79 resultados para åk 4-6


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本文利用辐射加热系统实验研究了大庆3号航空煤油在主动冷却试件中的对流传热特性。辐射加热系统包括单侧加热辐射光源和煤油二级加热系统,冷却试件采用沿展向均匀分布的矩形通道设计。试验热流范围0.1-0.4 MW/m2、入口油温300-550 K、入口油压4-6 MPa、单根冷却通道煤油流量1-4 g/s。实验分别测量了煤油在不同入口条件(温度、压力、流量)下,冷却结构的壁温和油温分布及其随时间演化过程,获得了在4-6 MPa压力、350-600 K温度下煤油的对流传热关联式。通过与圆管传热试验结果对比发现,该三维冷却结构对流传热系数是圆管的0.7倍。

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介绍了一种可用于低温装置内的补偿式光纤位移传感器(CFODS),讨论了该传感器在低温下的输出特性并在液氮温度(77 K)和液氦温度(4.2 K)下进行了实验研究.结果表明,该传感器在液氮温度下的灵敏度0.311 mm~(-1),高于液氦温度下的灵敏度0.278 mm~(-1).

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Fluorenyl modified N-heterocyclic carbene ligated rare earth metal bis(alkyl) complexes, (Flu-NHC)Ln(CH2SiMe3)2 (Flu-NHC = (C13H8CH2CH2(NCHCCHN)C6H2Me3-2,4,6); Ln = Sc (1a); Ln = Y (1b); Ln = Ho (1c); Ln = Lit (1d)), were synthesized and fully characterized by NMR and X-ray diffraction analyses. Complexes Ib-d with the activation of (AlBu3)-Bu-i and [Ph3C][B(C6F5)4] exhibited high activity, medium syndio-but remarkably high 3,4-regio-selectivity, and the unprecedented livingness for the polymerization of isoprene. Such distinguished catalytic performances could be maintained under various monomer-to-initiator ratios (500-5000) and broad polymerization temperatures (25-80 degrees C).

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用一维1HNMR、13CNMR方法研究了6(8)氨基-3H苯[1,2]氧嗪-1,4二-酮的结构,并通过二维1H-1H同核相关谱(COSY)、13C-1H异核相关谱(HMQC)及13C-1H异核远程相关谱(HMBC)进一步确定了该类化合物的1H谱和13C谱中各谱峰的归属,为研究同类化合物表征提供了依据。

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A new compound [H(2)en](2)[H3O](6)[Co(H2O)(2)(VO)(8)(OH)(4)(PO4)(8)] has been hydrothermally synthesized. Single crystal X-ray analysis indicates that this compound crystallizes in a monoclinic system, space group P2(1)/n with a=1.438 5(3) nm, b=1.012 2(2) nm, c=1.832 5(4) nm, beta=90.21degrees, V=2.668 2 (9) nm(3), Z = 2, D-c = 2.112 g/cm(3), R = 0.055, wR = 0.149 7, S = 1.037. The structure of [H(2)en](2)[H3O](6)[Co(H2O)(2)(VO)(8)(OH)(4)(PO4)(8)] is characterized by P-V-O layers constructed by [(VO)4 (OH)(2)(PO4)(4)](6-) non-symmetric units. The P-V-O layers are pillared by [Co(H2O)(2)](2+) group, resulting in the channels within which the protonated diaminoethane and H3O+ are located.

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全书以命令行方式通过大量教学实例和工程应用实例,介绍了建立模型、求解和结果后处理的全过程。

