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2019年  41卷  第10期

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摘要:
林学
摘要:
目的皆伐与刀耕火种是对森林生态系统造成严重影响的人为干扰方式。本研究旨在比较常绿−落叶阔叶混交林在两种干扰后群落的动态恢复特征并分析其形成机制,以期为森林植被保育和林业生态建设提供参考。方法依托不同干扰后恢复20与40年群落内所设立的98个样地,在径级划分的基础上对群落基本特征采用物种多度格局、物种组成、稀疏化丰富度及多度进行描述,并运用多元统计方法分析上述特征在不同恢复群落间的差异性。结果不同恢复群落的多度与稀疏化丰富度均存在显著差异(P < 0.05)。在中、小径级植被当中,皆伐后恢复20年群落的多样性指数显著高于弃耕地恢复20年群落;不同恢复过程中植被多度的变化趋势不同,弃耕地恢复过程具有更明显的多度变化,且在不同径级中均达到显著水平。虽然不同恢复的20 ~ 40年过程中群落物种组成的变异性均达到极显著(P < 0.001),但小径级植被较能反映这种变异,同时也能反映物种生态对策的转变。此外,弃耕地恢复过程中上述特征更明显。物种多度格局关系显示,弃耕地恢复群落的优势种具有更明显的优势地位,而采伐恢复过程中物种间的多度差异明显减小。结论皆伐后的常绿−落叶阔叶混交林能在短期内展现较高的恢复速率,而弃耕地恢复则在短期受阻后才体现出该特点。这可能与干扰对生物与非生物资源的影响程度有关,表明刀耕火种对群落恢复的影响深远。此外,常绿−落叶阔叶混交林在经历干扰后物种组成的恢复缓慢,但具有一定的秩序。
摘要:
目的本文主要研究杨树主要细根性状的空间分布规律与株行距配置间的关系。方法本文选取4种不同水平空间配置(株距 × 行距分别为3 m × 8 m、5 m × 5 m、6 m × 6 m、4.5 m × 8 m)的南林-95杨人工林为研究对象,采用根钻法对细根生物量、比根长和根长密度的空间分布特征进行研究。结果表明:水平空间配置对杨树人工林细根空间分布特征有显著影响。在垂直方向上,低密度(6 m × 6 m)林分表层细根生物量、比根长及根长密度比高密度(3 m × 8 m、5 m × 5 m)林分显著较高;在水平方向上,长方形配置(3 m × 8 m和4.5 m × 8 m)的林分细根生物量随距树干距离的增加而减少,正方形配置(5 m × 5 m和6 m × 6 m)林分的细根生物量以及4种林分的细根根长密度、比根长与取样距离关系不明显。6 m × 6 m林分在水平各距离处均高于其他林分。长方形配置林分,株距方向上的细根生物量、根长密度和比根长总是显著低于行距方向。结论株行距过小,细根生物量会显著减小,生长受限,株行距过大,在距树干较远处细根生物量会显著降低,造成空间浪费,低密度正方形配置(6 m × 6 m)杨树人工林主要细根生长特征在4种株行距配置林分中最优,更适合杨树人工林初值株行距。
摘要:
目的极端干旱区绿洲是全球变化的敏感区域,特别是由于水资源短缺及水文过程的改变,绿洲土壤环境因此产生了强烈异质性。植物如何适应高度土壤异质性是绿洲植物多样性维持的关键性科学问题。而探究植物叶片这一对土壤异质性敏感器官的功能性状及其对土壤水盐因子的响应,有利于揭示全球变化背景下绿洲植物适应的根本策略。