检索结果-南通市图书馆

作者：任允泽东北林业大学

学位级别：硕士

抚育强度对兴安落叶松林生长及光合作用的影响

作者：李祥东北林业大学

学位级别：硕士

大兴安岭作为我国重要的用材林生产基地,目前正面临着森林资源总量减少、生态功能退化等问题,而抚育采伐既能够培育森林,又可以获得木材。因此,探究不同抚育强度对大兴安岭用材林和苗木的生长情况,有助于该林区可持续化经营。本研究对... 详细信息

大兴安岭作为我国重要的用材林生产基地,目前正面临着森林资源总量减少、生态功能退化等问题,而抚育采伐既能够培育森林,又可以获得木材。因此,探究不同抚育强度对大兴安岭用材林和苗木的生长情况,有助于该林区可持续化经营。本研究对大兴安岭兴安落叶松用材林进行不同强度抚育间伐后(采伐强度为：0.00%～67.3%),栽植樟子松、落叶松和红松进行改造,并利用激光测距仪、冠层分析仪和光合作用仪等对林木生长、冠层和光合等进行测定,结果表明：不同抚育强度对大兴安岭地区兴安落叶松用材林的生长有着不同影响,其中抚育强度对落叶松林高生长没有明显影响;随着抚育强度的增加,落叶松林的胸径生长量以及单株材积不断升高。各样地苗木成活率和地径、高生长率均高于对照样地(抚育强度为67.25%的红松苗木以及抚育强度为3.42%和6.23%落叶松苗木除外),三种苗木生长率整体上表现为纵向大于径向;红松和落叶松苗木的成活率、地径生长率、高生长率以及樟子松苗木的地径、高生长率随抚育强度的增加表现为先增加后减小。林木冠层结构参数中,林隙分数、开度、总定点因子、冠下总辐射通量,两两之间都有显著正相关关系(P<0.01),与叶面积指数均呈现显著负相关(P<0.01),与叶倾角没有明显相关性;林木冠层各结构参数的平均值为：林隙分数5.511%、开度6.417%、叶面积指数5.799、叶倾角15.175°、总定点因子0.109、冠下总辐射通量1.380mol·m-2·d-1,冠层对太阳光的截获通量均值为20.73 mol·m-2·d-1随抚育强度增加,林隙分数、开度、冠下总辐射通量、总定点因子,先减小后增加,而叶面积指数和冠层光截获通量先增大后减小,抚育强度对叶倾角的影响不明显。采伐样地内兴安落叶松幼苗的受光条件明显得到改善,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、环境CO2浓度(Cref)、胞间CO2浓度(Ci)、叶片表面光强(Qleaf)、叶片温度(Tleaf)等光合参数均高于对照样地;净光合速率的日变化呈“单峰”曲线,与光强的关系符合一元二次方程,受温度影响变化为,随温度升高先增加后减小。在抚育强度为20.86%～40.1%时,林木生长率、林分蓄积量有显著增加,苗木成活率以及地径、高生长率最高,用材林冠层指标和落叶松幼苗光合参数表现最优,抚育效果最好。

大兴安岭蒙古栎天然次生林不同改培模式效果的研究

作者：曲杭峰东北林业大学

学位级别：硕士

大兴安岭地区的森林由于受到各种自然因素和人为因素的影响已经严重退化,残次林大面积出现,此种森林林相衰败、郁闭度低、立木质量差、森林出材率低、土壤侵蚀破坏严重,土壤肥力较低,整个系统调节能力极弱,加剧了生态系统的不平衡。近年... 详细信息