目 录

前言

第1篇教学实例篇

第1章简单拉压杆结构

1.1铰接杆在外力作用下的变形

1.2人字形屋架的静力分析

1.3超静定拉压杆的反力计算

1.4平行杆件与刚性梁连接的热应力问题

1.5端部有间隙的杆的热膨胀

第2章梁的弯曲问题

2.1等截面简单超静定梁的平面弯曲分析

2.2工字形截面外伸梁的平面弯曲

2.3矩形截面梁的纵横弯曲分析

2.4悬臂梁的双向弯曲

2.5 圆形截面悬臂杆的弯扭组合变形

2.6悬臂等强度梁的弯曲

2.7弹性地基半无限长梁在端部力和力偶作用下的变形

2.8偏心受压杆的大变形分析

第3章杆系稳定性计算

3.1利用梁单元计算压杆稳定性

3.2利用实体单元计算压杆稳定性

3.3悬臂压杆的过曲屈分析

3.4平面钢架的平面外失稳

第4章实体模型应力分析

4.1 均布荷载作用下深梁的变形和应力

4.2一对集中力作用下的圆环

4.3用实体单元分析变截面杆的拉伸

4.4用二维实体单元分析等截面悬臂梁的平面弯曲

4.5变截面悬臂梁在端部集中力作用下的平面静力分析

4.6纯弯曲悬臂曲梁的二维静力分析

4.7端部集中力作用的悬臂圆环曲梁平面弯曲的三维分析

4.8均匀拉力作用下含圆孔板的孔边应力集中

4.9两端固定的厚壁管道在自重作用下的变形和应力

第5章膜和薄壳问题

5.1含椭圆孔的椭圆薄膜在外部张力作用下的静力分析

5.2圆形薄膜大变形静力分析

5.3柱形容器在内压作用下的静力分析

5.4圆柱形薄壳在均匀内压作用下的静力分析

第6章板的弯曲和壳体计算

6.1简支和固支圆板的在不同荷载作用下的弯曲

6.2悬臂长板的大挠度弯曲

6.3用壳体单元分析受均布荷载作用的固支圆板大挠度弯曲

6.4利用拉伸操作建立膨胀弯管模型

6.5两端简支开口柱壳在自重作用下的静力分析

6.6圆筒在一对横向集中力作用下的变形

6.7两边简支开口柱壳在集中力作用下的大变形曲屈

第7章简单振动系统

7.1单自由度弹簧质量系统的频率计算

7.2悬索自由振动的频率

7.3用弹簧单元连接的圆盘的扭转振动

7.4圆杆连接圆盘的扭转振动

7.5钻杆的扭转自由振动

第8章梁的振动分析

8.1简支梁的自振频率计算

8.2 自由―自由梁的纵向自由振动

8.3有轴向压力作用的简支梁的自由振动

8.4用壳体单元计算悬臂等强度梁的自由振动

8.5矩形截面薄壁悬臂梁的自由振动

第9章膜板和实体振动

9.1 圆形张紧薄膜的自由振动

9.2薄膜二维非轴对称自由振动分析

9.3薄膜三维非轴对称振动分析

9.4悬臂长板的自由振动频率

9.5悬臂宽板的模态分析

9.6固支圆板的自由振动

9.7用实体单元分析圆环的振动

9.8机翼模型的振动分析

第1 0章平面建模分析和三维实体建模

10.1 带三个圆孔的平面支座分析

10.2角支座应力分析

10.3 体斜支座的实体建模

10.4四分之一车轮的实体建模

10.5轴承支座的实体建模

第1 1章最优化设计

11.1概述

11.2最优化问题框架

11.3 ANSYS优化设计流程

11.4变截面悬臂梁的外形形状优化

11.5平面刚架的优化设计

第12章层合板和断裂力学

12.1 四边简支方形层合板在均布外载作用下的变形

12.2均布拉力作用下含裂纹板的应力强度因子计算

第2篇工程应用篇

第13章用APDL实现空间网壳结构参数化建模

13.1 K系列球面网壳结构的特点和建模

13.1.1 K系列球面网壳的特点

13.1.2几何描述

13.1.3杆件连接关系

13.2参数化设计语言APDL介绍

13.2.1参数和表达式

13.2.2 ANSYS 中的基本指令

13.2.3分支和循环

13.3用户界面设计语言UIDL介绍

13.3.1 单行参数输入

13.3.2多行参数输入

13.4网壳建模程序设计

13.4.1模型建立的步骤

13.4.2节点坐标计算

13.4.3单元连接

13.4.4变量说明

13.4.5节点坐标计算公式

13.4.6主框图说明

13.4.7单元连接关系定义

13.4.8源程序

13.5程序使用说明

13.5.1加载程序

13.5.2界面说明

13.5.3注意事项

13.6应用举例

13.6.1基本参数

13.6.2输入数据并生成模型

13.6.3输入单元参数和荷载后开始计算

13.6.4选择结果输出方式

第14章塔式起重机静动力分析

14.1塔式起重机基本概念

14.2塔式起重机拓扑模型

14.3塔机模型受力分析

14.3.1部件受力特征分析

14.3.2截面参数定义

14.3.3自重荷载和配重

14.3.4选用合适的分析模型。

14.3.5 固定塔身底部的4个节点

14.4塔机建模程序设计

14.4.1塔身节点计算和单元连接

14.4.2塔顶建模

14.4.3塔臂建模

14.4.4平衡臂和斜拉索建模

14.5塔机静力分析

14.6塔机模态分析

14.7塔机静动力分析程序

第15章长柱形天然气罐在内压作用下的静力分析

15.1概述

15.2建立模型

15.3利用轴对称壳单元SHELL51计算