方法本研究以额济纳这一典型荒漠绿洲的常见植物叶片为研究对象,选择25种植物的8种叶功能性状,包括叶片厚度(LT)、叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)、叶碳含量(LCC)、叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LPC)、叶片碳氮比(C/N)、叶片氮磷比(N/P),分析了功能性状之间的相关性及其在群落水平上的特征,并探讨了叶功能性状对不同土壤水盐环境的响应。结果(1) 在不同土壤水盐环境中,各个叶功能性状具有不同程度的变异幅度,其中SLA最大,LCC最小。(2) 部分功能性状之间表现出显著的协同或权衡变化趋势。LT与SLA、LDMC与SLA、LPC与LDMC、LNC与C/N、LPC与N/P呈极显著负相关(P < 0.01);LCC与LT、LNC与LCC、C/N与N/P呈显著负相关(P < 0.05)。LDMC与C/N、SLA与LPC、LCC与C/N、N/P与LCC、LNC与N/P呈极显著正相关(P < 0.01);LDMC与LCC、SLA与LNC呈显著正相关(P < 0.05)。(3) 叶功能性状对土壤水盐因子的响应具有显著的差异。在低水低盐环境中,叶片通过提高LDMC、LNC、N/P,降低LPC、C/N来适应干旱胁迫为主的土壤环境。在低水高盐环境中,叶片通过降低LDMC、C/N、N/P,提高LNC、LPC来适应盐胁迫为主的土壤环境。在(相对)高水高盐环境中,叶片主要通过降低LNC、N/P,提高C/N来适应盐胁迫相对较低、水分含量相对充足的土壤环境。结论在额济纳绿洲区域内,植物群落叶功能性状通过一定程度的变异和某种协同−权衡的功能组合形式适应极端干旱的环境,并对土壤水盐因子的响应具有一定程度的差异,其中盐分含量对该环境下的群落叶功能性状的影响更为关键。本研究为进一步探究极端干旱区绿洲植物对土壤水盐因子的适应机制研究提供了科学依据。
摘要:
目的通过全基因组水平上比较大果型和小果型两种类型枣品种间遗传多样性水平,检测基因组的选择清除区域,以期鉴定影响枣果实大小的潜在相关基因,为解析枣果实大小差异形成的分子机制奠定基础。方法本研究通过利用12个大果类型枣品种和25个小果类型枣品种群体的简化基因组测序,获得SNP标记后进行主成分和遗传多样性分析,解析枣品种的群体遗传关系;同时,基于遗传分化系数(Fst)和核苷酸多态性(π)进行选择信号检测,进一步对受选择区域所包含的基因进行基因功能及通路的生物信息学分析,并对其中与细胞周期调节以及激素相关的基因在‘桐柏大枣’和酸枣果实中的相对表达量进行了比较分析。结果共获得130 077个高质量的SNPs,大果群体的遗传多样性(π:0.32)低于小果群体(π:0.33),大果和小果群体分别检测到83和149个受选择基因。通过基因的功能注释和富集分析,我们确定了6个参与细胞周期或激素合成调控途径的候选基因(LOC107404981、LOC107406728、LOC107424132、LOC107426306、LOC107418232、LOC107432595)。qRT-PCR检测发现,LOC107424132、LOC107426306、LOC107418232、LOC107432595表达量在花后75天增加,候选基因LOC107404981、LOC107406728的表达量在花后45天和75天显著增加。进一步分析发现这些候选基因在枣品种和酸枣之间存在差异表达。结论结果表明LOC107404981、LOC107406728基因可能与枣果实大小的分子调控有关,为进一步揭示该基因的调控机制奠定了基础。
摘要:
