不同制备条件对蒙古栎人工林地表可燃物生物炭理化性质的影响

以蒙古栎人工林新鲜地表可燃物为原料,制备生物炭,研究其产率、元素质量分数、碳组分以及化学性质、速效养分、官能团类型。采用单因素方差分析、最小显著差异法(LSD)分析各指标组间差异性,为森林可燃物资源再利用提供新途径。结果表明:生物炭产率、去灰分净产率随温度升高而下降;但灰分质量分数、氢元素质量分数、氧元素质量分数、稳定性碳质量分数、pH则随温度升高而上升;不同炭化时间时,生物炭碳质量分数、不溶性碳质量分数、铵氮质量分数表现出不同的变化趋势。氮质量分数、阳离子交换量、硝氮质量分数、速效磷质量分数随温度升高呈先上升后下降趋势。与原生物质材料相比,生物炭电导率显著降低,但其随温度升高表现出缓慢上升趋势。生物炭表面的O—H基团随温度升高而降低,而C—H、—COO、Si—O—Si基团随温度升高逐渐消失,C—O—C、C=C基团随热解温度升高呈先升高后降低趋势。制备过程中的不同温度、炭化时间均影响蒙古栎新鲜地表可燃物生物炭的理化性质,制备温度、炭化时间对各性质及官能团质量分数的影响不同,制备温度对生物炭理化性质影响较炭化时间更明显。

蒙古栎林对大气降雨的再分配规律

全面认识和了解森林冠层对降雨的再分配规律,有利于揭示森林生态系统水分循环机制。以哈尔滨市城区蒙古栎人工林为研究对象,通过冠层结构稳定时期的20场降雨数据,分析了蒙古栎林冠层对降雨的截留再分配规律,结果表明:(1)观测期内蒙古栎林的穿透雨量、树干径流量和冠层截留量依次为197.6、62.8、78.8 mm,分别占林外降雨量的58.27%,18.52%,23.24%;(2)根据模型估算,当降雨量超过4.3 mm时蒙古栎林才能够产生树干径流,当降雨量超过6.7 mm开始出现穿透雨;(3)穿透雨、树干径流及林冠截留的绝对量均随降雨量的增大而显著增加,但其占降雨量的比例却表现出不同的变化趋势。(4)穿透雨量的变异系数随降雨量的增大显著减小,二者呈极显著的负相关(p<0.01);(5)蒙古栎生物学特征有利于树干径流的产生,其树干径流量比相同区域内的其他树种高。