15.3.1单元基本性质和约定

15.3.2求解过程

15.3.3源程序

15.3.4计算结果

15.3.5简体部分理论解

15.3.6结果讨论

15.4利用8节点2D实体单元PLANE82单元计算

15.4.1建立模型

15.4.2计算过程

15.4.3计算结果及讨论

15.4.4源程序

15.5用20节点3D实体单元solid95计算1/4模型

15.5.1建立1/4三维模型

15.5.2计算步骤

15.5.3计算结果分析

15.5.4与弹性力学解答的对比

15.5.5计算程序

附录

附录A常用结构单元参考

附录B结构分析命令速查

参考文献

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The zirconia-titania-ORMOSIL waveguide thin films with considerable optical quality were prepared by the sol-gel process. The refractive index (n) and the extinction coefficient (k) were determined by a scanning ellipsometer. Wavelength tunable output of distributed feedback waveguide lasing was demonstrated in Rhodamine 6G doped ZrO2 TiO2-ORMOSIL thin films by varying the temperature, and about 5.5 nm wavelength tuning range was achieved around the emission wavelength of 599 nm. The thermal-optic coefficient (dn/dT) of the active ZrO2-TiO2-ORMOSIL films was deduced. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

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Three kinds of Er3+-doped tellurite glasses with different hydroxyl groups are prepared by the conventional melt-quenching method. Infrared spectra are measured to estimate the exact content of OH- groups in samples. The maximum phonon energy in glasses are obtained by measuring the Raman scattering spectra. The strength parameters Omega(t) (t = 2, 4, 6) for all the samples are calculated and compared. The nonradiative decay rate of the Er3+ I-4(13/2) -> I-4(15/2) transition are calculated for the glass samples with different phonon energy and OH- group contents. Finally, the effect of OH- groups on fluorescence decay rate of Er3+ is analysed, the constant KOH-Er Of TWN, TZPL and TZL glasses are calculated to be 9.2 x 10(-19) cm(4)s(-1), 5.9 x 10(-19) cm(4)s(-1), and 3.5 x 10(-19) cm(4)s(-1), respectively.

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用提拉法生长了掺铬、钕的钆镓石榴石(Cr^4+,Nd^3+:GGG)晶体,研究了室温下的吸收光谱和荧光光谱性质,以及晶体中Cr离子浓度对Nd离子光谱性质的影响。应用Judd—ofelt理论计算了强度参数Ωt(t=2,4,6),自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射辱命等光谱参数。应用McCumber理论计算^4F3/2→^4I11/2能级跃迁的受激发射截面。结果表明:Cr^3+在300~900nm之间较强地增加了吸收截面,尤其是伴随Cr^3+→Nd^3+有效的能量转移。Cr^4+在1.06μm附近的吸收减弱了

