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2012年  34卷  第5期

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论文
长白落叶松木芯基本密度与材性指标相关及建筑材优良家系选择研究
李艳霞, 张含国, 邓继峰, 张磊
2012, 34(5): 6-14.
摘要:
对24年生长白落叶松优树子代测定林14个处理(13个家系和1个对照)的生长性状、木芯基本密度进行遗传变异分析和方差分析,结果表明,家系间生长性状和木芯基本密度均存在较大变异,家系间生长性状差异极显著,木芯基本密度差异显著,树高、胸径、材积和木芯基本密度家系遗传力分别为0.73、0.72、0.80和0.60,进行家系水平的改良具有很大的潜力。生长性状、木芯基本密度与物理力学指标相关分析结果表明:生长性状与木芯基本密度、解析木基本密度、气干密度呈正相关不显著,与大多数力学指标间相关不显著;木芯基本密度与解析木基本密度、气干密度、径面抗劈力、抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和径面硬度呈极显著正相关,且回归分析模型比较理想,可以利用胸径木芯基本密度值预测物理力学指标值,间接选择和评价长白落叶松建筑材优良家系。通过生长性状和木芯基本密度综合分析选出166、169为优良家系,根据解析木物理力学性状选出的优良家系与其结果一致;树高、胸径、材积和木芯基本密度的遗传增益分别为14.27%、19.96%、48.12%和14.06%;优良家系树高、胸径、材积和木芯基本密度分别比对照高7.20%、13.31%、38.46%和4.76%。
沙冬青热胁迫相关蛋白基因AmHsa32超表达提高大肠杆菌的抗热性
王艳萍, 刘美芹, 师静, 刘胜利, 陈玉珍, 卢存福
2012, 34(5): 37-43.
摘要:
热胁迫相关蛋白32(Heat stress associated protein 32,Hsa32)与植物的抗逆性密切相关。本文将从沙冬青低温干旱EST库中获得的热胁迫相关蛋白基因AmHsa32进行了非生物胁迫下的表达分析与转化大肠杆菌研究。生物信息学分析表明,AmHsa32的编码区全长858 bp,编码286个氨基酸,预测分子量约32 kD,与拟南芥HSA32亲缘关系较近。qRTPCR分析显示,AmHsa32在沙冬青幼苗中受热胁迫诱导后表达量迅速提高,1 h后达到对照的25倍;对其他非生物胁迫如低温、干旱及盐均有响应,表达量有不同程度的增加,说明AmHsa32对沙冬青非生物胁迫抗性的提高可能发挥着重要作用。将AmHsa32基因转化大肠杆菌,同野生菌相比,热胁迫(50 ℃)条件下,转基因大肠杆菌存活率明显提高。本研究结果表明,AmHsa32可用于通过转基因技术提高热敏感植物抗热性的研究。
白桦不同杂交组合三倍体子代当年生苗木生长性状分析
林琳, 穆怀志, 姚启超, 刘桂丰, 李慧玉, 姜静
2012, 34(5): 1-5.
摘要:
为了选择白桦三倍体杂种子代的优良杂交双亲和杂交组合,以4株中国白桦四倍体(Q14、Q19、Q33和Q34)为母本,5株杂种二倍体(M1、M2、M3、M4和M5)为父本,按测交系交配设计获得了20个杂交组合的白桦三倍体苗木,对各杂交组合三倍体子代的苗高和地径进行方差分析和配合力分析。结果表明,白桦三倍体家系间的苗高和地径均存在着极显著的差异,苗高和地径的一般配合力和特殊配合力的差异也达到了极显著水平。根据白桦各三倍体家系的生长量、一般配合力和特殊配合力,初步选择Q19和Q34为优良四倍体母本,M1和M2为优良二倍体父本,Q34×M2和Q34×M1为优良杂交组合。
造林密度对白杨杂种无性系初期生长性状的影响
王利宝, 张志毅, 康向阳, 宋连君, 尚富华
2012, 34(5): 25-30.