目的分析大兴安岭地区笃斯越桔伴生植物柴桦、杜香矿质元素含量差异特性,探究伴生植物叶片及根系矿质元素与根系层土壤肥力因子的相关关系,并筛选出影响其矿质元素含量的主要影响因子,明确伴生植物与笃斯越桔矿质元素含量和土壤肥力因子间关系的差异,为笃斯越桔及其伴生植物的合理抚育管理提供理论基础。方法通过方差分析、典型相关分析及回归方程的建立,探究大兴安岭地区3种立地条件(山地、水湿地冻土、水湿地有土壤)中的笃斯越桔伴生植物矿质元素含量的差异性及与土壤因子的相关关系。结果(1) 明确了立地条件主要影响柴桦植株中K、Fe、Mn、Zn及根系N、P、Mg的含量和杜香植株中P、Ca、Mg、Mn、叶片K及根系N、Fe的含量,不同立地条件下元素含量差异显著。(2) 3种植物叶片与根系中的矿质元素相关关系强弱表现为笃斯越桔 > 杜香 > 柴桦,且笃斯越桔与其伴生植物叶片和根系的矿质元素含量比值差异显著(P < 0.05),说明笃斯越桔和伴生植物对矿质元素的利用效率不同。(3) 多元线性回归分析表明,影响伴生植物柴桦、杜香矿质元素含量的主要因素为土壤pH,且除柴桦叶片中Mn含量外,其余元素含量均随pH的减小而增加;影响柴桦矿质元素含量的土壤因子有有效Zn、土壤有机质,且柴桦叶片还受土壤中硝态N、有效Cu含量的影响;影响杜香矿质元素含量的土壤养分因子为有效P和有效Cu。结论笃斯越桔伴生植物柴桦和杜香在不同立地条件下矿质元素含量差异显著,并与土壤因子有明显相关关系,且主要受土壤pH及有效Cu含量的影响。伴生植物叶片与根系的矿质元素比值较小,相关性较弱,较笃斯越桔而言,受环境影响更为明显。
摘要:
目的探讨青海湖湖滨不同土地类型中土壤酶活性的变化及其影响因素,可为退化湿地的植被恢复与生态系统管理提供理论依据。方法选取青海湖东岸尕海区的湖滨湿地、以及由其退化的草地和沙地这3种土地类型为研究对象。分别采集0 ~ 10 cm、10 ~ 20 cm和20 ~ 30 cm的土壤样本,比较不同土地类型土壤化学性质与土壤酶活性的差异,运用CANOCO5.0软件对土壤酶活性与土壤化学性质间关系进行冗余分析(RDA)。结果湿地中的土壤有机碳、全氮和水溶性有机碳氮的含量显著高于沙地,而土壤易氧化碳和铵态氮含量显著高于草地和沙地;对于水溶性有机碳、硝态氮和有效磷来说,湿地和草地显著高于沙地。草地土壤β-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和甘氨酸氨基肽酶的活性较湿地分别显著下降了32.17%、30.90%和39.67%;而沙地较草地分别显著下降了79.22%、73.46%和64.84%。湿地和草地的N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性均显著高于沙地,但仅湿地的纤维二糖酶和碱性磷酸酶活性显著高于沙地。冗余分析结果表明,土壤水溶性有机碳和氮是影响土壤酶活性的主要因素,对其解释程度分别为58.8%和29.4%。水溶性有机碳可以很好解释亮氨酸氨基肽酶和酸性磷酸酶活性的变化;水溶性有机氮与碱性磷酸酶相关性显著;有机碳则与纤维二糖酶存在显著的正相关。结论湖滨湿地退化为草地和沙地后,土壤有机碳和氮以及土壤酶活性呈现下降趋势,土壤水溶性有机碳、水溶性有机氮以及有机碳显著地影响土壤酶活性的变化。
摘要:
目的灌丛化是全球性的热点问题,草原区灌丛化必然会改变草原生态系统的结构与功能。本文通过研究灌丛化对群落的物种多样性及生物量的影响,对后续治理和控制草原区灌丛化提供参考依据。方法对内蒙古锡林郭勒典型草原区灌丛化样地进行群落生态学调查,依据灌丛特征及灌丛间地草本群落特征,提出典型草原灌丛化指数(TSSEI),并对草原灌丛化等级进行划分,分别定义为轻度灌丛化草原(Ⅰ级)、中度灌丛化草原(Ⅱ级)和重度灌丛化草原(Ⅲ级);对不同灌丛化等级样地内的灌丛特征指标、灌丛间地草本植物群落的α多样性指数及草本群落的生物量进行单因素方差分析、Pearson相关性分析、LSD多重比较分析。