Liquefaction and FTIR analysis of two desert shrubs Salix psammophila and Caragana intermedia

In order to extend the investigation of the characteristics of desert shrub liquefaction and the structure of liquefied desert shrubs, we studied the liquefaction of Salixpsammophila and Caragana intermedia in the presence of phenol and used FTIR analysis on unliquefied and liquefied S. psammophila and C. intermedia. The results showed that the liquefaction effects are enhanced with an increase in temperature, catalyst content and liquid ratio. FTIR analysis proved that more active functional groups appeared after S. psammophila and C. intermedia were liquefied in the presence of phenol. These results can provide a theoretical basis for the further utilization of liquefied S. psammophila and C. intermedia and the development of desert shrubs in a new utilization field.

四川黄龙高山柳灌丛区钙华彩池地表水渗漏机制探究

近年来,黄龙世界自然遗产地部分钙华景观群出现了程度不同的退化,其中地表水强渗漏及黑化、沙化等问题在高山柳灌丛密集分布区呈规模化出现,但是灌丛扩张和渗漏增强之间的关联机制尚未开展充分论证。为研究高山柳覆盖程度对钙华渗漏增强的影响,在黄龙上游映月彩池北部选取典型灌丛区彩池群,设置了4个灌丛盖度水平:无灌木(盖度<10%)、少灌木(盖度10%~30%)、多灌木(盖度30%~60%)、全灌木(盖度>60%),实施原位入渗试验测定渗漏强度,评估灌丛区钙华孔隙结构和渗透参数变化,对比非灌丛区天然渗漏强度,进而总结高山柳灌丛影响下的钙华地表水渗漏机制。结果表明:(1)钙华彩池渗漏强度随高山柳盖度增加而增强,当盖度超过60%后,渗漏强度发生显著变异,应与大孔隙快速导流有关;(2)灌丛区因受藻类活动、植物残体分解等因素影响形成多孔隙、孔洞新生钙华,造成天然渗漏强度高于非灌丛区;(3)高山柳灌木根系活动导致钙华松散、孔隙直径增大、有效孔隙度增加、渗透系数提升,地下水渗流增强引起钙华彩池整体地表水渗漏增强;(4)高山柳根系对钙华孔隙结构改造以根劈作用为基础,并伴有根系水溶液对钙华胶结物的溶蚀作用,使钙华趋向均匀松散化,高山柳灌丛区根系和藻类活动等主要控制了地表水的渗漏增强过程。研究成果对黄龙钙华自然遗产景观演化分析和保育具有一定的参考价值。

基于电测法的沙柳、柠条生材静态力学性能测试研究

为探究沙生灌木的静态力学性能,通过电测法对沙生灌木沙柳和柠条的12个弹性常数进行测定,并经过计算检验弹性常数均满足正交各向异性模型的限制条件。试验结果表明,沙柳和柠条的三个主方向弹性模量差异较大,且满足E_L>E_R>E_T的关系,泊松比在不同方向上存在差异且很大程度上取决于加载方向。由于这两种沙生灌木茎秆笔直的部位相对较短,在测量G_(LR)、G_(TL)时采用45°偏轴试样进行了测定,沙柳和柠条的剪切模量均满足G_(LR)>G_(TL)>G_(RT)关系。两种材料的弹性常数的变异系数分别在2.46%~15.52%和3.41%~16.54%范围内波动,均小于20%,所得结果有效。

沙生灌木机械化生产技术装备研究现状与发展展望

沙生灌木是我国推进重点区域沙化土地综合治理的重要树种。本文在总结沙生灌木机械化生产主要技术模式的基础上,重点对沙生灌木机械化种植、平茬收割和加工技术现状进行了概述,并阐明了现阶段的问题及未来发展方向。我国沙生灌木产业基本形成了“营造-开采-加工-利用”的生产模式,涵盖了种植、管理、平茬收割、加工利用等环节,虽然已经具备了部分沙生灌木生产机械装备,但仍存在以下问题:机械化生产环节发展不均衡,机械装备支撑力不足;机械装备适用性和可靠性低;沙生灌木生产机械装备关键技术研发不足,生产工艺与机械化生产技术联动性差。构建完整的沙生灌木生产全过程机械化技术体系,加强沙土-沙生灌木-机具相互作用关系理论体系等关键技术研究,发展沙生灌木生产机械集成化、智能化,是我国沙生灌木机械化生产技术的发展方向。