摘要:
在河北威县毛白杨繁育基地,采用完全随机区组试验研究不同造林密度(2 500、1 667、1 111、833、625、500、417株/hm2)对5年生毛白杨杂种无性系S86生长及产量性状的影响,探讨造林密度对生长性状的作用规律。结果表明:造林后4年,造林密度对林分胸径、立木单株材积的影响效用突显出来并达极显著水平,对树高生长的影响仅在造林当年显著,对蓄积量的影响在前5年内的各年均呈显著水平;造林密度与胸径、单株材积的生长存在极显著负相关关系,与蓄积量的生长呈极显著正相关,与树高生长呈显著负相关。造林密度对生长指标连年生长量的影响与造林密度和生长指标有关,一般造林密度超过1 111株/hm2时,连年生长量峰值出现较早,速生期持续期较短,低密度林分连年生长量峰值出现较晚;培育短周期S86无性系工业用材林,在造林后2~4年内是林分的快速生长期。
高山松与亲本种多种群在高海拔生境下的苗期适应性研究
张立沙, 代剑峰, 高琼, 刘灏, 张华, 赵伟, 毛建丰, 李悦
2012, 34(5): 15-24.
摘要:
为了检测高山松在高海拔生境下苗期适应性是否优于其亲本种(油松与云南松),阐明高山松相比于亲本种在其特有的高原生境下的苗期适应性特点,选择了代表高山松及其亲本种遗传变异的多个种群,在高海拔生境下对比分析了3个种13个苗期适应性性状指标。结果表明:大部分苗期适应性性状指标在种间及种内群体间差异显著,主要变异存在于种间及种内群体间,并且10月保存率、10月封顶率和二次生长率等性状方差分量大部分居于种间,种内变异稳定,是体现种间苗期适应性差异的重要指标。高山松大多数的适应性指标居于亲本种之间,其出苗率、保存率高于云南松,低于油松;封顶期晚于油松30 d左右,而云南松不封顶(2年生苗部分封顶);在苗木生长表现上高山松超过亲本种,苗高、叶子红色和紫色比例也大于亲本种,且2年生苗木有二次生长;油松的封顶率和保存率为最高,云南松相应指标为最低值。这些结果表明高山松较油松有更长的生长期,比云南松有更强的适应性,是其在高海拔生境下发展成种的部分因素。
毛白杨PtPCP-like基因的克隆及其遗传转化初报
郭斌, 刘军梅, 李英, 陈仲, 李昊, 叶梅霞, 王佳, 安新民
2012, 34(5): 31-36.
摘要:
利用滤纸吸附噬菌体PCR法,从毛白杨花芽cDNA文库中分离克隆了PtPCP-like基因cDNA全长序列,测序表明克隆得到的该序列全长595 bp,包含一个完整的开放阅读框,编码91个氨基酸;经BLAST分析发现,该基因包含与拟南芥花粉外被蛋白基因相似的序列,命名为PtPCP-like。采用RTPCR技术检测PtPCP-like基因在各个组织部位的表达模式,结果显示在毛白杨的根和雄花芽中表达丰度最高,而在雌花芽部位表达丰度最低。并且构建35S∶∶PtPCP-like植物表达载体,采用农杆菌介导法将PtPCP-like基因导入烟草中,获得了一批阳性转化植株。采用qRT-PCR技术检测PtPCP-like基因在各个转基因烟草中的表达模式,结果显示在转基因烟草中各个株系均比野生型表达量高,且不同株系间相对表达量差异显著。
若干双子叶与单子叶植物细胞壁果胶结构单糖组成特征研究
程小乔, 李科, 陈雪梅, 蒋湘宁, 盖颖
2012, 34(5): 44-49.