结果通过分析发现:(1)Ⅰ级与Ⅱ级灌丛化样地之间的丰富度指数、Shannon-Wiener指数和Simpson多样性指数均无显著性差异,但是均显著高于Ⅲ级灌丛化样地,即当灌丛化程度从中度灌丛化向重度灌丛化发展时,灌丛间地群落的物种多样性是显著降低的,重度灌丛化样地灌丛间地群落的物种多样性最低。(2)不同灌丛化等级样地中的灌丛间地地上生物量与灌丛间地枯落物的质量均无显著性差异;灌丛间地地下生物量与灌丛间地总生物量在Ⅱ级灌丛化样地中最低,Ⅲ级灌丛化样地中最高,其中Ⅰ级灌丛化样地的灌丛间地地下生物量和灌丛间地总生物量与Ⅱ级和Ⅲ级灌丛化样地无显著差异。(3)TSSEI与Shannon-Wiener指数和Simpson指数呈极显著负相关(P < 0.01),与丰富度指数呈显著负相关(P < 0.05),与Pielou均匀度指数呈极显著正相关(P < 0.01);TSSEI与灌丛间地草本群落的地上生物量、地下生物量、灌丛间地枯落物及灌丛间地总生物量均无显著相关性。结论研究认为,典型草原轻度及中度灌丛化对于灌丛间草本群落物种多样性并不构成显著影响,重度灌丛化将显著降低灌丛间地草本群落物种多样性。典型草原灌丛化对灌丛间草本群落地上生物量及枯落物质量没有显著影响,重度灌丛化样地的草本群落地下生物量及总生物量显著高于中度灌丛化样地。典型草原灌丛化现象显著影响灌丛间地草本群落的物种多样性,而对于灌丛间地草本群落的生物量的影响较小,均不存在显著相关性。
园艺学
摘要:
目的芍药属牡丹组革质花盘亚组与肉质花盘亚组间的远缘杂交是现代牡丹育种的重要方向之一。然而,亚组间杂种普遍高度不育,很难继续用于杂交育种。‘正午’牡丹是一个观赏性好、适应性强的亚组间杂交品种,虽然其通常高度不育,但仍被用作亲本培育出一些优异的杂交后代,表现出一定的育性。研究其减数分裂的染色体行为,可为揭示其极低育性的形成机制提供重要的信息。方法本研究以‘正午’幼嫩花蕾中的雌蕊为材料,进行体细胞染色体核型分析;以花药为材料进行花粉母细胞减数分裂观察。结果‘正午’牡丹为二倍体,核型公式为2n = 2x = 10 = 7m + 1sm + 2st(1SAT)。其花粉母细胞可通过正常的减数分裂形成四分体及小孢子,减数第一次分裂中约有70%的花粉母细胞发生染色体行为异常,包括单价体及多价体、染色体桥、断片、落后染色体、不等分裂等,其中染色体桥出现频率最高;减数第二次分裂中,染色体行为异常率同样高达70%,常见的异常类型包括纺锤体定位异常、不同步分裂、染色体桥、断片、落后染色体等,最后形成二分体、三分体、微核或特小的额外小孢子。结论‘正午’减数分裂存在大量异常可能与其高度杂合的核型有关。普遍存在的单价体及多价体引起的不等分裂和染色体桥及断片造成的染色体片段缺失等染色体行为异常可能是导致‘正午’牡丹高度不育的重要原因。同时,仍有一小部分花粉母细胞能够顺利完成减数分裂,形成小孢子。其中一部分通过二分体或三分体形成未减数小孢子,表明其具有用于培育多倍体牡丹的潜力。
摘要:
目的分析我国部分野生百合资源的遗传相似性及其地域分布特点,对其亲缘关系进行评价,为百合分子标记辅助育种提供依据。方法以25个百合野生种及其不同种源地的2个变种,共计69份样品为材料,利用11对SSR引物,对69份样品进行荧光毛细管电泳检测,通过Powermarker 3.25软件对SSR位点基因型数据进行处理,通过NTsys 2.11构建遗传相似性矩阵及系统发育树,对其进行聚类分析,并进行主坐标分析。结果对SSR分子标记的遗传学参数进行分析,发现百合SSR位点多态性较高。69份样品的遗传相似性系数变化范围为0.289 7 ~ 0.981 3:不同种之间,淡黄花百合和泸定百合的遗传相似性系数最大,平均值是0.953 3;而卷丹和玫红百合、卷丹和大理百合之间的相似性系数最小,平均值是0.289 7。