A simulation model to evaluate the impacts of invasive earthworms on soil carbon dynamics

Recent studies have reported that earthworm invasions alter native communities and impact nutrient cycling in terrestrial ecosystems. We developed a simulation model to evaluate the potential impacts of earthworm invasions on carbon dynamics, taking into consideration earthworm feeding strategies and priming effects on the microorganisms through their casting activities. Responses of carbon stocks (forest litter, soil organic matter, microbial biomass and earthworm populations) and carbon fluxes (litter decomposition, earthworm consumption, and microbial respiration) were used to evaluate an earthworm invasion of a forest ecosystem. Data from a northern temperate forest (Arnot Forest, New York) were adapted for model calibration and evaluation. Simulation results suggest that the impact and outcome of earthworm invasions are affected by pre-invasion resource availability (litter and soil organic matter), invasive earthworm assemblages (particularly feeding strategy), and invasion history (associated with earthworm population dynamics). The abovementioned factors may also determine invasion progress of earthworm species. The accuracy of the model could be improved by the addition of environmental modules (e.g., soil water regimes), precise parameters accounting for individual species attributes under different environmental conditions (e.g. utilization ability of different types of food resources), as well as earthworm population dynamics (size and structure) and interactions with predators and other invasive/indigenous species during the invasion progress. Such an earthworm invasion model could provide valuable evaluation of the complicated responses of carbon dynamics to earthworm invasions in a range of forest ecosystems, particularly under global change scenarios.     

官司河流域防护林景观结构及生态功能研究

利用2005年度的IKONOS4卫片解译数据和2007年度小班调查资料,结合样地调查资料以及四川省林业科学研究院森林生态效益定位站（四川绵阳新桥）径流场的有关数据,对绵阳官司河流域的防护林体系景观结构及生态功能进行了分析。结果表明：该区域防护林景观中,以松柏混交林（Mixed Alnus—Cupressus forest）面积最大,占27．37％,其次是马尾松纯林（Pinus massoniana forest）,占25．41％。栎柏混交林（Mixed Quercus-Cupressus forest）最少,只占0．96％。纯林面积明显大于混交林,前者比后者大45．31％。栎柏混交林、松柏栎混交林（Mixed Pinus-Cupressus—Quercus forest）最大斑块指数（LPI）、边缘密度（ED）和斑块密度（PD）较小,分布较为破碎。而马尾松纯林、松柏混交林和柏木纯林（Cupressus forest）分布较为集中。桤柏混交林（Mixed Alnus—Cupressus forest）和松柏混交林的散布与并列指数（IJI）较大,其空间关系较为复杂。栎柏混交林、柏木纯林的聚集度（A1）较小,斑块分散度大,连接睦较差;而桤柏混交林、松柏混交林的分散度较大,连接性较好。桤柏混交林、松柏混交林的形状指数（LSI）较小,形状分布较规则,而马尾松纯林、柏木纯林的形状指数较大,形状较复杂。从不同景观类型林下灌草层的生物多样性指数可知,松柏混交林、栎柏混交林的灌草多样性指数均较大,而马尾松纯林、柏木纯林则较小。从保持水土功能来看：桤柏混交林、松柏混交林的水土保持效果优于柏木纯林、马尾松纯林,桤柏混交林的水土保持效果优于松柏混交林。因此,对长江防护林进行空间结构调整,应多采用混交林模式,针阔混交林代替针针混交,乔灌草结合,调整合理的密度,使防护林景观的生态功能更好地发挥。     

桐庐生态公益林主要森林类型土壤抗水蚀功能综合评价

以浙江省桐庐县生态公益林定位监测站为依托,研究了该区域不同森林类型土壤的抗水蚀功能。对比无林地,各森林类型的土壤均有较好的抗水蚀功能。选取土壤初渗速率、稳渗速率、非毛管孔隙度、总孔隙度、水稳性指数、团聚度、分散率、〉0.25水稳性团聚体含量、有机质含量为评价指标,以优劣解距离法为基础,构建了土壤抗水蚀功能综合评价方法。结合实测数据,对研究区各样地土壤的抗水蚀功能进行评价。结果表明：土壤抗水蚀功能为青冈林（Cyclobalanopsis glauca）〉杉木林（Cunninghamia Lanceolata）〉香樟林（Cinnamomum camphora）〉毛竹林（Phyllostachys heterocycla）〉马尾松林（Pinus massoniana）〉板栗林（Castanea mollissima）〉无林地;其中青冈林土壤的抗水蚀功能属较强等级,香樟林、杉木林、马尾松林、毛竹林、板栗林属中等等级,无林地属较弱等级。     

