光显微镜观察等分析手段,研究了2∶1,2.5∶1和3∶1三种不同管径比对C/C复合材料的影响.结果表明:通过热压模具空腔结构的改变可以引起炭前驱体挤出形态的变化,使得轴向基体炭有序生长与短炭纤维增强体呈现有序排列.其中间相液晶分子垂直和平行于模压压力方向均排列成纤维状长程有序结构,短切纤维呈现出与压力平行方向排布.当空腔管径比为3∶1,轴向导热系数由86.2 W/(m.K)增大至115.5 W/(m.K),各向异性比由1.6减小为1.2.由此所得块体C/C复合材料具有显著的二维取向结构,轴径向导热系数趋于平衡.

冀北山地油松、蒙古栎林土壤水分—物理性质研究

土壤是森林生态系统的组成成分和物质基础。以冀北山地油松林、蒙古栎林、油松蒙古栎混交林作为研究对象,分析和比较了林下土壤水分—物理性质,结果表明:土壤容重随土层深度的增加而增加,由大到小排序为:油松林(1.30g/cm^3)、蒙古栎林(1.14g/cm^3)、油松蒙古栎混交林(1.10g/cm^3);土壤总孔隙度由大到小排序为:蒙古栎林(48.04%)、油松蒙古栎混交林(42.58%)、油松林(33.58%);土壤最大持水量由大到小排序为:蒙古栎林(40.32%)、油松蒙古栎混交林(38.81%)、油松林(33.58%);地表土壤稳渗速率由大到小排序为:油松林、油松蒙古栎混交林、蒙古栎林,土壤入渗速率与入渗时间存在明显的幂函数关系。

冀北山地桦木林土壤水分物理性质研究

以4种不同桦木组成比例的林分类型为研究对象,比较其土壤水分-物理性质,结果表明:土层深度与容重呈正相关,落桦混交林土壤容重最大(1.14g/cm^3),桦木混交林最小(1.00g/cm^3);土壤孔隙度整体规律基本一致,随土层深度增加而减小,土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤总孔隙度均是黑桦纯林最大,分别为45.0%、9.6%、53.6%;土壤持水量(除桦木混交林规律不明显外)整体规律基本一致,随土层深度的增加而减小,土壤毛管持水量均值桦木混交林最大(43.2%),土壤最大持水量均值黑桦纯林最大(49.3%);土壤入渗速率与时间呈幂函数关系,初渗速率和稳渗速率规律一致,均是桦木混交林最大、桦杨混交林最小。