亚热带6种老龄天然林及杉木人工林的枯落物持水性能

通过对福建建瓯万木林自然保护区6种老龄天然林:木荷(Schima superba,SCS)、罗桴栲(Castanopsis fabri,CAF)、观光木(Tsoongiodendron odorum,TSO)、浙江桂(Cinnamo-mum chekiangense,CIC)、细柄阿丁枫(Altingia gracilipes,ALG)、米槠(Castanopsis carlesii,CAC)及杉木人工林(Cunninghamia lanceolata,CUL)枯落物现存量和持水特性的研究表明,各林分枯落物现存量分别为木荷7.22 t.hm-2、细柄阿丁枫6.79 t.hm-2、浙江桂6.70 t.hm-2、观光木6.66 t.hm-2、罗桴栲6.57 t.hm-2、米槠5.96 t.hm-2和杉木人工林4.82 t.hm-2.最大持水率平均值是人工林(207.98%)天然林(179.38%).各林分最大持水量分别为木荷13.33t.hm-2、细柄阿丁枫13.32 t.hm-2、观光木13.18 t.hm-2、罗桴栲10.84 t.hm-2、浙江桂10.52t.hm-2、米槠10.30 t.hm-2和杉木人工林9.95 t.hm-2.枯落物平均现存量和平均最大持水量均为天然林(6.65 t.hm-2,11.95 t.hm-2)大于杉木人工林(4.82 t.hm-2,9.95t.hm-2).影响林地枯落物持水量的主要因素是枯落物现存量.各林分主要树种半分解层的枯落物现存量及最大持水量均大于未分解层.     

绿洲棉田非饱和土壤导水率的野外试验研究

非饱和土壤导水率是研究土壤水盐运动的重要参数之一,其测定方法很多。根据Libardi等人提出的野外测定非饱和土壤导水率的θ法,通过在阿克苏水平衡试验站棉田的试验,求得了该站绿洲棉田的非饱和土壤导水率,建立了计算非饱和土壤导水率的经验公式,将θ法与毛细管模型确定的非饱和土壤导水率与土壤含水率的关系进行了比较,并分析了θ法的误差来源。研究结果表明:θ法简单实用,是一种野外测定非层状土壤非饱和导水率的行之有效方法。     

流域水文系统产水机制稳定性研究

流域水文系统受下垫面和气候条件的共同作用,研究其产水机制的变异规律,是合理制定变化环境下水资源管理措施、实现水安全保障的基础.本文基于Budyko框架和气候模式的历史及未来数据(CMIP6),利用Budyko全微分分解法探究了下垫面和气候变化对流域产水变异的补偿机制;基于泰勒展开式求解将Budyko各阶敏感系数(一阶到高阶项)表征流域产水率对下垫面与气候的敏感程度;根据流域外部基本特征(产水率、下垫面特征参数及干燥指数)和内部敏感系数,进一步结合联合概率函数和主成分分析方法探究了流域产水机制稳定性及其演变规律.结果表明:(1)在全球各气候分区中,下垫面和气候变化对流域产水率变异互相补偿,即气候与下垫面改变引起的产水率变化可以基本相抵,使未来流域产水率维持稳定.(2)各阶流域敏感系数表明,未来流域对下垫面敏感性增加,对气候的敏感性降低,其中干旱区流域对气候和下垫面敏感性均增加.(3)未来流域水文系统产水机制稳定性逐步下降,即从基准期(1901～1950年)到变化期(2051～2100年),稳定性系数从0.054下降到0.021;其在干旱区改变量最大,可达(-0.347±0.18),而在半...     

西太湖湖滨典型河网区与太湖水量的交换

以西太湖湖滨典型河网区——宜兴大浦河网区为研究区域,对于该典型河网区与太湖之间的水量交换情况进行了系统的计算研究．考虑降雨因素的影响,采用考虑下垫面分类的产汇流模型,对各计算年内(2002年(基准年)．1998年(丰水年),1995年(平水年),1994年(枯水年))典型河网区及其西部山地区域的降雨径流过程进行了产汇流模拟．建立起适合该河网区域的非稳态河网水量模型,结合径流计算结果,对各年内典型河网区内水流的动态变化进行了计算模拟,对典型河网区与太湖水体的水量交换情况进行系统研究,分别对顺流与逆流情况下交换水量的年内分布与年际变化规律进行了分析．     

深时地球锰矿物演化与产氧光合作用

地质历史时期锰氧化物矿物的出现早于产氧光合作用起源,锰矿物的成分与种类和地球环境呈现深时共演化关系。地表最普遍的锰氧化物——层状水钠锰矿与生物产氧光合作用中心Mn₄CaO₅团簇在化学成分、局域结构和性质功能上具有相似性,该现象使有机和无机界中Mn驱动的光反应得以紧密结合,锰氧化物因此很可能是光合产氧中心的雏形。在阳光照射的自然环境中,锰氧化物的光化学作用可收集并转化太阳能,在光照下裂解水产生氧气,因此在地质历史时期可能发挥着类似生物光合作用的矿物产氧功能。进一步揭示含锰矿物与环境因子协变关系及锰氧化物光催化分解水产氧活性机制,可为查明生物产氧光合作用起源与能量转化机制提供矿物学证据,为探索矿物-生物共演化和人工光合作用应用提供科学与技术突破的机遇。     

