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1.
林线作为高山系统中郁闭林与无林高山植被带间特殊的生态过渡带, 对全球气候变化极为敏感. 柴达木盆地林线附近的祁连圆柏作为青藏高原东北部高山生态系统中海拔分布最高的单一优势树种, 是研究林线植物响应气候变化的理想材料. 为明确祁连圆柏重要叶片功能性状对林线附近环境变化的响应模式, 分别测定了东、西两个坡向上林线附近(郁闭林、林线和树线)祁连圆柏的叶片干物质含量(LDMC)、单位面积的叶片重量(LMA)、叶片碳稳定同位素(δ13C)、叶片单位重量的碳氮含量(Cmass, Nmass)、碳氮比(C/N)、叶片自由水含量(FW)和叶片自由水与束缚水比(FW/BW). 结果显示:LMA、δ13C和Cmass在林线附近无显著变化, 但林线和树线的Nmass、FW及FW/BW显著高于郁闭林, 而LDMC和C/N则相反; 在不同坡向上, 西坡LMA显著高于东坡. 此外, FW与LDMC、Nmass显著正相关, 而FW与FW/BW、LMA与Cmass以及Nmass与C/N显著负相关. 以上结果表明, 祁连圆柏作为我国西北高山生态系统中耐旱、耐寒的树种在林线附近并未受到明显的水分胁迫, 其可能主要通过提高叶片自由水含量、光合能力、含氮渗透调节物含量等策略来适应林线附近的恶劣生境, 以保证自身的正常生长发育. 相似文献
2.
两种圆柏属植物叶片代谢产物季节变化与抗冻性的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
以祁连圆柏和圆柏为材料,测定分析了圆柏属两种常绿木本植物叶片代谢产物在冷冻适应过程中的季节变化.结果表明:在生长季节(夏季),祁连圆柏和圆柏叶片总含水量、自由水和自由水/束缚水的比值均较高,而脯氨酸和可溶性糖含量较低;在休眠季节(冬季)刚好相反.在低温胁迫下,圆柏属植物通过叶片渗透调节物质(脯氨酸和可溶性糖)含量的增加和水分含量以及总含水量、自由水和自由水/束缚水的比值的下降,降低组织细胞的渗透势,提高其保水和抗胁迫能力,增强抗冻性.两种圆柏属植物叶片水分和代谢积累物的差异分析表明:祁连圆柏之所以比圆柏更能忍受极端低温冷冻环境,可能与脯氨酸的大量积累有关.因此,脯氨酸的积累可能是在极端环境条件下生长的植物的特征之一. 相似文献
3.
以3 a生圆柏和祁连圆柏幼苗为材料, 采用不同浓度脱落酸(ABA)预处理两种圆柏属幼苗, 测定-4℃低温胁迫处理第9 d叶片相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)和类胡萝卜素(Car)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性, 分析外源ABA对低温胁迫下圆柏属植物叶片膜脂过氧化和渗透调节物质的影响, 为培育较多品种的抗冷冻常绿植物提供理论依据. 结果表明: 低温胁迫下, 一定浓度的ABA预处理能有效保护幼苗叶片膜系统的稳定性、增加渗透调节物质含量和提高抗氧化酶活性, 其中30 mg·L-1ABA预处理对提高圆柏抗寒性效果最好, 40 mg·L-1ABA预处理对提高祁连圆柏抗寒性效果最好, 且在外源ABA预处理下, 祁连圆柏的抗寒性比圆柏的强. 因此, 施用适合浓度的ABA在提高圆柏属植物抗寒性方面具有较好的应用价值. 相似文献
4.