聚类分析表明,69份供试材料主要分为5类,第I类包括大百合属的大百合,第II类主要由卷瓣组和喇叭组组成,同时也包括轮叶组和钟花组,第III、IV、V类主要由卷瓣组组成,其中包括豹子花属的滇蜀豹子花。主坐标分析表明种源地位于四川、重庆、云南地区的百合大多聚在一起,位于陕西、湖北、湖南、河南地区的百合大多聚在一起,位于辽宁、内蒙古地区的百合大多聚在一起。结论本研究表明喇叭组a亚组与b亚组亲缘关系较远,a亚组的麝香百合、台湾百合明显与卷瓣组亲缘关系较近;属外种大百合与百合属亲缘关系较远,滇蜀豹子花与野生百合资源的亲缘关系较近,因此本研究支持豹子花属并入百合属这一观点;从地域上证明,不同种源地的同种百合随地域差异变大导致遗传相似系数降低,进而导致其在进化上产生分歧,不同种野生百合空间地理分布较近的因生境相似而对环境有相同的反应,有趋同进化的趋势。
风景园林
摘要:
目的植物的形态美是园林艺术表达的重要内容,研究植株形态美的景观评价和形态因子之间的相关关系,可以为植物景观营造和园林植物管护提供依据。方法在北京市全面勘查5个代表性城市公园的典型灌木群落基础上,选取金银木、丁香、黄刺玫3种灌木种类为研究对象,每种植物从10个群落地段中选择50株个体进行生长形态数据的采集,运用美景度评价法(SBE法)对其进行美学质量评价。结果金银木美景度评判平均值最高,黄刺玫美景度评判平均值最低。利用SPSS统计软件对灌木的形态因子及美景度评判值进行相关性分析,结果表明:金银木美景度评判值主要受冠高比、叶缺失程度、叶尺寸3项形态因子的影响,影响程度排序为冠高比 > 叶缺失程度 > 叶尺寸,评测者更为喜欢冠高比大、树形开展、叶片生长茂盛、叶片较大的金银木个体。丁香的美景度评判值主要受偏冠率的影响,评测者更喜欢树形端正的个体。黄刺玫美景度评判的影响因素主要为分枝强度与叶缺失程度,影响程度排序为叶缺失程度 > 分枝强度。结论花灌木的美景度与植株的形态因子有直接的关联性,但是不同植物种类的美景度受形态因子显著影响的数量和程度各有不同,也间接说明了3种灌木生长空间的适宜程度对植物景观营造和养护管理有着直接的启示意义。应充分重视丛生型灌木的生长空间和光照条件,导致生长形态受损的问题直接影响美景度评价。进一步研究对景观美景度影响程度较大的各个形态因子在不同群落组合中的变化特征,将有助于探究合理的植物组群搭配模式和栽植方式。
摘要:
目的受既有建筑、管网、高差等基础条件的限制,城市建成区的海绵化改造是海绵城市建设的难点,尤其是高寒地区居住区海绵建设面临诸多现实问题和技术困难。本文以西宁市安泰华庭小区海绵化改造为例,详细介绍其海绵化改造具体方案,并验证实施方案的有效性,为此类地区开展海绵城市建设提供案例依据。方法通过对现状场地条件分析、LID设施的选择与布置,运用SWMM建立不同重现期(2年一遇、5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇)2 h降雨下海绵化改造前后的两种模型,并进行对比,同时在改造后模型中使用实测降雨数据模拟,并与排放口实测数据对比验证。结果(1) 依据场地现状可使用下凹绿地、植草沟渠、高强度透水铺装、屋顶花园、雨水调蓄池5种LID设施组合的海绵设施系统。(2) 在10、20及50年重现期降雨条件下,C1排水口的流量峰值分别降低了83.45%、79.31%和57.39%,峰现时间延迟了82、40和30 min,C3排水口的流量峰值分别降低了65.96%、34.04%和22.34%,峰现时间延迟了65、50和62 min,达到了很好的削峰延时效果;改造后50年重现期下排水口的流量均低于改造前2年重现期排放口的流量,小区的防洪排涝能力由2年一遇提高到50年一遇。(3) 通过与3次实际降雨值和产流数据对比,发现模拟数据与实际监控数据能够很好地匹配,说明设计模型的参数率定合理,模拟结论具有较高的可信度。结论使用多种LID设施组合的海绵系统改造后的区域相对于未改造区域的产流峰值、出流量均大幅度降低,充分说明了在高寒地区海绵化改造的实施有效地削减了外排量,实现了削峰、延时、去污等综合目标。