预处理方式对海带生物质利用性能的影响

【目的】探究预处理方式对海带生物质利用率及产氢量的影响,为实现大型海藻资源化利用提供实验依据。【方法】通过苯酚硫酸法、3,5-二硝基水杨酸法和高效液相色谱法,测定不同预处理的海带水解液中生物质利用率（多糖含量、还原糖含量和单糖的组分及含量）。采集渤海天津海域潮间带污泥作为菌源,不同预处理的海带水解液为混合菌群富集培养基,测定混合菌群的生长和产氢量。【结果】硫酸预处理显著提高了海带生物质利用率（P <0.001）,其中多糖质量浓度为（0.71±0.02）mg/L,还原糖质量浓度为（0.34±0.02）mg/mL,主要单糖质量分数为54.01%。混合菌群基于盐酸预处理的海带水解液累积产氢量最高,为（825.68±14.5）mL/g,相比对照组提高3.7倍。干热、湿热和硫酸预处理下,混合菌群利用海带水解液产氢量分别为（222.22±19.8）mL/g、（237.04±23.8）mL/g和（340.74±22.1）mL/g。【结论】以海带水解液为唯一底物时,硫酸预处理方式对提高海带生物质利用率具有显著促进效应;盐酸预处理方式下,富集混合菌群利用海带水解液产氢效率最高,可应用于海带生物质能...     

基于海带水解液的细菌Clostridium sp.WANY51发酵产氢性能

【目的】探究菌株Clostridium sp. WANY51利用海带水解液作为底物发酵产氢的能力,为研究大型海藻的厌氧发酵产氢机制奠定基础。【方法】以海带水解液为唯一培养基,通过三层平板法从潮间带污泥中分离出一株厌氧发酵产氢细菌。通过显微镜观察和16S rRNA基因序列分析,该菌株命名为Clostridium sp. WANY51。通过设置海带水解液中的固液质量体积比（下称“固液比”）和起始pH,分析菌株产氢性能。【结果】菌株WANY51利用海带水解液发酵产氢的代谢产物主要是丁酸,属于丁酸代谢途径。菌株WANY51在起始pH值5.0～9.0范围内都能够发酵产氢,初始pH值为7时产氢量最高,达到（19.74±0.26）mL/g。海带水解液固液比对菌株发酵产氢量具有较显著影响,当固液比为4%时产氢量最高,达到（24.76±0.31）mL/g。【结论】菌株Clostridium sp. WANY51利用海带水解液为底物时,起始pH为7和固液比为4%时产氢效果最佳。     

粤北产铀与不产铀花岗岩中黑云母和绿泥石矿物化学特征及其与铀成矿的关系

长江岩体和九峰岩体同为粤北诸广山复式岩体中的燕山期花岗岩体,它们的矿化特征具有显著差异,是诸广山地区典型的产铀岩体和不产铀岩体。本文利用电子探针对两岩体中黑云母和绿泥石开展了详细的矿物化学研究。结果显示,长江岩体中黑云母富铁贫镁,为铁叶云母,黑云母绿泥石化较为严重,绿泥石类型主要是蠕绿泥石和铁镁绿泥石,偏铁质绿泥石,主要形成于较还原环境;九峰岩体中黑云母为铁质黑云母,绿泥石化较弱,绿泥石类型多为蠕绿泥石、铁镁绿泥石和密绿泥石,偏镁质绿泥石。黑云母的成分特征显示,长江岩体结晶温度为600~650℃,氧逸度lgf(O2)为-16~-17,挥发分组成显示出相对高F、低Cl的特征;九峰岩体结晶温度为680~720℃,氧逸度lgf(O2)为-14~-15,挥发分组成显示出相对低F、高Cl的特征。综合地质特征和矿物化学特征可知,较低的温度和氧逸度、较高的挥发分F含量是岩体产铀的有利因素。     

大理河2017年“7·26”暴雨产洪产沙浅析

阐述了大理河2017年"7·26"暴雨洪水的水文情势,计算了次洪径流量和次洪输沙量,并与历史洪水进行了对比分析,发现本次洪峰流量、次洪径流量和次洪输沙量在历史点群的左上方或点群中间。结果表明:几十年水土保持工作和生态修复政策的实施,大理河流域下垫面发生了一定程度的改变,但是遇到"7·26"这样的强降雨,依然会产生高含沙洪水。     

黄土区林草植被与降水对坡面径流和侵蚀产沙的影响

在一定地形地貌基础上,林草植被与降水是决定坡面产流产沙量的主要因素,而这些因素各因子之间合作用于坡地产流产沙,增加了影响机制的复杂性。为深入分析降水因子与林分结构因子对坡地降雨产流产沙的影响,为黄土区植被建设提供理论依据,对蔡家川流域典型样地的实验资料进行分析。结果表明,刺槐和油松林场降雨产流、产沙量与降雨量和降雨强度有较好相关性,但相关性随着林分郁闭度的增大而减小;当油松林林分郁闭度<0.6时,产流、产沙量与I30的相关性要更显著于与I10的相关性,而林分郁闭度在0.6以上时,则相反。在林分结构因子对坡面产流产沙的影响中,当林分覆盖度>40%时,林分减水减沙效益显著。林地枯落物和草本植物通过截持降水、增加地表糙率来削减坡面产流产沙量,刺槐和油松林地的枯落物年截流量占降雨总量的13.5%~22%。刺槐和油松林的稳渗速率随林分密度的增加而增大,但不与密度的增加幅度成正比,当刺槐、油松林的密度超过3 000株/hm2时,稳渗速率增加缓慢,从防蚀角度考虑,可将其作为林分密度的上限。在林分生物量>14.51 t/hm2时,植被具有极好的防护功能。通过对影响坡面产流产沙的影响因子的灰色关联分析,林分郁闭度和草本、枯落物生物量对坡面产流产沙影响显著,关联度值均>0.6。