大兴安岭地区的森林由于受到各种自然因素和人为因素的影响已经严重退化,残次林大面积出现,此种森林林相衰败、郁闭度低、立木质量差、森林出材率低、土壤侵蚀破坏严重,土壤肥力较低,整个系统调节能力极弱,加剧了生态系统的不平衡。近年来,越来越多的专家和学者在提高森林中的生物多样性、增加木质林产品的产量和质量、改良土壤的养分状况、改善林下光照情况等多方面做出贡献。本文研究地点位于在加格达奇林业局翠峰林场,研究对象为蒙古栎天然次生林,位于174林班翠峰至古里公路12.5km处,2009年春季经过野外实地勘察设计对蒙古栎天然次生林试验区进行带状改培和块状改培。对其进行带状改培和块状改培,带状改培带宽分别为6m(S1)、10m(S2)、14m(S3)、18m(S4)4种,块状改培的面积分别为 25m2(G1)、100m2(G2)、225m2(G3)、400m2(G4)、625m2(G5)、900m2(G6)6种,对照样地为CK,不进行改培。2016年6月进行野外取样工作,筛选出反映生态改培效果的4个层次的38项指标,第一层次是枯落物的持水特性,包括枯落物总蓄积量、总自然持水率、总最大持水率、总最大持水量、总有效拦蓄量;第二层次是土壤的物理性质,包括土壤容重、最大持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度;第三层次是土壤化学性质,包括PH、有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾;第四层次是林分的生长状况分析,包括生物多样性层次:乔木层、灌木层、草本层;光合作用层次,包括蒸腾速率、净光合速率、光合有效辐射、环境CO2摩尔分数、胞间CO2摩尔分数、叶片温度、气孔导度;苗木更新生长情况,对所有西伯利亚红松、樟子松、兴安落叶松幼苗进行苗高生长量和地径的测量,计算出这三种幼苗的成活率和生长率。应用主成分分析法综合评价大兴安岭地区蒙古栎天然次生林带状改培和块状改培后的改培效果,对枯落物持水性能、土壤物理性质、土壤化学性质、生物多样性、更新苗木光合作用、更新苗木生长状况等指标进行研究,筛选出反映生态改培效果的4个层次的38项评价指标,建立综合评价模型,利用主成分分析法计算各改培样地的综合得分,以此评价蒙古栎天然次生林各改培模式的改培效果。研究结果发现,S2样地和G2样地的的综合得分较高,说明10m的带状改培样地和100m2块状改培样地的改培效果最好,最适合大兴安岭地区蒙古栎天然次生林的改培,研究的成果为后续大兴安岭蒙古栎天然次生林的可持续经营提供科学可靠的理论依据。

大兴安岭低质林补植改造初期不同林分对苗木的影响

作者：崔莉东北林业大学

学位级别：硕士

本研究对大兴安岭阔叶混交低质林的不同林分密度的低质林进行补植改造,补植苗木为兴安落叶松,通过外业实验获取补植苗木的成活率、生长量、土壤肥力指标数据、样地内林木冠层的指标参数等数据,从不同方面综合评价并描述补植改造初期不... 详细信息

本研究对大兴安岭阔叶混交低质林的不同林分密度的低质林进行补植改造,补植苗木为兴安落叶松,通过外业实验获取补植苗木的成活率、生长量、土壤肥力指标数据、样地内林木冠层的指标参数等数据,从不同方面综合评价并描述补植改造初期不同密度林分的差异及不同林分对苗木生长的影响。本研究在补植改造初期展开,探究初期苗木生长和林分的差异,为探究补植对大兴安岭地区土壤理化性质和冠层等各方面的影响进行初期研究,从而为今后探究补植改造对大兴安岭地区低质林地的各种生态影响评价奠定基础。(1)通过对补植苗木的成活率、苗高、地径、生长量进行测定,探讨不同补植密度下补植苗木的生长状况。在补植样地中,随着林分密度的增加,补植改造初期补植苗木的成活率先下降后上升,苗木地径和生长量皆为先增大后减小。林分密度为2550tree·hm-2时补植苗木的成活率最高,成活率为75%;林分密度为3460tree·hm-2时,地径生长量为最大值0.9cm;林分密度为3200 tree·hm-2时;生长量为最大值6.49cm。(2)选取主要冠层结构参数对补植改造初期林地内冠层结构进行分析,探究不同林分密度的冠层结构参数的差异,并探讨不同密度林分冠层对苗木生长的影响。研究表明：补植苗木的成活率最高时,林隙分数为13.17%,开度为14.10%,叶面积指数值为2.41,冠层下方总辐射为2.77 MJorMolm-2·d-1。地径变化量最大时,林隙分数为7.49%,开度为8.11%,叶面积指数值为3.38,冠层下方总辐射为1.11 MJorMolm-2·d-1。生长量最大时,林隙分数为10.58%,开度为11.28%,叶面积指数值为2.63,冠层下方总辐射为1.62 MJorMolm-2·d-1。(3)运用灰色关联法对补植改造初期土壤肥力进行综合评价,评价改造初期不同试验样地的土壤肥力。并研究土壤理化性质对苗木的影响。研究结果表明：补植初期土壤肥力呈现先增大后减小的趋势。土壤肥力最大的灰色关联度为0.732。土壤含水率、最大持水量、总孔隙度、铵态氮、速效钾与补植苗木的成活率正相关。成活率最高时,其值分别为0.739、1.104%、0.666、334.340mg·kg-1、15.575 mg·kg-1。土壤含水率、最大持水量、总孔隙度、pH、全氮、全钾、铵态氮、有效磷与地径生长正相关,地径生长量最大时,其值分别为0.565、0.844%、0.622、6.180、21.980g·kg-1、7.958g·kg-1、 259.180mg·kg-1、146.474 mg·kg-1。生长量与最大持水量、总孔隙度、pH、全氮、全钾、铵态氮、有效磷与生长量正相关,生长量最大时,其值分别为1.271%、0.610、6.12、 19.189g·kg-1、7.032g·kg-1、223.190mg·kg-1、134.695mg·kg-1。本论文对改造初期林分内冠层和土壤对苗木生长的影响进行了研究,为进一步研究补植改造对低质林土壤肥力、林木冠层等的影响奠定基础。