祁连山青海云杉叶片δ~(13)C特征及其与生理指标关系 总被引：3，自引：2，他引：1
以祁连山青海云杉叶片为研究对象,通过测定叶片稳定碳同位素比率(δ13C)、叶片含水量(LWC)、脯氨酸含量、灰分含量、碳含量、氮含量、碳氮比、土壤含水量(SWC)等指标,探讨不同水分梯度下叶片δ13C的控制因子.结果表明,祁连山青海云杉叶片δ13C值在-28.9‰～-25.4‰之间变化,平均值为-27.3‰.沿河西走廊从东到西的干旱梯度(降水量逐渐减少),叶片δ13C表现出偏正的趋势.叶片δ13C与LWC和脯氨酸含量呈显著正相关关系,与灰分含量、SWC显著负相关.叶片δ13C值在青海云杉种内分布稳定,主要是由自身的遗传特性所决定,同时与生长环境条件也有一定的关系,其中土壤可利用水分是最主要的限制因子.叶片灰分含量是δ13C值的可选择性替代指标. 相似文献
5.
祁连山青海云杉树轮δ~(13)C的时空变化及其气候意义 总被引：3，自引：2，他引：1
通过分析祁连山自东向西5个样点青海云杉年分辨率的树轮碳同位素比率(δ13 C),评价在大气CO2浓度日益增加的背景下青海云杉长期水分利用效率的变化及其对气候变化的响应.最长树轮δ13 C年表为189a,最短112a(1891-2003年).选择了5个样点的公共区间进行分析(1891-2003年).结果表明:祁连山青海云杉δ13 C序列之间显著相关,但是远离山脉主体的两条δ13 C序列与其余序列相关关系较弱.随着大气CO2浓度的持续增加,所有样点青海云杉水分利用效率均表现出显著的提高,但在祁连山腹地的青海云杉水分利用效率提高的幅度低于其它样点.以树轮碳同位素分馏(Δ13 C)和干旱指数之间的相关关系为基础,重建了研究区域1891-2003年期间的干旱历史.其中,20世纪20年代末30年代初和最近10a的两次最严重的干旱分别是由降水减少和气候变暖引起的. 相似文献
6.
不同生境下祁连圆柏叶片色素和稳定碳同位素组成的变化 总被引：8，自引：3，他引：5
测定了祁连山大火烧(相对干旱环境)和吐鲁沟(相对湿润环境)中祁连圆柏(Sabina przewal-skii)幼树和老树叶片5种色素含量以及稳定碳同位素组成和脯氨酸含量等指标.结果显示:在相对干旱的环境下,幼树和老树的叶黄素循环转换率(Z+A)/(V+A+Z)、类胡萝卜素含量、脯氨酸含量及稳定碳同位素值都较高,而PsⅡ光化学效率(Fv/Fm)及叶绿素含量都较低,且花青素和紫松果黄素含量也较低;在两种不同生境下,除Fv/Fm及叶绿素外,老树的其它指标都显著高于幼树.结果说明色素在干旱胁迫下起重要的光保护作用,其变化是祁连圆柏在长期与环境交互作用过程中形成的一种适应策略. 相似文献
7.
两种圆柏属常绿植物叶片稳定碳同位素的季节变化及其指示意义 总被引：2，自引：1，他引：1
连续2a测定了祁连圆柏(Sabina przewalskii)和圆柏(Sabina chinensis)叶片δ13C值及叶片相对含水量、脯氨酸和硅(Si)含量的季节性变化,研究了叶δ13C值与环境因素之间的相关性(月总降雨量、月平均气温、月平均土温、月总日照时间、相对湿度、大气压、蒸汽压、风速以及潜在蒸发量).结果表明:叶片δ13C值与大气压成负相关,而与气温、降雨量、蒸汽压、潜在蒸发量、日照时间、风速及土温成正相关;13C值与相对湿度之间无显著关系,说明圆柏属植物叶13C值可以作为这些气象因素有效的指示指标.同时,叶片13C值与脯氨酸和Si含量负相关,与叶片含水量和MDA正相关,并且相对圆柏来说,祁连圆柏有更高的13C值、脯氨酸含量和Si含量,较低的叶片含水量和MDA含量,说明叶片13C值在一定程度上可以作为指证环境胁迫的抗逆指标. 相似文献
8.