摘要:
为了系统研究被子植物初生壁果胶结构单糖的组成成分及其与被子植物两纲分类的关系,结合单糖单一环式的衍生化方法,采用GC/MS测定22种被子植物初生壁果胶中单糖组分及含量,并对测得的结果进行主成分、t检验和香农威纳指数分析。结果表明:被子植物细胞壁果胶由木糖、鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖7种单糖组成,其中鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖含量较高;岩藻糖和甘露糖含量极少。主成分分析筛选出决定22种被子植物间糖含量差异的5种果胶单糖分别为:木糖、阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖和葡萄糖。主成分二维图和t检验结果显示:可通过果胶单糖含量实现被子植物中双子叶和单子叶两纲植物的区分,且木糖和半乳糖决定了两纲间的显著性差异(P<0.01)。同时香农威纳指数结果显示了被子植物两纲在单糖含量的多样性上也存在差异,且双子叶植物的单糖多样性显著高于单子叶植物(P<0.01)。
祁连山中段青海云杉高山林线交错区树轮宽度与气候变化的关系
曾令兵, 王襄平, 常锦峰, 林鑫, 吴玉莲, 尹伟伦
2012, 34(5): 50-56.
摘要:
通过对祁连山中段青海云杉高山林线交错区进行取样,研究了交错区内4个不同海拔树木生长与气候变化的关系。结果表明:在林线交错区内,树木生长对气候变化的敏感性不高,年表统计特征沿海拔并没有一致的变化趋势。气候对树木生长的影响表现出非常明显的“生长滞后效应”,所有样地的轮宽指数与上一年10月的降水显著正相关,多数样地的轮宽指数与上一年7、8月的温度显著负相关,后者体现了有效水分供应的限制作用。同时,多数样地的轮宽指数与当年2月降水显著负相关。整个林线交错区的树轮生长主要受生长季之前(上一生长季和秋冬季)的气候指标的影响,而与当年生长季气候没有明显的联系。本文和相关研究发现的林线树木生长对气候变化并不敏感的现象,与高山林线主要受生长季温度限制的传统认识明显不同。
华北树木群落夏季微气候特征及其对人体舒适度的影响
晏海, 王雪, 董丽
2012, 34(5): 57-63.
摘要:
选择北京奥林匹克森林公园8个植物群落为研究对象,对其夏季日间微气候效应进行了定量化研究,并采用不舒适指数作为评价指标,比较了不同植物群落对人体舒适度影响的差异,最后分析了群落冠层特征对微气候和不舒适指数的影响。结果表明:在夏季高温天气里,植物群落可显著降低空气温度和光照强度,提高相对湿度;与对照点相比,植物群落内的日均降温强度为1.6~2.5 ℃,增湿强度为2.9%~5.2%,遮光率为61.0%~96.9%;与对照点相比,植物群落都能降低一定的不舒适指数,降低不舒适指数率为2.5%~4.3%,不同植物群落间降低不舒适指数率的差异达到了显著水平,表明不同树种的微气候效应具有差异。最后通过对微气候因子、不舒适指数及群落冠层特征的相关性分析,显示它们之间存在显著的相关性,即说明树木的冠层特征(叶面积指数和冠层盖度)对群落的微气候因子和不舒适指数具有重要的调节作用。
天宝岩典型森林群落粗死木质残体现存量研究
肖石红, 何东进, 游惠明, 刘进山, 蔡昌棠
2012, 34(5): 64-68.
摘要:
对天宝岩国家级自然保护区长苞铁杉林、猴头杜鹃林和柳杉林典型森林群落粗死木质残体(CWD)现存量进行研究。结果表明:1)天宝岩3种典型森林群落CWD现存量分别为33.6、45.3、31.8 t/hm2,处于我国热带和亚热带地区森林的中间水平;2)3种森林群落中,CWD的不同形态组成较不同腐烂等级对现存量差异的贡献度更大;3)猴头杜鹃林和长苞铁杉林内各种类型CWD现存量表现为倒木枯立木树桩,柳杉林内CWD现存量则为树桩枯立木倒木;4)中高腐烂等级CWD现存量为猴头杜鹃林长苞铁杉林柳杉林,而在低腐烂等级中呈现长苞铁杉林猴头杜鹃林;5)在柳杉林内,未受人为干扰地段枯立木和树桩所占比例明显高于受干扰地段,而倒木的比例则很低。
三江源典型区湿地景观稳定性与转移过程分析
赵峰, 刘华, 鞠洪波, 张怀清, 邹文涛
2012, 34(5): 69-74.