抚育间伐强度对兴安落叶松林土壤呼吸及理化性质的影响

作者：陈蕾东北林业大学

学位级别：硕士

大兴安岭是我国重要的林业基地,由于多年来不合理采伐利用和经营管理,使大兴安岭生态系统功能退化,森林环境恶化,形成了大量的次生林。虽然近年来,对森林的保护力度加大,但森林质量仍然低下,生态功能低下。本文对大兴安岭地区兴安落叶... 详细信息

大兴安岭是我国重要的林业基地,由于多年来不合理采伐利用和经营管理,使大兴安岭生态系统功能退化,森林环境恶化,形成了大量的次生林。虽然近年来,对森林的保护力度加大,但森林质量仍然低下,生态功能低下。本文对大兴安岭地区兴安落叶松林进行不同强度的抚育间伐,探究间伐后对大兴安岭次生林土壤肥力和土壤呼吸的影响,为该地区森林经营的管理与可持续发展提供理论依据。以大兴安岭兴安落叶松林为研究对象,进行不同强度的抚育间伐,包括对照样地(CK)、13.7%、25.5%、34.4%、49.6%、59.9%。采集 0～20cm 的土壤样本并采用 LI—8150多通道土壤碳通量测量仪对冻融后期、生长季、结冻前期土壤理化性质及土壤呼吸相关指标进行测定,利用SPSS23.0和Excel等软件进行处理后,运用主成分分析法对不同抚育间伐强度样地进行综合评价。(1)土壤呼吸最大值出现在12:00～18:00,最小值出现在4:00～6:00,全年呼吸平均速率由大到小为生长季(3.82μmol·m-2·s-1)>冻融后期(1.20μmol·m-2·s-1)>结冻前期(0.83μmol·m-2·s-1)。在生长季,土壤呼吸速率与土壤温度的相关关系较为显著(R2为0.639～0.865,抚育间伐强度49.6%时,R2为0.507),与土壤湿度有一定的相关关系(R2为0.430～0.644),土壤温度敏感系数高于非生长季,表明在生长季森林生态功能活跃,植被生长旺盛,微生物和根系活动频繁。抚育间伐强度对生长季土壤呼吸速率影响较为明显,全年趋势为:当抚育间伐强度较低时,土壤呼吸速率随着间伐强度的增加而加大;当抚育间伐强度较高时,土壤呼吸速率随间伐强度的增加而降低。(2)当抚育间伐强度为25.5%～34.4%时,土壤中有机质和N、P、K等营养元素含量较高,土壤理化性质最佳,适合林木生长。土壤非毛管孔隙度没有明显的季节差异;土壤含水率、土壤容重、最大持水量、总孔隙度和毛管孔隙度有显著的季节差异。土壤pH值、有机质、全K、速效K含量间没有明显的季节差异性;土壤全N、全P、速效N、速效P有显著的季节性差异。(3)土壤理化性质与呼吸速率变化季节性差异显著。土壤容重是判定土壤松紧程度的指标,与生长季土壤呼吸有较为显著的负相关关系;土壤孔隙度反应了土壤的空间结构,与生长季土壤呼吸有较为显著的正相关关系;土壤pH值与土壤呼吸呈正相关关系,土壤呈弱酸性时,有利于植物生长。土壤中N、P、K等元素与呼吸的关系在各个季节表现不一:在冻融后期,土壤呼吸与全K(0.576)、速效K(0.493)有较为显著的正相关关系;在生长季,土壤呼吸与全N(0.643)有显著正相关关系;在结冻前期,土壤呼吸与速效P(-0.549)、全P(-0.437)有较为显著的负相关关系。(4)本研究选取pH值、有机质含量、全N、全P、全K、速效P、速效N、速效K、土壤含水量、土壤容重、最大持水率、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和土壤呼吸速率日平均值15个指标作为参数,运用主成分分析法建立不同抚育间伐强度样地评价模型。通过综合分析得出:当抚育间伐强度为25.5%时,样地得分最高,改造效果最佳。适宜的林分生长环境,林分密度适中,林分结构得到改善,土壤中营养物质提高,也使得土壤呼吸速率加快,采伐地腐殖质加速分解以及土壤中矿质元素增加,化学性质也明显得以改善。