东祁连山高寒草地柳灌丛群落种间关联性

采用联结系数和共同出现百分率,对东祁连山高寒地区柳灌丛群落种间关联性进行了研究。结果表明,柳灌丛群落内灌木植物种群间的关系表现为以下3种类型1)正联结。海拔3050m除坡柳与杯腺柳之间无关联外,其它种对均表现为正联结,海拔3050、3100、3200以及3250m处金露梅与高山绣线菊之间、海拔3150~3350m山生柳与金露梅之间、海拔3300、3350以及3450m处山生柳与头花杜鹃之间等,表现出正关联;2)负联结。海拔3100m处金露梅和川滇柳之间、海拔3150m处山生柳与坡柳以及金露梅和坡柳之间、海拔3450m处山生柳与杯腺柳之间、川滇柳和头花杜鹃之间,表现为负关联;3)无联结。海拔3050m坡柳与杯腺柳之间、海拔3100~3250m头花杜鹃与其它种群之间以及海拔3400m处除高山绣线菊与头花杜鹃之间外,各种群之间,无任何关联种对。

沙柳灌丛植株形态与气流结构野外观测研究

通过野外观测,研究了毛乌素沙地南缘平沙地人工栽种单行沙柳灌丛的植株形态与气流结构.结果表明,沙柳灌能降低迎风侧和背风侧的近地面风速,使沙粒在植株下部沉积.积沙体积(V2)与植株体积(V1)相关性较高(R=0.696).单行沙柳灌丛在4 m高处风速为6 m.s-1时的气流结构特征为:迎风侧3H处风速已降低,2H处风速又得到加强,之后在背风侧迅速降低,1H处达到最低值,然后逐渐恢复到旷野风速.防护距离约为17H′,有效防护距离约为13H′.沙柳灌丛对植株高度以上高度处风速影响较小.

川西北高寒沙地不同大小高山柳对土壤氮素的影响

为揭示不同大小高山柳灌丛对高寒半固定沙地土壤氮素的影响,本研究选取川西北红原县沙化治理典型示范区内两组不同大小的高山柳灌丛,研究分析其内外土壤氮素的空间异质性,表层土壤含水量及pH变化规律。研究结果表明,高山柳灌丛内部土壤含水量高于边缘和外部;而高山柳灌丛内部土壤pH均低于灌丛边缘和外部;灌丛内部土壤全氮、碱解氮、铵态氮和硝态氮含量均显著高于灌丛外部(P<0.05),其中,大高山柳灌丛全氮最高达0.301g/kg,碱解氮达24.75mg/kg;而高山柳灌丛内部土壤亚硝态氮含量低于外部。以上结果表明,高山柳灌丛在生长过程中对养分有富集作用。

黄河源区山生柳灌丛草甸植物群落多样性及植物量组成

对黄河源区山生柳灌丛草甸物种组成、结构及其植被生产力进行了调查。结果表明,该类植被由45种植物组成,隶属于14科33属。其中,灌木层由3种灌木组成,隶属于3属2科,优势度为：山生柳Salix oritrepha（57.28%）〉金露梅Potentilla fruticosa（28.19%）〉高山绣线菊Spiraea alpina（14.53%）。草本层由42种植物组成,隶属于13科31属,优势种为垂头菊Cremanthodium spp.、黄芪Astragalus spp.、线叶嵩草Kobresia capillifolia和小金莲花Trollius pumilus。草本层的Shannon-Wiener多样性指数为3.42,Simpson优势度指数为0.96,Pielous均匀度指数为0.92。群落地上干物质量为296.4 g/m^2,地下植物量为3185.6 g/m^2。地下植物量主要分布在0～10 cm土层,为2 272.0 g/m^2,占0～30 cm土层植物量的71.3%,根冠比为10.8。阔叶草类、莎草类和禾草类植物分别占总鲜质量的73.4%、20.1%和6.5%;占总干质量的57.1%、30.6%和12.3%。根据该灌丛物种、生产力构成及现状分析,黄河源区山生柳灌丛目前处于中度利用状态。

高山天幕毛虫的生物学特性

2003-2004年在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站对高山天幕毛虫生物学特性进行 了野外和室内观察研究．结果表明,高山天幕毛虫在野外1年发生1代,幼虫期约60天,蛹期20天,成 虫期约10天．高山天幕毛虫仅在山生柳灌丛上取食、产卵．根据室内饲养幼虫、野外采集幼虫的头 壳宽确定出高山天幕毛虫幼虫有5龄,头壳宽与体长、头壳宽与体重、虫龄与体重呈显著的幂函数 相关,虫龄与头壳宽呈显著的指数关系．幼虫平均发育起点温度是14．05±0．65℃,完成幼虫期的积温 是218．19 K．RGR,．RCR分别是0．03-0．08 mg／(d·mg),0．31-4．0 mg／(d·mg),AD,ECD和ECI分别 是36．63％-90．07％,0．64％-69．77％和0．63％-25．56％．