以分布于青藏高原东北缘的优势乔木祁连圆柏为研究对象,分析了叶片δ13C值变化及其与树高、土壤含水量、降雨量和叶片碳氮含量的关系.研究结果表明:研究区祁连圆柏叶片δ13C值的变化范围为-28.58‰~-23.95‰,平均值为-25.66‰,变化幅度为4.63‰,而同一生境不同个体之间的变化幅度为2.69‰和2.93‰,说明祁连圆柏叶片δ13C值的变化是植物自身遗传特性与环境因子共同作用的结果.叶片δ13C值与树高呈明显的负相关关系(p<0.01),并且这种关系不随采样位点的不同而改变;与叶片C和N含量不相关,而与土壤含水量和年平均降水量显著负相关(p<0.001). 相似文献
9.
研究了石生穗枝赤齿藓对喀斯特环境变迁的水分及光合生理适应,为喀斯特石漠化生态环境的恢复与治理提供依据。选择贵州普定石漠化区域交织型石生穗枝赤齿藓（Erythrodontium julaceum (Schwaegr.) Par.）为材料,测定水分和光合生理等指标。结果表明:干旱胁迫下石生穗枝赤齿藓水势（Ψs）、自由水含量（Va）、组织总含水量和相对含水量（RWC）降低,束缚水（Vs）、水分饱和亏（WSD）和Vs/Va比值增大,复水后各水分生理指标均有不同程度的恢复。RWC与qN负相关,与Fv/Fm、Yield、ETR、qP、Pn呈正相关关系;叶绿素含量总体呈出先升后降再升高的趋势。轻度干旱胁迫Pn逐渐下降,重度急剧下降,光合作用受到了严重的影响;随干旱胁迫进程蒸腾速率（Tr）的变化未见显著差异。复水后各荧光参数在轻中度胁迫下能恢复到正常水平,而重度胁迫较难恢复到对照水平。喀斯特石生穗枝赤齿藓具有适应岩溶干湿交替的水分代谢和光合生理机制,是石漠化地区植被恢复与重建过程中的先锋物种。 相似文献
10.
气候变暖对森林生态系统产生了深刻影响,而树木生长对气候变化做出了不同的响应。本研究利用采自祁连山中、东部不同海拔梯度的青海云杉（Picea crassifolia）树轮样本,分别建立了中部和东部6个树轮宽度年表,分析了树木径向生长与各气候要素的关系以及随时间变化的稳定性。结果表明：祁连山中部青海云杉对降水和scPDSI较东部更为敏感。中部树轮宽度年表与当年5—7月的scPDSI极显著正相关（P<0.001）,东部树轮宽度年表与前一年9月和当年5月scPDSI显著正相关,表明中部LCH区域青海云杉径向生长主要受当年5—7月土壤水分条件的限制;东部XYH区域则受前一年9月和当年5月的土壤水分的限制。20世纪80年代中东部温度显著升高（P<0.001）,中东部树木生长受高温引起的干旱胁迫增强;20世纪90年代以后,由于中部降水增加而东部降水变化不明显,中部树木生长干旱压力得到缓解,东部森林受干旱的限制作用增强。此外,中东部青海云杉与温度、降水和scPDSI的相关关系逐渐趋向一致,未来气候的持续变暖或许将减小中东部树轮-气候关系的差异。 相似文献
11.