履带式采伐剩余物运输车翻转装置仿真研究

作者：马晓波东北林业大学

学位级别：硕士

森林采伐剩余物主要是指森林经采伐后遗弃在伐区的枝丫、梢头木、风折木、树皮、伐根与树根、枯立木和灌木等剩余物。据分析,森林采伐剩余物利用的潜力是巨大的,目前我国森林采伐剩余物利用率还较低,而且相关林业企业缺乏森林采伐剩余... 详细信息

森林采伐剩余物主要是指森林经采伐后遗弃在伐区的枝丫、梢头木、风折木、树皮、伐根与树根、枯立木和灌木等剩余物。据分析,森林采伐剩余物利用的潜力是巨大的,目前我国森林采伐剩余物利用率还较低,而且相关林业企业缺乏森林采伐剩余物科学利用的观念。对采伐迹地上的剩余物进行清理利用,不但可以获得经济效益,还可以改善林地环境卫生,防止森林病虫害、火灾的发生,有利于森林更新获得生态效益。因此,应采取有效措施科学利用采伐剩余物,缓解我国木材供应紧缺的状况,促进林区经济发展壮大。对于小规模剩余物收集运输,应保证良好的通过性和灵活性。结合我国林业运输装备现状及需求,设计简易履带式采伐剩余物翻转运输车。采伐剩余物翻转运输车主要由驾驶室、履带式底盘系统、翻转装置、后行走机构总成及液压控制系统组成。履带行走机构和翻转装置是剩余物运输车的技术核心,它的运动合理与否,直接影响到整车性能和工作效率。本文研究的主要目的是根据实际需要,完成机械的三维设计与虚拟装配并对翻转装置部分进行动力学仿真分析。了解分析国内外集材运输机的发展现状和发展趋势,并对其进行归纳总结,使得对运输车结构组成有总体的研究把握。对采伐剩余物运输车的工作要求和工作环境分析,综合考虑若干理论上通过的备用方案,确定机械的总体方案,完成整车各总成的总布置研究。充分考虑采伐剩余物专用运输车作业的特殊性,采用平面四杆机构作为翻转机构的设计理念,根据四杆机构设计基本原则,进行翻转装置总成的合理设计。在建立虚拟样机过程中,利用UG NX 10.0软件强大的三维实体建模功能和机构运动仿真与分析功能,对剩余物运输车各零部件总成进行建模,然后再将建好的各零部件模型进行装配,建立运输车整体虚拟样机,并进行运动仿真,完成关键翻转机构虚拟模型的修改与优化。最后,运用ANSYS Workbench 15.0软件对运输车翻转装置的主要承载件翻转支撑梁进行有限元分析,得到在静态载荷下,翻转支撑梁沿X、Y、Z轴方向的应力和位移云图,以及等效应力、总位移和等效应变云图,校核翻转支撑梁在强度和刚度方面是否符合要求。