景观规划与管理及其相关领域研究的新进展

景观规划与管理是景观生态学应用研究的热点,是以景观异质性和景观功能的定量研究为基础,以3S和模型模拟方法为技术支撑的综合性应用领域,它是沟通景观生态学理论研究和实践运用的桥梁。景观规划与管理和景观结构、景观功能与景观动态以及景观尺度、景观过程及景观格局等具有密切的联系,上述方面的相关理论与方法,共同支撑着景观规划与管理的客观实践。景观异质性是景观规划与管理的重要理论基础,景观功能是景观规划与管理的现实目标,景观生态研究方法是景观规划与景观管理的技术保障。20世纪90年代以来,随着学科的交叉与融合,景观规划与管理领域取得了一系列新进展,主要表现在理论、方法和应用方面的研究愈加广泛和深入,景观规划与管理方式也越来越智能化与人性化;景观规划管理的发展也在一定程度上推动了景观异质性、景观功能和景观研究方法的发展。目前,相关学科方法和技术的交叉融合成为研究景观规划与管理的重要趋势,3S和模型交叉融合促进景观规划与管理方法向着多元化、数字化和可视化发展。随着景观规划管理现实应用领域的拓展,景观异质性和景观功能在理论、方法、应用方面的研究进一步深化。     

膜萃取处理水溶液中镉、锌离子的传质模型

通过测量中空纤维膜器管程和壳程RTD曲线,发现对于中低装填密度的膜器,管程的实际流动与理想层流有较大差异,而壳程的流动与理想层流符合较好,膜器管程和壳程流动RTD曲线的平均停留时间的实验值与理论值相差很小,停留时间相对偏差小于±5%.通过计算,得出与实际RTD曲线符合较好的速度分布公式,依据镉离子传质数据,提出了较为准确的低流速下的传质系数预测关联式,并用此关联式预测锌离子的出口浓度,预测值与实验值符合较好,相对偏差在±25% 以内.     

膜接触器分离混合气中二氧化碳的研究

研究了聚丙烯纤维微孔膜(HFPPM)膜接触器分离CO₂/N₂混合气中CO₂技术,考察了吸收剂的种类、HFPPM的透气率和流程等因素对CO₂分离效率的影响.结果表明,液相中传质在分离过程中占主导作用;3种吸收剂的性能依次为单乙醇胺(MEA)＞NaOH＞二乙醇胺(DEA)以浓度2.5 mol·L^-1、流速40～160 L·h^-1的MEA水溶液处理浓度20%、流速0.5～1.0 m³·h^-1的CO₂/N₂混合气时,CO₂的脱除率为95%～99.5%,CO₂的传质系数为4.5～6.8×10^-4m·s^-1;透气率大的膜组件传质系数大,腔流程中CO₂的脱除率比壳流程高30%以上.     

循环流化床排烟脱硫模型

以微元分析为基础并建立数据模型,分析了床内气、液相温度的变化对液滴 蒸发和对就内传热质过程的影响以及床内气、液相温度沿床高的变化趋势,并且模拟了排烟循环流化床脱硫过程,对钙硫摩尔比Ｃａ／Ｓ,入口烟气温度Ｔｇ,雾化半径ｒ０等参数对脱硫率的影响进行了分析。并与实验结果进行了比较,在下硫比等于１．４,床内温度接近露点温度的情况下,脱硫效率可以达到９６％以上,计算结果与实验结果符合很好。     

错流膜生物反应器水力清洗特性研究

采用外压管式聚砜－聚丙烯腈共混超滤膜进行错流膜生物反应器水力清洗特性研究,结果表明,清洗时采用高膜面流速、低操作压力和限制透过液对流传递作用有利于错流膜生物反应器通量的恢复,这符合膜藏去除过程中的传质机理;适宜的膜面流速应稍大于临界流速ｖｋ＝１．９２ｍ／ｓ,清洗时间应控制在１０ｍｉｎ,适宜的清洗操作压力为０．０７ＭＰａ。     

简论安全管理的警示职能——墨菲定律的启示

通过对墨菲定律的研究,得到两点启示,进而论证了安全管理必须发挥警示职能的科学道理,同时也表明了发挥警示职能对于提高安全管理水平的重要作用     

核电站主变压器包络线水喷雾系统设计探讨

针对目前扑救核电站主变压器立体火灾的水喷雾系统涉及的两个普通问题,即水喷雾覆盖存在干表面和着火变压可能爆炸,提出包络线法水喷雾灭火技术思想,并以某核电站变压器为例,介绍设计原理和步骤。