摘要:
基于1977、1990、1997和2007年4期遥感影像,对三江源典型区湿地景观稳定性和时空转移过程进行分析。结果表明:1977—2007年间河流斑块面积和数量的稳定性水平最高,其中1977—1990年间其特征稳定性指数接近于1,但结构稳定性较低。湖泊景观稳定性呈增强趋势,且表现最稳定。沼泽景观稳定性表现为减弱趋势,至2007年稳定性水平降到最低,呈现最不稳定状态。河滩地面积和数量稳定性水平低,变化不稳定,结构稳定性也始终处于最低水平。1977—2007年湿地转移趋势主要表现为:1977—1990年湿地与非湿地类型转换最为突出, 1990—1997年、1997—2007年转换平稳。湿地转出类型主要为草地,河流和河滩地转换频率较高,湖泊类型转化呈多元化,沼泽地转出类型几乎全为草地,转为其他类型的面积很少。
秦岭南坡松栎混交林乔木层生物量沿海拔梯度的变化
康乐, 李卫忠, 张晓芳
2012, 34(5): 75-79.
摘要:
采用样地调查与异速生长方程相结合的方法,分析了研究区内森林结构和生物量沿海拔梯度的变化规律及其原因。结果表明:乔木层地上生物量随海拔梯度的上升逐渐下降,松科树种生物量比重随海拔梯度的上升有增加的趋势,但差异不明显。各海拔梯度均受到不同程度的人为或自然干扰,生物量与干扰因子呈显著负相关(r=-0.698, P0.01),其中海拔1 100 m以下受到的人为干扰最严重。与相邻地区相比,研究区地上生物量偏低,建议经营者制定适当的经营措施,以实现松栎混交林的科学经营。
荒漠草原4种典型植物群落枯落物输入对土壤呼吸的影响
李学斌, 陈林, 吴秀玲, 张硕新, 谢应忠
2012, 34(5): 80-85.
摘要:
采用动态密闭气室分析法,对荒漠草原4种典型植物群落(蒙古冰草群落、赖草群落、甘草群落、沙蒿群落)土壤呼吸进行了测定,运用数理统计的方法得到了枯落物输入对土壤呼吸的贡献量及其与环境因子的关系。结果表明:土壤呼吸日变化呈“单峰”曲线,有枯落物输入的土壤呼吸速率显著高于无枯落物输入的土壤呼吸;4种群落枯落物对土壤呼吸CO2的贡献量依次为:甘草群落(0.095 g/(m2•h))蒙古冰草群落(0.083 g/(m2•h))赖草群落(0.076 g/(m2•h))沙蒿群落(0.041 g/(m2•h)),枯落物呼吸日贡献量与地表温度呈线性正相关。枯落物呼吸贡献量的季节变化规律呈“双峰”曲线,2次峰值分别出现在7月与9月,9月枯落物呼吸贡献量最大,分别为0.13、0.14、0.12、0.12 g/(m2•h);枯落物呼吸季节贡献量与土壤含水量呈线性相关,与土壤表层温度呈对数相关。
祁连山大通河源区高寒植被物种多样性随冻土地温梯度的变化特征
张秀敏, 盛煜, 吴吉春, 陈继, 李静, 曹元兵, 李昆
2012, 34(5): 86-93.
摘要:
采用样方法对祁连山大通河源区高寒植被生态系统进行了调查,计算了丰富度指数、多样性指数和均匀度指数等表征物种多样性的定量指标。根据已有的等效高程模型得到植被采样点的冻土地温,并基于冻土地温时空转换模式得到一个温度从低到高的温度梯度带,通过分析高寒植被物种多样性随冻土地温梯度的变化探讨了多年冻土环境变化对高寒植被的影响。结果表明:随着冻土地温的升高,物种丰富度、物种多样性、均匀度呈上升—降低—上升趋势,并在季节冻土区内达到最大值;植被类型由高山稀疏植被向高寒草甸演替,高寒草甸向高寒沼泽草甸演替,最终向高寒草甸演替。相同植被类型在不同地温带具有不同的物种多样性分布特征,高山稀疏植被和高寒灌丛随着地温的升高呈现先增加后降低的变化趋势;高寒沼泽草甸植物群落多样性指数、丰富度指数、均匀度具有先降低后上升的变化趋势;高寒草甸的3个多样性指数随地温的升高呈上升趋势;而且在较高冻土地温环境下,高寒草甸的3个多样性指数高于高寒沼泽草甸。
苦豆子根系对土壤异质性和竞争者的响应
郝鹏, 李景文, 丛日春, 张楠, 井家林, 黄晶晶
2012, 34(5): 94-99.