抚育强度对大兴安岭用材林地表径流的影响

作者：陈百灵东北林业大学

学位级别：硕士

上世纪80年代,大兴安岭林区为我国经济建设提供了大量的木材,加上多场火灾的影响,大兴安岭林区目前出现逆生长态势,林向衰败,森林生态系统下降,抚育改造势在必行。本文以大兴安岭用材林(落叶松针叶林)为研究对象,试验样地设置在大兴安... 详细信息

上世纪80年代,大兴安岭林区为我国经济建设提供了大量的木材,加上多场火灾的影响,大兴安岭林区目前出现逆生长态势,林向衰败,森林生态系统下降,抚育改造势在必行。本文以大兴安岭用材林(落叶松针叶林)为研究对象,试验样地设置在大兴安岭新林林场106、107、108、109林班内。设置不同强度的20块样地。根据各改造样地的抚育强度对林内生长较差林分移除,进行割灌处理,并补植相应密度的幼苗。利用SEBA公司的waterquality probes对7项水质指标进行实地测量。对枯落物实地取样,在室内进行枯落物持水性能测定。采用国家标准的土壤养分测定方法对土壤养分含量进行测定。利用灰色关联分析法对水质、枯落物、土壤养分三个层面建立综合评价模型。(1)本文对水质7项指标进行综合评价。在水质综合评价体系中采用变异系数法求水质指标权重值,得到权重排序为：总悬浮固体量>浊度>电导率>盐分>氧化还原电位>温度>pH。利用灰色关联分析法建立水质综合评价模型,得到以下结论：中度抚育改造强度有利于水质的改善。抚育强度为40.01%时,水体最好。随着抚育强度升高,综合评价值逐渐升高,到达40.10%时,评价值达到最高,随后开始下降。(2)对枯落物的持水能力进行分析。抚育强度为13.74%时,枯落物未分解层蓄积量最大(4.951 t·hm-2)。抚育强度为40.01%时,枯落物未分解层有效拦蓄量最高(51.162t·hm-2)。枯落物半分解层在20.86%时,蓄积量达到最大(2.792 t·hm-2)。半分解层有效拦蓄量在27.85%时达到最大(57.740 t·hm-2)。对枯落物未分解层及半分解层进行汇总分析。抚育强度为13.74%时,枯落物总蓄积量最大(7.176t·hm-2)。此时,枯落物层保水蓄水能力最高。抚育强度为27.85%时,枯落物总有效拦蓄量最高(100.507t·hm-2)。此时,样地抗洪能力较高。(3)抚育改造后土壤中水解N含量明显升高,抚育强度有利于水解N的蓄积。抚育后土壤中有效P呈现不同程度的下降。地表径流冲刷后,各样地pH值不同程度升高。总体上7项土壤养分含量均存在不同程度的流失。抚育对土壤中全K流失抑制作用较为明显,改造后流失的全K含量下降。(4)利用灰色关联分析法,建立包括水质、枯落物及土壤养分流失在内的水文过程综合评价体系,利用变异系数法对19项指标权重进行赋值。权重排在前3位的由大到小为土壤pH值变化值、土壤有机质流失含量、总悬浮固体量。得到了以下结论：抚育强度为34.38%时,水文过程综合评价值最高。除12.52%、13.74%、16.75%、20.86%外抚育强度低于40.10%样地综合评价值均高于对照样地。弱度抚育改造最有利于森林生态系统水文功能的保护及恢复。综上所述,抚育强度为27.85%～40.10%时,最有利于森林生态系统保水蓄水能力的提升,水体净化能力的提升,有利于森林生态系统的可持续经营。

基于林区凝油管道疏通装置的结构设计与仿真分析

作者：董年鑫东北林业大学

学位级别：硕士

原油作为最基本的能源对国家的经济发展有着重要的意义,但是历经几十年的开发,传统油田的原油存储量越来越少,原油中的含水率越来越高。随着传统油田慢慢走向衰竭,新型的林区油田成为新的开采对象。管道运输是原油的主要运输方式,但是... 详细信息