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白垩纪末至第三纪初(K/T界限,距今约65Ma),恐龙大规模灭绝,爬行类的优势地位被哺乳动物所取代;裸子植物和蕨类急剧衰退,被子植物蓬勃发展,并逐渐成为地表植被的主体,研究这一时期的植物群的结构和特征进而揭示植物演化和环境变迁的规律及其相互关系是当今地球科学、生命科学和环境科学的重要研究内容。黑龙江省嘉荫地区的乌云组产有丰富的植物化石,其地质时代虽未定论,但不超出晚白垩世马斯特里赫特期至早第三纪古新世的范围,处于K/T界限,对其植物群的研究意义重大。乌云植物群以往的研究在古果实学研究方面明显不足、在植物群的性质的认识及乌云组时代的确定等方面存在很大争议。本文重点研究了乌云组的果实和种子化石,增添了新的植物类群,丰富了此植物群的研究内容,对乌云组的时代问题的确定提供了新的证据。 本文研究了乌云组的Nordenskioldia borealis(昆兰树科)、Nyssidium jianyinense sp. nov. (连香树科)、Hypericum zhuii sp. nov. (金丝桃科)、Amersinia obtrullate(广义山茱萸科)、Acer wuyunense sp. nov.(槭树科)等5种果实和种子化石。Nordenskioldia borealis的果无柄、为分果、小果瓣环绕中央柱轮状排列。Nyssidium jianyinense的果序为圆锥果序、蓇葖对生、蓇葖腹缝相对、果皮三层。Hypericum zhuii的种子外形呈长椭圆形、端部具乳突、表面网状、种脊明显、种皮两层、外种皮细胞的垂周壁明显加厚。Amersinia obtrullate果序头状、果镘形、3果室。Acer wuyunense果为翅果、小坚果被明显侧翼、翅强烈下延,包围小坚果。经修订和补充,乌云植物群目前共有维管植物48属60种,其中,蕨类植物4属6种、裸子植物7属7种、被子植物37属48种,被子植物占总种数的80%、占总属数的77%,被子植物占绝对优势。当时的群落类型湿生群落和中生群落类型为主,湿生群落主要有:由Sequoia、Metasequoia、Taxodium、Glyptostrobus等组成的针叶林;以Nyssidium、Trochodendroides占优势的阔叶林。 以Metasequoia占优势的针叶林和以Nyssidium、Trochodendroides等占优势的阔叶林。乌云植物群中热带和亚热带成分占种子植物总属数的54%,而温带成分则占36%,亚热带成分占优势,当时的气候-植被类型为亚热带常绿林或常绿夏绿混交林。Nordenskioldia、Nyssidium、Amersinia、Acer化石的地质分布不早于古新世的地层,这—证据不支持乌云组的地质时代划为晚白垩世,而支持划归古新世的观点。