东祁连山高寒草原柳灌丛——草地群落结构研究

以东祁连山高寒地区柳灌丛群落为研究对象,在海拔3050～3450m内设2样线,每样线沿海拔梯度每50m设1个16m×16m调查样地,采用记名记数法取样调查,对柳灌丛群落的结构、组成进行了系统研究。结果表明,东祁连山高寒柳灌丛群落主要由30种植物构成,其中,灌木植物13种,草本植物17种,立面上该群落由高位芽植物层片、地面芽植物层片和地下芽植物层片组成。

浑善达克沙地不同龄级沙柳灌丛土壤有机碳研究

[目的]研究浑善达克沙地不同龄级人工沙柳灌丛土壤有机碳分布规律,为进一步研究干旱区群落演替过程中碳收支以及生态恢复过程中的植被类型选择提供科学依据。[方法]对浑善达克沙地不同龄级(2、4、6、8 a)人工沙柳灌丛土壤p H、容重、有机碳、碳密度进行研究。[结果]土壤p H在7.34~7.60,且与土壤有机碳的变化无明显相关性。同一龄级植被垂直分布上,表层土壤容重较底层低,与土壤有机碳含量的变化呈负相关。土壤有机碳在0.44~1.10 g/kg,不同龄级沙柳灌丛不同土层土壤有机碳含量均随林龄的增加出现先减低后升高的趋势,同一龄级沙柳灌丛不同土层的土壤有机碳含量无明显的变化规律。表层土壤碳密度随着龄级的增大呈先降低后增加的趋势。8 a沙柳灌丛土壤碳密度最高,为9.59 kg/m^2;随着土层的加深土壤碳密度不断增大。[结论]沙柳灌丛对沙地植被恢复、土壤碳库有重要作用。

小型力传感器在沙柳切削过程中的应用

目前用于沙生灌木切削的削片机普遍存在动力输出大而造成能源浪费的问题,为了确定切削力的大小,基于木材切削的普遍规律设计了用于测量切削力的小型传感器对切削过程进行监测,从而得出在不同切削状态下主切削力和法向切削力的值,为后续工作提供参考。

东祁连山柳灌丛群落物种多样性及干扰分析

选用盖度、重要值和多度作为测度指标,对东祁连山高寒地区柳灌丛群落物种多样性进行分析,结果表明,(1)盖度和重要值作为测度指标时较为一致,而多度差异性较大.(2)在柳灌丛群落内物种多样性水平上,草本层在物种丰富度指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数3个指标均大于灌木层,但Alatalo均匀度指数则低于灌木层.灌木层中,物种多样性指数最大值发生在海拔3 150～3 250 m;草本层中,最大值均发生在海拔3 100 m处.(3)Whittaker指数和Routledge指数共同表明了灌木层β多样性水平高于草本层的多样性水平,而Cody指数则未表征.在灌木层,β多样性随海拔增高而降低;草本层,在海拔3 150～3 200 m间,物种替代的程度最高;在此海拔之上,物种的替代速率随海拔的增高而降低.(4)割灌试验表明,干扰前后的物种多样性指数则发生了变化:物种丰富度指数(dMe)、Simpson指数(D)和Shannon-Wiener指数(H′)均有一定程度增长,其中,又以dMe值上升幅度最大.

毛乌素沙区杨柴林、沙柳林沙地水文常数的研究

本文针对毛乌素沙地中广泛分布的两个人工林——杨柴林和沙柳林,通过采用土壤物理分析测定法,研究了其沙地的颗粒组成状况和水文常数。结果表明:受颗粒组成状况的影响,杨柴林沙地的最大吸湿量为:上层(0～150cm深)0.776％,下层(150～200cm深)1.504％,田间持水量为3.412～4.381％,凋萎湿度为0.781％(植物为杨柴),沙柳林沙地迎风坡、丘顶和背风坡的最大吸湿量为:上层0.796～0.872％、下层1.505～1.518％,田间持水量为3.458～4.903％,凋萎湿度为0.916～0.937％。这些数值直接表明了毛乌素沙地的水文常数值小的基本特征。