Preconsolidation stress (σ′p) is the maximum effective stress that a soil has suffered throughout its life. From a geotechnical point of view, preconsolidation stress has a great importance because it separates elastic and reversible deformations from inelastic and only partially irreversible deformations and marks the starting point of high compressibility. This study calculates the preconsolidation stress for 139 undisturbed soil samples from the Vega Baja and Media of the Segura river (SE Spain), using the uniaxial consolidation test and applying the method proposed by Casagrande while using a novel analytical procedure proposed by Gregory et al. [Gregory, A.S., Whalley, W.R., Watts, C.W., Bird, N.R.A., Hallet, P.D., Whitmore, A.P., 2006. Calculation of the compression index and precompression stress from soil compression test data. Soil and Till. Res., 89, 45–57] to avoid subjective interpretations of maximum curvature point. The results show overconsolidation ratio (OCR — the ratio of preconsolidation stress to current natural overburden stress) values for the 10–15 m depth of soil varying from 2 to 14 and maximum preconsolidation stresses above 800 kPa. The main causes of calculated preconsolidation identified are desiccation due to seasonal drying and wetting cycles that have induced additional stresses always lower than 42 kPa for the more superficial samples. Water level decline due to the reduction of recharge suffered by the aquifer system during periods of drought and the uncontrolled withdrawal of water is considered to be the second cause of anomalous OCR values. This second cause induces low stresses to the more superficial layers (lower than 41 kPa) that can reach values higher than 150 kPa for the deeper layers for known water level decreases. In consequence, the soils of the Vega Baja and Media of the Segura river are highly overconsolidated for the first 5 m, decreasing gradually with depth to 10–15 m deep. For samples located deeper than 15 m the soils seem to be underconsolidated, probably due to the existence of confined aquifers that cause deviations from a hydrostatic and linear pore pressure model. This fact has a huge practical significance which implies that deformations affecting superficial layers are lower than those expected for deeper layers for the same load. 相似文献
12.
青海云杉(Picea crassifolia)边材心材边界的确定及树干传输水分的空间格局 总被引：1，自引：1，他引：0
利用染色法和SF-300树干液流仪分别区分了青海云杉树木的边材与心材的边界, 并用树干液流法研究了青海云杉树干传输水分的空间格局.结果表明: 染色法与树干液流法均能有效区分青海云杉树木的边材与心材, 但染色法更方便、 快捷; 利用染色法测定的青海云杉树木边材宽度与其胸径大小呈指数函数关系.青海云杉树干液流速率从边材外缘向里逐渐增大, 达到最大值后又逐渐减小, 其水分传输格局基本呈对称分布的. 相似文献
13.
The influences of solids concentration, molecular weight of dispersant, particle size and distribution, and temperature on the rheological behaviour of limestone slurries have been investigated. The results reveal that when the solids concentration of a limestone slurry (< 100 μm) is increased from 60 wt.% (35.71 vol.%) to 78.5 wt.% (57.49 vol.%), the rheological behaviour of the slurry is transformed from a weakly dilatant characteristic to a pseudoplastic one with a yield stress, which is in combination with a thixotropic property at a higher solids concentration (i.e., ≥ 75 wt.% or 52.63 vol.%). At a certain shear rate, the apparent viscosity and the relative viscosity of the slurry increase exponentially with solids concentration. The extrapolated Bingham yield stress increases rather sharply in a power-law form with increasing solids concentration when the solids concentration of the slurry is larger than 70 wt.% (i.e., 46.36 vol.%). An attainable maximum packing solids fraction (?m) is predicted as ?m = 64.6 vol.% at the certain limestone–water suspension system. A polymeric dispersant named Dispersant S40 with a molecular weight of 5500 appears most effective for the reduction of the apparent viscosity of limestone slurry due to its good electrosteric stabilization and effective avoidance of depletion flocculation. The smaller the particle size and the narrower the size distribution, the more evident the pseudoplastic property of limestone slurry is with a larger yield stress and a larger apparent viscosity at a given shear rate in the range of 12 to 1200 s− 1. Also, a statistic model describes a relationship between the particle size and distribution and the apparent viscosity of the slurries at a given solids concentration (i.e., 70 wt.% or 46.36 vol.%). However, a sufficient additive dosage of Dispersant S40 (i.e., ≥ 0.1 wt.%) significantly decreases or even eliminates the rheological differences of limestone slurries (apparent viscosities and extrapolated yield stresses) resulting from the difference in particle size and distribution. Besides, the apparent viscosity of limestone slurries decreases with increasing temperature in the range of 13 to 55 °C, regardless of the absence or the presence of Dispersant S40. 相似文献
14.