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本文对北京怀柔汤河口、北京云蒙山、西山以及河北省石家庄地区元氏县的荆条灌丛的群落学特征及其生物量进行了较为详细的研究,并着重研究了汤河口、云蒙山、西山三个亲地的荆条群落的地球化学特征和元素循环特征,对西山的荆条群落中荆条叶片枯落物的分解过程进行了详细的比较研究,最后,对汤河口和西山的两个荆条灌丛的相对稳定性进行了探讨,并和昭田真的演替度进行了比较,期望对荆条灌丛的现况有个较全面和深入的了解,为合理的改造利用广阔的华北落叶灌丛提供理论依据。 本研究设置了四个样地。样地1在北京市怀柔县汤河口乡,样地2在汤河口以南40公里的云蒙山林场,下设两个小样地2a和2b,分别经过8年和3年的封山保护。样地3在北京海淀区的西山上,样地4位于河北省元氏县。四个样地的地理位置,地形、立地条件及所受的人为干扰的程度各不相同。DCA分析对样地的排序图中从左到右样地的顺序为样地2b,2a,样地3,样地1,样地4。 6个样地的荆条滋丛中计有高等植物49种,分属24科47属。其中样地1 8科14种,样地2a 15科24种,样地2b 13科18种,样地3 9科14种,样地4a 11科18种,样地4b 7科11种。以禾本科植物最多(8种),菊科植物6种次之,蔷薇科植物4种,居第三。6个样地中常见植物种(存在度60%以上)有11个,较1965年调查时的常见种数(16种)显著减少。 生活型谱分析表明样地1和2a的生活型谱介于热带和温带类型之间。样地2b的生活型谱是较典型的温带类型,样地3则较偏向荒漠类型;样地4a和4b的生活型谱则较偏向热带和荒漠的类型。 植物区系分析表明,样地2b带有最明显的中生性,而样地4a因含有最多的热带和亚热带分布种而最为干燥。样地依干燥度增加的顺序为2b,2a3,1,4b,4a。这个顺序恰好和DCA对样地的排序结果完全吻合,同时,它还是温度升高的梯度。 荆条灌丛中荆条地上部生物量,以样地2a和2b为最高,分别为3571,9和3285.8公斤/公顷,其次为样地3,达2445.7公斤/公顷,余下的顺序为样地1,样地4a和4b。这个顺序和DCA与样地的排序结果一致,即荆条地上部生物量随着样地干燥程度的增加和温度的增加而减少。相关分析表明,热量(年日照时数)是控制荆条生长的最主要因素,且荆条的生长受土壤中砾石的很大的制约。 荆条灌丛中荆条之外的其它植物种类,作为一个组分,其地上部生物量除样地1外,和荆条地上部生物量的大小顺序一致,这些植物地上部生物量随人为干扰程度的增强而极显著的减少,且随海拔高度的增加而极显著的增加,说明这些植物较适于生长在海拔较高的地区,且它们随人为干扰的能力很弱。 荆条灌丛群落地上部总生物量,作为上述两个组分的综合,较多的受灌丛中其它植物地上部生物量的影响,而且与海拔高度呈现显著的相关性。群落地上部总生物量与年蒸发量、无霜期、人为干扰程度均表现极显著的负相关,与≥10'C的年积温也显著的负相关。这些特点,都表明荆条灌丛一个总趋势,即较低的温低更适合该群落的生长。 荆条地下部生物量在样地l达9641.8公斤,公顷顾(1986) 和l0996.6公斤/公顷(1987),其中各有51.1%和28.90%是根球的生物量,在样地3则1988年为2306.1公斤/公顷,l989年增至5442.2公斤/公顷,两个样地中,地下部生物量为枝条生物量的6.29和5.44倍(样地1),以及2.10和1.23倍《样地3),根枝比的分析表明样地1年龄大于样地3,且样地1比样地3.干燥,荆条的根枝比大于其它灌术种类的根枝比,这是荆条对砍伐的适应.就象灌丛栎(根枝比6.23)对火灾的适应一样。 样地1荆条灌丛的总生物量,1986年为13.44吨/公顷,87年为l6.4吨/公顷,增加了22.2%,群落年净第一性生产量为3.96吨/公顷•年。在群落总生物量中,荆条的生物量占绝大部分,分别达90.4%和86.3%,而在群落年净第一性生产量中,荆条的贡献达3.00吨/公顷•年,占75.8%。 样地3的总生物量88年为9.90砘/公顷.89年猛增至21.17砘/公顷,增加了113.9%,群落年净第一性生产量为12.62砘/公顷•年,是样地1的3.19倍。