盐胁迫对灌木柳2个无性系渗透调节物质含量的影响

以灌木柳2个无性系(盐敏感型JW9-6和耐盐型JW2372)为试验材料,研究其在水培盐胁迫(0,3,6 g/L)条件下渗透调节物质的动态(2 h,1,3,7,10 d)变化情况。结果表明:灌木柳2个无性系渗透调节物质含量受盐胁迫影响的变化趋势相似,在3,6 g/L盐处理下脯氨酸含量与对照相比均显著增加,并随着盐质量浓度的升高和处理时间的延长逐渐增大;可溶性糖含量在盐处理3 d时显著高于对照并随处理时间的延长先增大后减小;可溶性蛋白含量在3 g/L盐处理下未出现明显变化,6 g/L盐处理下显著高于对照并随处理时间延长先增大后减小;相同盐质量浓度处理条件下,JW2373的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白相对含量均高于JW9-6,表现出更强的渗透调节能力。

黄柳地上生物量估测模型的构建

为筛选出与生物量相关性显著、精度最高且拟合度最好的最优地上生物量估测模型,以赤峰敖汉旗北部沙地典型灌木黄柳(Salix gordejevii)为研究对象,利用6种函数和不同自变量来构建黄柳个体的地上生物量估测模型。结果表明:DH(纵断面周长)复合变量与黄柳地上生物量的相关性最显著,经精度检验(RS<30%;RM.A<20%)得出生物量的最优估测模型也是以DH为自变量的幂函数模型y=2.193x1.291(R2=0.915,P<0.001),与灌木常用的自变量D2 H(纵断面面积)作为生物量模型相比,精度较高。实际的应用中,在保证黄柳估测模型精度的情况下,建议以D为自变量对黄柳地上生物量模型进行构建。

沙柳人工灌木林生物量碳计量参数初步研究

通过文献数据归纳并结合实地调查，对北沙柳人工灌木林生物量碳计量参数进行初步研究。结果表明：可以通过灌高与冠幅推测灌木地上部分生物量，二者的相关方程为Y=0．7826（D2H）^0.8913（n=32，R^2=0．82）；沙柳林根茎比R的实测值为2．64（n=9），大于IPCC推荐的缺省值0．4；在沙柳林生物量测定中，可以通过林地平均冠幅、灌高、盖度和R值准确推算沙柳林生物量。单位面积地上生物量（B）为9．02t／hm^2（n=37），在不同立地类型存在差异。沙柳林R值随着平茬间隔期增加成幂函数减少。在进行沙柳林生物量碳计量和使用时需考虑平茬期和植被盖度，有利于降低计量中的不确定性。本研究结果适用于平茬后3年，盖度为30％～60％的沙柳人工灌木林生物量碳计量。沙柳林生物量碳计量参数尚需进一步研究。

濒危植物泰山柳种内与种间的竞争关系

以整合的基径代替胸径,采用Hegyi单木竞争指数模型对灌木泰山柳进行种内与种间的竞争关系分析。结果表明:泰山柳的种内、种间竞争强度分别占总竞争强度(86.11)的35.01%、64.99%,说明泰山柳的竞争压力主要来自种间。随着泰山柳基径的增加,种内、种间竞争强度均逐渐降低。对泰山柳产生竞争影响的树木共9种,其竞争强度为泰山柳>花楸树>紫椴>油松>连翘>湖北海棠>天目琼花>金花忍冬>巧玲花。整个林分和伴生树种竞争指数都与对象木基径近似地服从幂函数关系(I C=AB-K),根据函数模型可以看出,当泰山柳基径达到10 cm后,竞争强度趋于平稳,而基径小于10 cm的泰山柳竞争强度激烈,可以清除其周围部分竞争木,给予足够的生存空间,从而达到保护的目的。

沙柳等灌木类植物饲料化利用技术和研究现状

沙柳是一种具有防风、固沙、保土功能的灌木类植物,同时也是当前我国非常规饲料资源开发中有着特殊饲用价值的新型粗饲料资源,具有抗逆性强、数量多、分布广、价格低廉和营养价值丰富等特点。介绍沙柳的生态学特征及生态和经济价值,总结沙柳的饲用价值和营养成分,对以沙柳为代表的灌木类植物的饲料化处理方法和加工技术进行归纳,分析当前灌木类植物饲料化利用过程中存在的突出问题,提出开发利用的有效措施,旨在为沙柳等灌木类植物的饲料化开发和利用提供参考。

毛乌素沙地人工灌木林平茬复壮技术研究

以毛乌素沙地沙柳人工林为研究对象,对人工灌木林平茬年龄、平茬高度及平茬周期进行试验研究。结果表明:沙地沙柳造林后3~6a内应进行首次平茬复壮,进入丰产期后平茬周期以3~4a为宜,此时生物量收获最高;沙柳人工林平茬留茬高度应控制在5cm左右,平茬后生物量积累最快。