为了研究Q3砂黄土强度变形特性,以甘肃永靖黑方台Q3砂黄土为研究对象,利用西安理工大学研制的真三轴仪,进行了3个围压（50、100 kPa 和200 kPa）、3个b值（0、0.25和0.5）和3个含水率（5%、10%和15%）不同工况试样破坏情况的真三轴试验。试验结果发现：（1）真三轴条件下Q3砂黄土剪切破坏方式以侧胀破坏、单缝剪切破坏为主,其次少数土样发生锥形破坏、双缝剪切破坏和T型缝剪切破坏。（2）相同围压和含水率、不同中主应力比（b）的情况下,Q3砂黄土的主应力差随中主应力比增大而增大,应力-应变关系曲线为强硬化型,剪胀现象明显;中主应力比对广义剪应力和广义剪应变之间关系有一定影响,随b值增加,曲线依次增加;随b值的增加,强度降低,广义剪应力与平均球应力比（q/p）与主应变关系曲线逐渐变缓,且曲线依次降低。（3）随含水率增加,Q3砂黄土由固态向半固态转化过程中,不同中主应力比时黏聚力均出现明显降低,但内摩擦角则出现微小增加。 相似文献
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通过测定麻疯树和枫杨幼苗在5种模拟喀斯特逆境下的光合以及δ13C值的变化,分析其光合响应特征。结果表明,第15天,麻疯树幼苗在偏碱性、干旱、低磷、高重碳酸盐和低营养下的净光合速率（Pn）分别为4.39、0.27、2.58、3.08和6.26 μmol?m-2?s-1,第25天则分别变为4.09、0.66、4.57、3.83和4.04 μmol?m-2?s-1;枫杨幼苗的Pn和水分利用效率均低于麻疯树,枫杨幼苗在第25天的Pn有所升高。干旱下枫杨幼苗的初始荧光（Fo）显著升高,光系统II原初光能转化效率（Fv/Fm）显著下降,与麻疯树幼苗相比,其光合结构受到更为严重的损害。第25天各逆境下麻疯树幼苗的δ13C值与对照相比显得更为偏正,其对胞内HCO3-的利用能力较强。因此,在山坡缺水环境适宜种植麻疯树,而在沿溪涧河滩阴湿环境则适宜种植枫杨。 相似文献
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煤矿采空区漏风是引发煤火灾害的重要原因,传统充填堵漏材料易干裂,流动性差,成本高,因此研发出有效充填封堵漏风通道的新型材料十分必要。通过单因素变量法,以材料流动度、初凝时间、抗压强度为指标进行配比优选,研发出大掺量粉煤灰无机固化泡沫充填堵漏新材料。同时,利用红外光谱、X射线衍射仪、扫描电镜表征材料的水化过程。结果表明∶基于泡沫均匀度、发泡倍数、半衰期及析水率等参数,优选出十二烷基硫酸钠(SDS)∶辛癸基葡糖苷(APG)=1∶1,黄原胶(XG)∶瓜尔胶(GG)=1∶1的水基泡沫。研发的大掺量粉煤灰无机固化泡沫,其初凝时间与粉煤灰掺量、水灰比、泡沫掺量成正比;流动度与水灰比成正比,与粉煤灰掺量成反比,随泡沫掺量增加先上升后缓慢降低;抗压强度随粉煤灰掺量增加呈先增加后减小趋势,与水灰比和泡沫掺量呈反比关系。综合评价指标确定粉煤灰掺量为60%、水灰比为0.6、泡沫与复合浆液体积比为1∶1时,材料流动度好,为15.9 cm,初凝时间适中,为5 h,抗压强度高,28 d达到1.5 MPa。该材料的水化产物是钙矾石(AFT)以及C-S-H凝胶,由水泥先发生水化反应生成Ca(OH)2,后与粉煤灰反应生... 相似文献