群落总生物量中,荆条所占的比例在1988年为48.0%,89年增大为58.5%,和样地1的变化趋势相反,表明两个样地的荆条灌丛处于不同的发育阶段。在群落的年净第一性生产量中,荆条的贡献和样地1相似,达71.1%。 和不同类型的灌丛地上部生物量比较的结果表明荆条灌丛小于同地区的落叶灌丛(绒毛绣线菊、荆条、蚂蚱腿子灌丛),更小于同地区的乔木树种的萌生灌丛如辽东栎萌生丛.以及其他地区的矮针叶树栎灌丛,群落总生物量的比较结果也表明荆条灌丛的生物量还有很大的发展潜力。 荆条灌丛地上部生产量已经超过一些成熟乔木种类的林地的生产量,且荆条灌丛中生长最快的群落(样地3)的地上部生产量已接近一些乔木种类的幼龄林地的生产量说明荆条灌丛有较高的生长速度。 生物量累积比作为植物或群落衰老程度的指标,说明荆条灌丛较之其它原生灌丛还是较”年轻”的,样地1的生物量累积比较大,是该群落遭受频繁砍伐的反映。 由荆条灌丛立地的潜在生产量的分析可知样地1的荆条灌丛离其”成熟类型”的生产量还差距很大,而样地3的生产量正接近其”成熟类型”。结合前面的分析,可以推测在人类活动频繁和强度的干扰下,样地l的荆条灌丛没有继续向其成熟类型发育,而在中途衰退了。 西山荆条灌丛中,在代谢活动较旺盛的部位,N和K的含量较高,Hg,P和Zn也表现相似的倾向,A1和Fe则表现了相反的趋势,即代谢活动较强的部位,含量较低。Mn,Ca和Ha则是介于中问的一种类型。比较各组分中元素的含量值,Mg是较均匀的类型,其余元素在不同组分间含量的差异都较悬殊。西山荆条灌丛中,Mn,Mn, Mg,Ca,AI五个元素都以土壤中的含量为最高,N的含量则以上壤为最低,而植物组分中 K的含量一直保持较高的水平。 多数元素在荆条根球中的含量最低,包括Fe,Hn,Zn,(Ca,P和AI。随着年龄的增大,各组分中K的含量有增加的趋势(其增加量大于其它元素的增加量),在西山荆条灌从中,植物组分以及及土壤里各元素除p外,其含量均与两个以上元素的含量呈显著相关性(图11).而P的含量只与N的含量具极显著相关性,,在植物组分中,灰分含量与Fe,Mn,Ca,P,AI的含量均具极显著的相关性。荆条内部各组分的元寨岔登之间全部晕缀显著相关,而绝大部分植物组分中元素含量与土壤中相应元素的含量值无相关性。 植物组分中,其它植物地上部,其它植物地下部和羽叶是元素积累量最大的三个组分。荆枝中的Ca和Ha,荆根球和荆根中的Zn和Mg以及荆根中的Al,它们的含量与其积累量之间具有较明显的补偿现象,即它们的积累量并不随生物量的增减而发生显著的变化。 西山荆条灌丛中荆条和其它植物对10种元素的吸收总量基本相等。在荆条的总吸收量中,K,N,Ca的吸收量占88.5%,其余7种元素的吸收量只占11.5%。在其它植物中,则以Ca,N和Al的吸收量占多数,达73.9%。在荆条和其它植物中,K和Al的吸收可能存在着拮抗关系。 西山荆条灌丛中荆条对K的吸收量最大,但对Mn的利用系数最大。10种元素中最大和最小吸收量之间在荆条中相差339倍(K和Zn之间),但荆条对各元素的利用系数却相差不多,平均为0.775±0.09。其它植物对10种元素的利用系数较荆条稍高,平均为0.826±0.07,整个西山荆条灌丛群落对元素的利用系数以Mn为最高,Na为最低。 若以土壤中元素的垒量的贮量计算,荆条对N的吸收系数最大,Al最小。若以土壤中元素的有效含量(可溶性或可代换性量)汁,则荆条的吸收系数以Al最大,Ca最小 (表21)。土壤元素(全量)的周转时间,Al最长,达2603.2年,多数元素在450-600年 之间,只有N,P,K三个元素的周转时间最短,分别只有35.4,151.9,和109.l年。 西山荆条灌丛中荆条以凋落物形式归还土壤的元素量在其吸收量中所占的比例(归 还率),Zn (26.5%),Mg (36.1%),Ca (36.1%),P(21.3%)和N(25.0%)属较高的类型, Al (13.5%),Na(14.6%)和K(13.1%)居中,Mn (8.5%)和Fe(8.0%)最低。灌丛群落中 元素的归还率除Mn最小(12.1%)外,其余在21.3%-37.9%之间。 