摘要:
目的风景区景观结构随人类活动不断发生变化,过多人为干扰及不合理用地布局将影响风景区的可持续发展,梳理风景区景观格局动态变化特征对于指导风景区合理规划及促进生态稳定具有重要意义。方法以山东省蒙山风景区为研究对象,在ENVI技术支持下解译其2003、2008、2013、2015年遥感影像并借助景观格局指数分析软件Fragstats栅格版进行定量分析。结果基于2003—2015年蒙山风景区景观格局指数分析结合景观现状评估显示:(1) 研究期间林地、耕地类型缩减与建筑用地扩张是该时期风景区发展的典型特征,林地向耕地转化、耕地向林地转化、耕地向建筑用地转化是风景区景观类型转移最主要的3种方式,转换面积分别为1 760.49、1 197.27和1 497.15 hm2,依次集中于边缘区、边缘区、外围区。(2) 风景区整体破碎化程度呈现波动性变化,其中2008年为风景区破碎度最低的一年,同时也是林地类型破碎度最低的一年。(3) 典型空间结构上,风景区各个分区破碎程度排序为边缘区 > 外围区 > 核心区,边缘区破碎化程度高,生态较为脆弱。(4) 景观各类型均呈波动式变化,其中建筑用地破碎化加剧最为显著。结论风景区研究始末对比破碎度加剧,林地、建筑用地是影响景观格局稳定的关键因子,特别是边缘区林地、建筑用地布局应引起重点关注,同时破碎化程度不是判定景区发展的唯一因子,应结合景观品质的判定综合考量。
林业工程
摘要:
目的以嫩江佰大街堤防为研究对象,研究不同因素对嫩江干流防浪林消浪效果的影响以及合理设计防浪林优化布局。方法根据重力相似准则,通过合理的比尺缩放将研究区防浪林缩小至实验室水槽中,构建合适的防浪林物理模型,模拟防浪林植被与波浪的作用过程。其中波浪由造波机生成,防浪林采用模型树模拟。物理模型的实施方案,主要采用控制变量法,即通过单因素变化的方法,选取防浪林林带宽度、排列方式、密度、树型、滩地波高作为消浪影响因素,进行分组实验,模拟某一因素变化下,防浪林消浪效果的变化,确定各个影响因素对防浪林消浪效果的影响;并根据实验结果,综合一些较为复杂的影响因素,提出防浪林优化设计方案。结果实验结果表明:合理的防浪林树型条件下,30 ~ 40 m的防浪林林带宽度的消浪系数在30%以上,继续增大防浪林林带宽度,消浪系数增加并不显著。考虑到经济合理等因素,40 m的防浪林带宽度较为合理;等边三角形的排列方式的防浪林消浪效果相对较优,并且能满足更大的行株距,更适于防浪林生长的光照条件。植被密度的增加能够提高消浪系数,但当防浪林密度大于0.17株/m2时,消浪系数提高不显著,当防浪林密度采用0.17株/m2时能够充分的保证行株距,更有利于林带的生长。同时防浪林树冠部分的消浪效果最佳,并且当波高处于树冠位置时,波高越大,消浪效果越好。结论因此,在合理的树型条件下,研究区防浪林林带宽度采用40 m,排列方式为等边三角形,密度为0.17株/m2左右时为防浪林优化布局。
摘要:
目的探究三唑复合防腐剂及其竹处理材对金属连接件的腐蚀性和适用性,为选择处理设备材质和竹处理材防水涂层提供参考。方法参考GB/T 34726—2017《木材防腐剂对金属的腐蚀速率测定方法》和GB/T 34724—2017《接触防腐木材的金属腐蚀速率加速测定方法》标准,测定复合防腐剂(有效成分:丙环唑−戊唑醇(PPZ-TEB)、碘丙炔基正丁氨基甲酸酯(IPBC)、异噻唑啉酮(CMIT-MIT))及其毛竹处理材对Q235碳钢、65Mn弹簧钢、304不锈钢、201不锈钢、H59黄铜、T2紫铜、7075铝合金和6061铝合金的金属腐蚀性。通过在竹材−金属组件表面涂刷水性聚氨酯漆、水性丙烯酸漆和木蜡油考察表面涂饰对防腐蚀效果的影响。结果(1)经复合防腐剂浸泡加速腐蚀后,304不锈钢、201不锈钢、6061铝合金和7075铝合金的金属腐蚀速率均为0;Q235碳钢和65Mn弹簧钢的金属腐蚀速率随时间增加保持不变,且腐蚀速率离散性前期较大,后期逐渐减小;H59黄铜和T2紫铜在制剂A(PPZ-TEB)、C(PPZ-TEB/CMIT-MIT)、CK1(CMIT-MIT)和CK2(素材)中浸泡腐蚀和与竹处理材接触腐蚀的金属腐蚀速率均为0,而浸泡在制剂B(PPZ-TEB/IPBC)中发生轻微腐蚀。(2)在与竹处理材接触加速腐蚀后,304不锈钢、201不锈钢、H59黄铜和T2紫铜的金属腐蚀速率为0;Q235碳钢和65Mn弹簧钢腐蚀速率随时间增加而减小并趋于平缓,且腐蚀程度明显大于防腐剂对金属的腐蚀;6061铝合金和7075铝合金发生轻微腐蚀。(3)不同复合制剂及其竹处理材对Q235碳钢和65Mn弹簧钢的腐蚀性分别为CK1 > C > B > A > CK2,C > CK1 > B > A > CK2。(4)在Q235碳钢和65Mn弹簧钢的竹材−金属组件表面涂饰水性聚氨酯漆、水性丙烯酸漆和木蜡油涂层后,竹处理材的金属腐蚀速率均有所下降,且木蜡油较水性聚氨酯漆和水性丙烯酸漆的防腐蚀效果更优。结论含三唑复合防腐剂及其竹处理材对304不锈钢和201不锈钢均无腐蚀。复合防腐剂及其竹处理材对H59黄铜和T2紫铜基本无腐蚀。复合防腐剂对Q235碳钢和65Mn弹簧钢的腐蚀速率随时间增加保持不变,而竹处理材腐蚀速率随时间增加而减小并趋于平缓,且前者小于后者。复合防腐剂对7075铝合金和6061铝合金无腐蚀,而竹处理材有轻微腐蚀。不同复合制剂及其竹处理材对Q235碳钢和65Mn弹簧钢的腐蚀性均为C > B > A。表面涂饰可降低竹处理材对金属的腐蚀性。
摘要:
目的 由于强亲水的纳米纤维素与有机高分子材料之间的界面相容性差,使其作为一种有前景的增强剂应用受到限制。采用丙烯酸丁酯(BA)对纳米纤维素(CNF)表面进行原位乳液接枝聚合改性可以提高纳米纤维素与聚乳酸等高分子材料的相容性。方法本研究优化了纳米纤维素表面接枝聚丙烯酸丁酯(PBA)链接枝率的影响条件,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)、透射电镜(TEM)、热重(TG)、X射线光电子能谱(XPS)以及扫描电子显微镜−能量散射X射线微区(SEM-EDS)分析等手段对聚丙烯酸丁酯修饰前后的纳米纤维素进行了表征,利用扫描电子显微镜对改性纳米纤维素与聚乳酸基体的相容性进行了分析。结果改性纳米纤维素(PBA-g-CNF)在1 734 cm− 1出现了典型的羰基红外吸收;改性纳米纤维素的结晶度指数为48%,较纳米纤维素的61%有所下降;纳米纤维直径由50 nm增加至 80 ~ 100 nm;最大热失重温度由改性前的340 ℃增加至改性后的354 ℃;纳米纤维素中的C和O的原子数比为1.89,改性纳米纤维素的C和O的原子数比为3.76,C和O元素在改性前后纳米纤维素中分布均匀;改性纳米纤维素与聚乳酸的共混膜材料拉伸断面呈现出韧性断裂过程。结论 聚丙烯酸丁酯改性纳米纤维素是成功的,且改性过程主要发生在纳米纤维素的表面。改性后的纳米纤维素与聚乳酸之间展现了良好的界面相容性。