摘要:
以干旱区植物苦豆子为研究对象,设置土壤异质性处理(均质、中间斑块和边缘斑块)和竞争处理(无竞争者和有竞争者)正交试验,每组10个重复,探讨苦豆子根系对土壤资源异质性和竞争的响应。结果表明:1)苦豆子根系的分布与延伸与竞争者的存在与否有关。在单独生长状态下,苦豆子采用“广布策略”,即在不同的营养资源分布状况下,根系最大延伸,根系在各单位位置内出现的百分比都呈现出同样的模式,而与资源的分布状况无关;当竞争者出现时,原位植物的根系受到抑制分布在较小范围内,广布策略受到严重的影响。2)竞争者还使得原位植物根系的最大延伸与分布随着资源分布的不同而发生改变:土壤均质时,原位植物与竞争者的根延伸未重叠区域的根系比例较高,而重叠区域的比例急剧降低;资源斑块出现在中间时,二者在斑块中的重叠部分根系比例都较高,由于资源丰富而不受重叠的影响;斑块在边缘时,原位植物更容易获得丰富的资源,因此趋向中心一侧的根系大部分分布在[7 cm, 11 cm]范围内。
荒漠化和沙化监测数据动态分析技术
孙伟, 侯瑞霞, 唐小明
2012, 34(5): 105-112.
摘要:
我国定期开展的荒漠化和沙化监测积累了海量监测数据,提取其动态变化信息以探索荒漠化和沙化演替规律至关重要。本文针对现有动态分析方法的不足,提出了动态分析解决方案和技术框架,通过支撑数据库和动态数据库构建技术,确保了多期监测海量多专题数据的可比性及其动态分析的准确性和效率,同时利用全国第3期和第4期监测数据,基于组件式GIS多层架构建立了简易实用的动态分析程序系统。结果表明,本文提出的动态分析技术有效可行,且具有一定的可推广性。
生物肥对冬枣根际土壤微环境特征的影响
刘方春, 邢尚军, 马海林, 杜振宇, 马丙尧, 陈波
2012, 34(5): 100-104.
摘要:
通过保绿法和萝卜子叶增重法,从6年生冬枣根际土壤中筛选出具有促生作用的优势细菌,以发酵鸡粪(DCM)为吸附载体制成冬枣生物有机肥(DBF),研究了DBF、普通生物有机肥(NBF)和DCM对冬枣根际土壤微生态环境特征的影响。结果表明:同NBF处理相比,DBF降低了冬枣根际土壤的pH值,提高了根际土壤的电导率和阳离子代换能力;DBF显著提高了冬枣根际土壤中的磷、钾及部分微量元素的有效性,但对碱解氮含量影响较小;不同肥料对冬枣根际土壤的有机碳及其组分产生了很大影响,DBF显著增加了根际土壤中有机碳和胡敏酸的含量,提高了胡/富,对富里酸含量影响差异不显著;DBF显著提高了根际土壤中根系分泌物的含量,同NBF处理相比,DBF可使冬枣根际土壤中的氨基酸、有机酸和总糖含量分别提高40.70%、32.54%和59.14%;此外,DBF显著降低了根际土壤中的氯氰菊酯含量。施用普通生物肥料和发酵鸡粪并未对冬枣根际土壤微生态环境特征产生显著影响。综合分析认为,从冬枣根际土壤中筛选出的微生物有效地改善了冬枣根际土壤的微生态环境。
基于空间自相关构建树木生长模型
程希平, 水崎大二郎, 王四海, 吴利华, 马月伟, 巩合德
2012, 34(5): 113-119.