西山荆条灌丛中,荆条和其它植物所吸收的元素量在群落总吸收量中所占的比例, 各元素之间显著不同,均匀的类型有N,Zn,Mg和Na,即荆条和其它植物的吸收量相当。 K是唯一以荆条的吸收量占优势的元素,荆条吸收的K占群落总吸收量的80.7%。其余 元素,Mn,P,Al,Fe和Ca均是其它植物的吸收量显著大于荆条的吸收量(表22,图45)。 荆条所吸收的无素量,在其内部各组分中的分配(存留)格局,普遍规律是将绝大 部分用于其叶片的生长(或存留于叶片)中.Mn是唯一例外的元素,荆条将其吸收量的 最大部分存留于其枝条中。其余9个元素.荆条对其叶片存留后剩下的那部分元素量的 分配方式可以区分出三种类型:将剩余部分中的多数存留于其枝条的元素有AI,Fe,Zn, Mg;将剩余部分中的多数存留于其地下部的元素有P,Na, 和Ca;而K和N则属于中间 的类型,即用于叶片后的剩余的K和N在荆枝和荆条地下部(根球和艉)中较均匀的分配 (表22,图46). 西山荆条灌丛中元素循环的强度和速度都显著大于汤河口荆条灌丛,两个样地的元 素循环特征的最显著差异是汤河口荆条灌丛中荆条将其吸收的元素量中的最大部分存留 于其地下部,和西山样地完全相反,这可能是两个样地荆条灌丛元素循环特征的最本质 的区别。其原因,可能是汤河口样地中荆条对其地上部遭受频繁砍伐的一种适应方式, 也可能是汤河口荆条滋丛衰老的反映。 西山灌丛中荆条落叶分解过程中其失重率曲线呈双S形,其失重率最大增长速度出现在第166-299天之间。经过539天的分解作用,荆条枯落叶损失了其于重的53.3%,其中分解期(千重损失50%所用时间)为514.1天。 与干重失重率相对应,荆条枯落叶的平均腐解率的最高值出现在299和364天,而区 间腐解率的最大值则出现在第66—227天和第227 - 299天之间,比平均腐解率的最高值 出现的早,这与其总失重率曲线是非常吻合的,因为第166 - 227天及第227 - 299天之间 的高腐解率导致了其后高失重率的出现。 平均腐解率与平均气温之间具显著相关性(P<0.0S),而与平均降水量只在90%置信区间内有相关性,区间腐解率也只在90%置信区内与平均气温有相关性。 以平均腐解率计算,荆条枯落叶干重的95%被分解所需的时间为6.37年,比同一地区的侧柏、元宝槭、黄栌、山杏、刺槐,油讼和栓皮栎短,说明荆条叶片枯落物的分解速率是较快的。 荆条枯落叶分解过程中的失重主要由于有机物被分解引起的,且有机C,可溶性糖 和粗纤维的分解决定了失重率变化的总趋势。 各有机物含量程分解过程中的变化各不相同。就浓度而言,以可溶性糖的浓度降低 速度最快,丹宁的浓度也显著的下降,粗脂肪和有机C浓度属于平缓下降的类型,而木 质素和粗纤维属另一极端的类型,其浓度持续升高。各有机物在枯落叶中的总量以不同 的速率减少。经过539天的分解作用,各有机物的损失率大小的顺序为可溶性糖(97.90%)>丹宁(95. 92%)>粗脂肪(70.83%)>有机C(61.59%)>粗纤维(37.36%)>木质素( 31,97%)。此外,不同的有机物的含量以不同的规律变化,其中可溶性糖和木质素在第105天内即被大量的分解而损失(分别损失63.66%和19.67%)。丹宁和有机C的损失率的变化是较际准的S形曲线,粗纤维的损失率变化曲线为右抛物线的上半部,而粗脂肪类似S形曲线,但最不规则. 荆条枯落叶分解过程中矿质元素浓度和含董的变化很不规则。灰分含量作为大部分矿质元素含量的总和,其浓度在分解过程中稳定升高,而其总量则持续下降,所研究的10种矿质元素的浓度和总量的变化很不一致,在浓度变化方面,K是星下降趋势的唯一元素,其余元素(包括N,Ca,Na,Mg,P,Fe,Zn,Mn和Al)的浓度均随分解过程呈升高的趋势。从元素的总量方面可以区别出两种类型:即N,Ca,Na,K,P5个元素属于减少的类型,而Fe,Mn,Zn,Mg和Al的总量则有所增加。 西山和汤河口两个样地的荆条灌丛都是渐近稳定的,且离其稳定态尚有一定距离,相对稳定性指数没有显示两个样地的稳定性具有显著的差异。 西山荆条灌丛的演替度大于汤河口灌丛,这和它们所受的人为干扰的强度的差异有紧密联系。