原油作为最基本的能源对国家的经济发展有着重要的意义,但是历经几十年的开发,传统油田的原油存储量越来越少,原油中的含水率越来越高。随着传统油田慢慢走向衰竭,新型的林区油田成为新的开采对象。管道运输是原油的主要运输方式,但是原油作为一种液体混合物在低温下会凝固。由于我国的东北地区冬季经常出现极端低温天气,而且管道穿越的大兴安岭林区地下多为季节性冻土层或多年冻土层,因此管道周围温度较低,原油容易发生过冷凝结。传统的疏通、维修方式成本高、效率低,并且对管道、管道附近的林区和土壤会造成一定的破坏。为了保证原油输送的畅通及管内电伴热的正常工作,本文设计了一种可在原油管道内长距离运动、加热疏通和电伴热线破损检测于一体的管道机器人,并对其相关运动特性和可靠性进行了理论计算和仿真分析,最后对其结构进行了优化。具体的研究内容如下:(1)通过分析国内外对各类管道机器人的研究现状及工作特性,结合原油管道的具体环境及机器人工作内容,确定了原油管道机器人的整体设计方案。在此基础上,通过CREO软件完成对机器人驱动机构,变径机构、越障机构、检测机构和加热机构的设计,最终通过装配完成机器人整体三维模型的建立。(2)对机器人整体及各个机构的运动特性进行了理论分析计算。其中包括:机器人整体的管内通过性分析、轮式驱动机构的力学特性分析、变径机构的变径范围分析和越障机构各工况下的麦克纳姆轮速率关系分析,为相关结构的尺寸设计和选型提供了相关依据。(3)基于ADAMS和FLUENT仿真分析软件对机器人的管内运动特性进行了仿真分析。通过ADAMS对机器人在各工况下的管内通过性进行了仿真分析,验证了机器人的整体设计尺寸满足设计要求。通过FLUENT软件对机器人在管内的流体驱动特性进行了热流固耦合仿真分析,验证了伞式流体驱动机构的驱动可行性和电伴热线在原油发生凝结时的加热疏通可行性。(4)通过ANSYS对机器人在热流固三场耦合作用下的强度和刚度进行了仿真分析,在保证了其强度和刚度的基础上,对机器人的伞面支撑架和壳体结构进行了多目标优化分析,使其结构质量减少了5.688kg,降低了加工设计成本。

抚育间伐强度对小兴安岭次生林细根及枯落物分解的影响

作者：高然东北林业大学

学位级别：硕士

抚育间伐是森林经营的重要方式。抚育间伐通过改变林内温湿度、光照条件、乔木、灌木、草本的生长状态和土壤性质等,直接或间接的影响细根及枯落物的分解。同时,枯落物及细根分解决定了其与土壤养分和能量的循环运输,进而影响整个森林... 详细信息

抚育间伐是森林经营的重要方式。抚育间伐通过改变林内温湿度、光照条件、乔木、灌木、草本的生长状态和土壤性质等,直接或间接的影响细根及枯落物的分解。同时,枯落物及细根分解决定了其与土壤养分和能量的循环运输,进而影响整个森林生态系统的物质及能量循环。为了促进小兴安岭次生林内养分循环、提升土壤肥力,本文对小兴安岭次生林进行了细根及枯落物分解的研究,通过探究细根及枯落物分解速率、养分和质量残留率,研究最适宜林内养分循环的抚育间伐强度。研究区位于小兴安岭带岭林业实验局东方红林场。设置30 m×30 m的试验样地7块,分别为:A(抚育间伐强度10%)、B(15%)、C(20%)、D(25%)、E(30%)、F(35%),同时以未间伐的样地作为对照样地,记为CK。于2021年7月进行细根及枯落物分解实验,并调查林分、土壤、微生物的相关指标。利用方差分析,对比不同抚育间伐强度下细根及枯落物的养分基质、生物量、质量残留率、养分残留率和分解速率系数;对细根及枯落物的分解速率系数与其初始养分基质进行Pearson相关性分析。细根及枯落物的化学养分在分解期间表现为富集或释放。细根与枯落物各元素分解趋势各不相同,但二者在分解一年时间时均是N元素质量残留率最大,K元素质量残留率最低。根据Olson衰减模型计算出表征分解速率的系数k,得出细根分解50%的时间在1.57年～2.44年,分解95%的时间6.8年～19.6年。枯落物分解50%的时间在0.94年～1.24年,分解95%的时间在4.05年～6.37年。枯落物分解速率显著快于细根分解速率。利用随机森林模型拟合不同抚育间伐强度下的林分、土壤和微生物特性与细根及枯落物养分释放的关系,对细根及枯落物养分释放进行预测。随机森林模型结果表明,枯落物和细根养分释放主要受其初始的化学基质及化学计量比、微生物碳、氮及碳氮比的驱动。此外,乔木生物量对细根分解有显著的驱动效果;土壤容重、土壤速效钾、土壤有机碳对枯落物分解有显著的驱动效果。利用主成分分析,建立样地评价模型,确定更有利于林内养分及能量循环的抚育间伐强度。对林分、土壤、微生物、枯落物及细根的37个指标进行降维,主成分分析的样地评分由高到低为:D(25%)>B(15%)>C(20%)>A(10%)>CK(0%)>F(35%)>E(30%)。说明在不同抚育间伐强度下,25%抚育强度下的样地更有利于细根和枯落物分解。