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水平预应力自坡面向路堤内的传播特征与扩散规律是预应力路基加固法需要解决的关键问题。基于弹性理论，推导了预应力路基内的水平附加应力计算公式，通过大量布点计算获得了6种典型坡率下预应力路基内的水平附加应力扩散系数图表，并分析了不同坡率和侧压板边长比下路基内水平附加应力扩散规律。研究表明：（1）可通过边坡坡率1:m、侧压板边长比l/b和计算点水平深度与板宽之比h/b三个无量纲参数，结合图表法快速、准确地获得预应力路基内任一点处的水平附加应力扩散系数KH；（2）不同路堤坡率下，板下（上）角点处水平附加应力扩散系数KHD(KHU)-h/b关系曲线基本趋同，板下角点处KHD随h/b的变化规律以临界板尺寸比(l/b)c为界，可分为先增后减和逐渐减小两种，而板上角点处KHU则随h/b的增加而逐渐减小；同一路堤坡率下，KH随l/b的增加而增大，但增加速率逐渐减小；（3）当侧压板距路肩线净距大于2.0倍板宽时，图表法插值所得附加应力与理论公式结果及数值仿真结果吻合良好，论证了图表法及理论公式的可靠性和适用条件。研究成果可为预应力路基设计提供一种快速且简便的设计参考蓝本，系一种高效集成法。 相似文献
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颗粒尺寸是影响颗粒离散元模型宏观力学性质与计算效率的一个重要因素。为充分考虑由模型随机性导致的模拟结果的不确定性,利用统计学方法对模型的颗粒尺寸效应进行研究。整体检验结果表明：特征长度比L/R的改变对模型力学参数（峰值强度、弹性模量、泊松比及峰值应变）与破坏特征参数（黏结破裂率）的总体分布位置均有显著性影响,且各参数的变异系数会随着L/R的减小而增大。进一步的多重比较结果表明：当L/R≥125时,L/R对峰值强度、弹性模量、泊松比及峰值应变的总体分布位置均无显著影响;当L/R≥79时,相邻3个粒径水平的黏结破坏率总体分布位置无显著性差异;随着L/R的减小,模型损伤程度增加,破坏模式由整体剪切破坏转向局部损伤引起的失稳破坏,最终失去模拟岩石材料的效力。最后,综合各项力学参数的统计学检验结果、模型破坏模式及计算效率,岩石模型颗粒的特征长度比取L/R=200较为合适。 相似文献
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针对南阳原状膨胀土不同卸荷间歇时间后的三轴不排水剪切特性进行了试验研究。将削好的原状膨胀土样,在常规三轴仪上首先固结至先期固结应力,进行不同卸荷比(0.00、0.50、0.75)与卸荷间歇时间(0、1、10、20、30d)的三轴不排水剪切试验,最后对部分土样进行了压汞试验。试验结果表明,南阳膨胀土力学特性与卸荷间歇时间和卸荷幅度均相关。相同轴向应变时,经历卸荷过程土样偏应力随卸荷间歇时间减小,未经历卸荷过程则表现为增大。卸荷间歇时间增加,孔隙水压力峰值应变umax?呈减小趋势。未经历卸荷过程的膨胀土强度随间歇时间增加而线性(对数坐标)增大,而经历卸荷过程的膨胀土强度随卸荷间歇时间的增加而减小,且以初期(0~1d)降幅最大,后期变缓并最终趋于稳定状态。其中,卸荷幅度越大,膨胀土强度及模量越小,达到稳定状态所需时间越长。建议边坡开挖后及时支护。在边坡稳定性分析中建议采用umaxq进行计算。结合压汞试验与吸(排)水量结果,卸荷间歇时间对原状膨胀土剪切特性的影响受微裂隙发展与颗粒间胶结强化的耦合作用。 相似文献