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毛乌素沙地位于内蒙古鄂尔多斯高原东南部,是一个多层次生态过渡带。沙地柏系柏科(Cupressaceae)圆柏属(Sabina)常绿灌木,是毛乌素沙地中唯一的天然常绿灌木,也是一种具代表性的木本克隆植物。由于沙地柏起源古老、对半干旱沙地的适应性较强,因而吸引了许多中外研究者。本文的目的是初步探讨沙地柏对变化环境的反应。 第2章探讨沙地柏的叶结构与功能随性别、叶型、生长型和生境的变化。(1)沙地柏雌性植株的叶片厚度、失水系数、净光合速率和表观光能利用效率均显著大于雄性植株,而前者的微管束宽度显著小于后者。(2)鳞叶的表皮厚度和水分利用效率显著大于针叶,而针叶的组织密度、失水系数、光合速率、蒸腾速率和Ci/Ca显著大于鳞叶。(3)匍匐茎的最大光合速率、最大表观光能利用效率、光补偿点、暗呼吸速率、表皮细胞长度和微管束大小都显著大于起立茎,而光饱和点、水分利用效率恰好相反。水分饱和亏缺不受生长型的影响。(4)叶片的比叶面积、结构特征、失水系数、气体交换和资源利用效率均受生境类型的显著影响。(5)沙地柏叶结构与功能具有许多普遍性特征,例如,光合曲线为双峰型、具有午休现象,最大光合速率和暗呼吸速率随叶片厚度的增加而降低。 第3章探讨沙地柏根系的分布特征及其对水分资源的共享。(1)地下部分生物量投资、根密度、根面积指数随土壤水分可利用性降低而减小,这种格局有利于减缓沙地柏植株地下部分对水分资源的竞争,从而经济、长时间地利用有限水分资源。(2)根系深度系数、最大根系深度、含50%或90%根系生物量或表面积的根系深度随土壤水分可利用性降低而增大。这些结果指示,沙地柏根系通过增加深度以补偿土壤水分可利用性的降低。(3)根系生物量和表面积分布与土壤现有水分含量的有关性随生境发生变化。(4)根系分布特征既可能记载了植物生境中水分状况的变化,又可在一定程度上为群落动态提供证据。(5)沙地柏根系具有共享水分资源的潜力。 第4章分析沙地柏对养分贫瘠的沙地环境的适应策略。(1)土壤养分并不随土壤水分不可利用性的梯度变化而成梯度变化。(2)叶重比随土壤干旱度增加而增大,地下部分投资比例却相反。(3)N、P、K在叶中分配比随土壤养分含量降低而增大,而在根中的分配恰好相反。(4)N、P利用效率随土壤养分含量减少降低,重吸收效率却相反;K利用效率和重吸收效率、Ca、Mg利用效率均随土壤养分含量降低而增大。(5)沙地柏植株地上部分与地下部分对养分内循环的贡献恰好相反,这指示沙地柏植株对养分内循环的贡献可能存在一种权衡。(6)根系分布对不同养分异质性的影响存在差异,而且对水平和垂直剖面上异质性的影响也不相同。 第5章研究沙地柏种群的繁殖和更新特征。(1)根原基是沙地柏进行营养繁殖的结构基础,它反映营养繁殖能力的潜在大小,受性别、生长型、生境和植株大小级的显著影响;由根原基转化而来的不定根可吸收充足的土壤资源供给萌生分株代谢需要,因此定居分株能够独立维持。(2)雌株的繁殖分配显著大于雄株,但繁殖效率恰好相反;生长型、生境和植株大小级对繁殖分配、繁殖效率和种子产生有明显影响。(3)沙地柏同时具有营养繁殖和有性繁殖,这为种群更新提供了两种方式。由于可供分配的资源有限,两种繁殖方式各有利弊,因此两者间可能存在权衡。(4)根原基数量、繁殖分配、繁殖效率和种子产生随生境变化。这表明未来气候变化对沙地柏种群繁殖特征具有潜在影响。(5)种子质量差、种子萌发率低和幼苗存活率低是制约沙地柏种群有性更新的三个“瓶颈”。(6)沙地柏营养繁殖力强、萌生苗存活率高,这使自然条件下沙地柏种群以无性更新为主。 第6章探讨沙地柏群落的发生和演替。(1)沙地柏系古北极成分,起源古老,天然分布在大陆性干旱、半干旱草原气候带。(2)沙地柏群落的发生方式有两种,即滩地发生和固定沙地发生,但以前者为主。(3)由于毛乌素沙地的干扰频繁,因而沙地柏群落的发展具有多种途径。 第7章探讨切断匍匐茎和除叶干扰对沙地柏生理和生长特征的影响。(1)切断匍匐茎对沙地柏子株存活率的影响不显著,这批示天然压条形成的定居子株能够独立维持。(2)切断匍匐茎对子株气体交换和资源利用效率的影响都不显著,而显著影响其生长和生物量分配特征。(3)除叶干扰通过改变生理指标峰值出现时间从而影响沙地柏生理动态。(4)除叶干扰(尤其是除部分老叶)具有补偿效应,可以促进当年生枝生长和生物量积累。(5)干扰效应受干扰方式、干扰强度和环境因子的共同影响,因此干扰效应多种多样。(6)不同生理、生长指标对模拟干扰的敏感性存在差异。 第8章探讨模拟降雨变化对沙地柏实生苗生理和生长特征的影响。(1)水分变化显著影响沙地柏实生苗的气体交换特征,对所测荧光特征的影响均不显著。这种影响差异指示水分变化主要影响样片的表观性生理特征,而对光系统II的内在本质基本无影响。(2)水分变化显著影响实生苗的水分特征和水分构筑特征。两类特征的变化趋势表明,随施水量增加,沙地柏实生苗的抗旱性和水分利用效率逐渐降低。(3)水分变化显著影响生物量分配,而对形态和生产力指标均无显著影响;根系对水分变化的敏感性高于叶和茎,地下部分生物量投资随水分可利用性提高而增大。