木材起重机的研究与主梁分析

作者：王跃东北林业大学

学位级别：硕士

俄罗斯的原木输入中国的方式以铁路运输为主,原木到达中国边境的通商口岸时,主要采用传统起重机对原木进行转运,这导致转运原木的效率极低、危险性较高且经济性差。如果能够进一步提高原木转运的机械化作业,提升原木转运效率,大大提升... 详细信息

俄罗斯的原木输入中国的方式以铁路运输为主,原木到达中国边境的通商口岸时,主要采用传统起重机对原木进行转运,这导致转运原木的效率极低、危险性较高且经济性差。如果能够进一步提高原木转运的机械化作业,提升原木转运效率,大大提升经济性,实现原木转运的连续性,改善传统木材转运效率低下的问题。因此,研究一种新型的木材转运机械设备,科学地提升木材转运的效率,降低原木装卸的成本,对中国大规模原木的进口具有极大的经济意义与现实意义。对于大规模的原木转运,需保证转运设备的灵活性与稳定性。结合当前俄罗斯进入我国边境通商口岸的原木的转运现状,设计一款专用于原木转运的起重设备。木材起重机由龙门架、行走机构、夹持机构、液压系统、控制系统及动力输出系统等部分组成,其中夹持机构与龙门架主箱梁是木材起重机的核心,夹持机构运动的合理与否,直接影响木材起重机的效率;起重龙门架主箱梁的承载能力也影响着木材起重机的安全性与耐久性。通过研究木材起重机的工作环境与工作要求,结合木材起重机作业的特殊性,收集了俄罗斯输入中国的木材的相关参数,本论文以俄罗斯输入中国木材量最大的落叶性针叶树为例,其算数平均胸径为500mm,假设其长度为20m,通过木材的数据反推龙门架结构、夹持机构等的参数,确定木材起重机的总体布置研究。运用参数化建模软件对木材起重机的整体结构与布局进行设计,确定龙门架的最大跨度为10.15m,最大高度为6.0m,并进行夹持机构总成的设计,材料采用Q235B,确定最大夹持胸径为1000mm;对主箱梁进行详细的设计与计算,得出梁高为570mm、梁宽为100mm。在虚拟样机的建立过程中,通过Creo Parametric的三维建模、虚拟装配与运动仿真的功能,对龙门架、夹持机构、轨道车等进行三维建模,再将各个机构中创建完成的零件进行装配,建立了木材起重机的虚拟样机,并对其进行运动仿真与分析,对出现干涉的机构或零件进行了参数的修改,运动仿真结果表明整机转运一捆木材的时间为109.2s,转运效率明显优于传统木材起重机(传统起重机转运一捆木材的时间约为200～300s)。通过Ansys Workbench对木材起重机中的起重龙门架主箱梁进行有限元分析,得出在静力荷载下,龙门架主箱梁沿X、Y、Z轴向的应力与应变云图,等效应力、等效应变和总位移的云图,并对主箱梁进行校核,最大应力出现在主梁底板支撑面附近,应力值为123.59MPa,小于许用应力156.667MPa,主箱梁的强度满足要求;主箱梁总变形量最大值为3.3245mm,最大应变值为0.0083693,均在允许变形的范围内,满足主箱梁刚度的要求。