摘要:
2004—2008年,在日本九州地区宫崎县田野天然次生林内设置的一块100 m×100 m固定标准地中,通过每木调查,测量了固定标准地内树木的种类、空间位置、生长等数据。为了便于理解,以固定标准地中优势树种蚊母树为主要研究对象,在考虑周边所有树木的影响的同时,利用贝叶斯统计方法分析了空间自相关及树木间的对称竞争、非对称竞争对树木生长过程的影响,并比较了忽略空间自相关的情况。结果表明:在构建研究对象树种的生长模型时,树木个体间的竞争是不可缺少的参数,尤其是个体间的对称竞争。在利用空间自相关参数建模时,最终模型的决定系数R2=0.83;而忽略空间自相关参数的模型,其决定系数R2=0.74。通过其他主要树种的分析也表明了导入空间自相关参数的优越性,因此可以认为,考虑空间自相关的随机效应模型能更精确地预测树木的生长。本研究所采用的空间自相关模型不仅可以利用树木个体的分布信息推测其生态学特征,还为树木生长模拟提供了理论与方法上的借鉴。
三角函数干形方程与广义Brink干形方程的比较
聂秀琴, 李昀, 陈名腾, 聂盈, 刘凤媛
2012, 34(5): 120-127.
摘要:
利用来自澳大利亚新南威尔士州不同生长条件下的辐射松人工林样木干形数据,比较三角函数干形方程与广义Brink干形方程对估计树干任意高度处对应去皮直径的效果;利用非线性回归拟合干形方程中的参数,将拟合残差、预测均方误差、绝对偏差、决定系数等作为评判准则。结果表明:通过样本数据回归拟合得到方程中的参数后,用三角函数干形方程预测新的干形数据集中给定树干上任意高度对应的去皮直径时,估计结果更准确;三角函数干形方程对树干底部直径的估计结果要优于广义Brink干形方程,且三角函数干形方程对树干整体拟合结果更稳定。另外,依据三角函数干形方程参数估计结果将其化简并检验化简后的拟合效果,从而证明三角函数干形方程的易变形性及灵活性。
一种改进的基于MRF的树木图像提取方法
王晓松, 黄心渊
2012, 34(5): 128-133.
摘要:
在自然场景中拍摄的树木图像包含了丰富的信息,并受环境、光照、天气、噪声等的干扰,树木本身及其周围景物的多样性使得自然场景中的树木图像提取成为一项复杂的、探索性很强的工作。本文采用自然图像抠图技术进行树木图像的提取,较好地解决了树木图像内部存在大量空洞和透明现象的问题;提出了关注区域的概念,并引入区域生长的方法,从简化三分图划分、尽可能多地确定前景像素点和减少未知区域待运算像素数目3个方面对基于马尔可夫随机场(MRF)的抠图方法进行了改进。实验结果表明:改进的基于MRF的树木图像抠图算法能够有效地提取树木图像,并简化了人机交互过程,增强了颜色的准确性,同时使运算速度大幅度提高。
用SRAP分子标记分析一串红品种资源的亲缘关系
董爱香, 王涛, 徐进, 赵梁军
2012, 34(5): 134-138.
摘要:
应用SRAP分子标记,对24个国内外优良一串红品种(系)进行了亲缘关系分析。结果表明,从88个引物组合中筛选到24个多态性较高的引物组合,共扩增出306个多态性条带,平均每个引物组合产生12.8个多态性条带,获得了较高的多态性比率。对不同样本产生的扩增产物进行聚类分析发现,在相似系数0.72的水平上,可以把24个一串红品种(系)分为3大类:本课题组自育品种(系)全部聚在Ⅰ类;国外品种全部聚在Ⅱ类;‘展望白’和‘展望鲑红’聚为Ⅲ类,与其他花色截然分开。一串红SRAP分子标记的多态性与种质来源的关系密切,利用SRAP分子标记的聚类分析结果可为一串红杂交亲本选配、品种鉴定和知识产权保护提供依据。
强化复合木材细胞壁的纳米压痕测试分析
林兰英, 傅峰
2012, 34(5): 139-143.
摘要:
通过纳米压痕测试技术,测定和分析了未处理材和经硅溶胶强化处理的复合木材细胞壁层面的力学性能和弹塑性,以及硅溶胶的存在位置对强化复合木材细胞壁微观力学性能的影响。结果表明:1)浸渍强化处理工艺可以使硅溶胶进入木材细胞壁,使得强化复合木材细胞壁的弹性模量和硬度达到18.64 和0.64 GPa,分别比未处理材提高59%和31%;2)控制改性处理工艺,可以得到改性细胞壁和既有改性细胞壁又有填充细胞腔2种改性形式的强化复合木材,并且2种改性形式下细胞壁层面上的弹性模量和硬度没有显著差异,证实了细胞腔填充对细胞壁层面的力学性能没有影响;3)复合木材细胞壁形貌表征和力学测试曲线表明,硅溶胶强化处理后的复合木材细胞壁保持了较好的弹塑性特性,相对弹性回复率与未处理材基本相同。
利用扫描电镜原位拉伸研究竹材增韧机制
田根林, 江泽慧, 余雁, 王汉坤, 安晓静
2012, 34(5): 144-147.
摘要:
为了阐明竹材优良韧性的力学原理,以毛竹为研究对象,使用扫描电镜联用原位加载设备观察了竹材薄片纵向拉伸过程的裂纹扩展规律,并对断裂表面进行了组织水平、细胞水平、亚细胞水平的多尺度显微观察。结果表明:竹材纵向拉伸断裂裂纹拓展一般呈阶梯型展开。维管束与基本组织之间、竹纤维与薄壁组织细胞之间、纤维和薄壁细胞的壁层之间均有明显的分层现象,表明竹材断裂过程中存在从组织到细胞,乃至亚细胞水平的多级弱界面。这些弱界面可以有效阻碍裂纹扩展,增加断裂消耗功,从而显著增强竹材的韧性。
用TiO2-ACF降解甲苯和二甲苯的研究
刘亚兰, 李坚, 耿绍辉
2012, 34(5): 157-160.
摘要:
将用Sol-Gel法制得的二氧化钛(TiO2)负载到活性碳纤维(ACF)上,利用超临界干燥手段和450 ℃高温真空煅烧工艺获得了具有气凝胶特性和高光催化活性的复合材料(TiO2-ACF),并探讨该材料对空气中甲苯和二甲苯的降解效果。结果表明: TiO2均匀负载在ACF的每根纤维上;TiO2粒径尺寸均在15~20 nm范围内,晶型为锐钛矿和金红石混合晶型,锐钛矿占77%;在紫外光的作用下,TiO2-ACF对甲苯和二甲苯的降解率比ACF约高30%。
竹结构民宅的生命周期评价
黄东梅, 周培国, 张齐生
2012, 34(5): 148-152.
摘要:
竹材作为结构材料,在加工过程中需要使用一定量的化工材料对其进行改性处理,以达到要求的物理、化学性质,这使得竹结构的环保性能大受质疑。以南京林业大学竹结构民宅示范工程为研究对象,采用生命周期评价方法对其整体环境性能进行评估,并核算出单一的环境总负荷指标,以期为乡镇民宅结构材料的比选提供决策依据。结果表明:资源采掘、运输、生产和建造阶段对环境总负荷的贡献率分别为30.82%、3.43%、52.17%和13.57%。竹结构部分占整栋民宅环境负荷的43.93%,其中主要化工材料酚醛树脂(PF)胶对总负荷的贡献率仅为14.59%,而所使用的钢材对总负荷的贡献率是PF胶的3.21倍。可见,竹结构民宅的主要环境负荷来自传统建筑材料。
原竹预制构件房屋设计与制造技术
高黎, 王正, 王戈, 程海涛
2012, 34(5): 153-156.
摘要:
以原竹为主要原料设计与制造符合现代居住要求的预制构件房屋,内容包括毛竹的处理与设计强度计算,建筑构件的连接、模块化设计与性能测试,以及预制构件房屋的建造等。结果表明:屋架在实际使用载荷下具有足够的安全性能;墙体的抗侧承载力为0.78 t,可用作1~2层住宅承重墙体。通过建设示范房屋证明利用原竹进行现代房屋的设计建造是完全可行的。