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方竹材料基础力学性能试验研究
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作者 王旭丹 张庆文 +4 位作者 刘春楠 董春雷 章煜 徐波 李伟 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第7期2874-2885,共12页
目前竹类研究主要以毛竹等大径级竹材为研究对象,方竹及小径级竹材的研究与应用较少。以竹材物理力学性能试验方法为依据,对3~5年生的111个昭通方竹片状试样进行了力学试验,测定了拉压强度、弹性模量等参数。基于试验数据,确定了强度概... 目前竹类研究主要以毛竹等大径级竹材为研究对象,方竹及小径级竹材的研究与应用较少。以竹材物理力学性能试验方法为依据,对3~5年生的111个昭通方竹片状试样进行了力学试验,测定了拉压强度、弹性模量等参数。基于试验数据,确定了强度概率分布并验证了其分布特性。结合木结构研究成果与可靠度极限状态设计法,得出了方竹的强度标准值和设计值,并通过与毛竹、落叶松等材料的对比,验证了其可行性。针对不满足规范要求的顺纹抗压强度设计值,进行了可靠度指标修正。本研究丰富了小径级竹材的力学性能数据库,也为方竹的进一步研究与应用开拓了新的方向。 展开更多
关键词 方竹 拉压性能 强度设计值 概率分布 可靠度分析
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方竹的宏观和微观力学性能研究
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作者 刘春楠 张庆文 +4 位作者 王旭丹 董春雷 章煜 徐波 李伟 《林产工业》 北大核心 2025年第7期10-16,共7页
云南昭通地区方竹资源丰富,具有开发潜力,探究了方竹从宏观力学性能到微观纤维形态的受力分析。宏观上,进行了顺纹抗压、抗拉、抗弯、抗剪力学试验;微观上,分析了顺纹抗压、受拉和剪切纤维形态,并进行有限元数据模拟。结果表明:宏观上... 云南昭通地区方竹资源丰富,具有开发潜力,探究了方竹从宏观力学性能到微观纤维形态的受力分析。宏观上,进行了顺纹抗压、抗拉、抗弯、抗剪力学试验;微观上,分析了顺纹抗压、受拉和剪切纤维形态,并进行有限元数据模拟。结果表明:宏观上会发生屈曲、脆性断裂、圆筒破坏错位等破坏形式。微观上,基于纤维形态对竹间进行受力分析,发现构件破坏主要发生在纤维和薄壁细胞中胞间层。把构件看作梁单元,把竹片看作均质材料,对其截面进行分层,根据每层纤维体积分数比,运用混合定律计算力学参数,并采用有限元对试件进行单轴拉伸和压缩模拟,发现模拟数据误差在10%以内。 展开更多
关键词 云南方竹 力学性能 纤维形态 混合定律 有限元模拟
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轻木人工林生长及各器官碳、氮、磷化学计量对氮添加的响应
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作者 文程敬 吴俊文 +5 位作者 赵志娟 陈刚 李志琪 段贵河 杜官本 梁文 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第1期188-200,共13页
【目的】研究轻木(Ochroma lagopus)人工林生长及各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征对氮添加的响应,为轻木人工林的栽培提供理论依据。【方法】以两年生轻木为材料,在云南省勐腊县勐醒农场轻木人工林地进行田间试验,采用随机区组设... 【目的】研究轻木(Ochroma lagopus)人工林生长及各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征对氮添加的响应,为轻木人工林的栽培提供理论依据。【方法】以两年生轻木为材料,在云南省勐腊县勐醒农场轻木人工林地进行田间试验,采用随机区组设计,设置不施氮对照(CK)和施尿素、缓释肥300 g/株(N1、H1)、450g/株(N2、H2)、600 g/株(N3、H3) 7个处理,施肥时间为2023年6月,2023年10月取样,测定轻木树高、胸径,分析叶、枝、根中的C、N、P含量,并计算各器官化学计量特征值。【结果】与CK相比,低施氮量(N1、H1)处理的轻木胸径增加不显著,N1处理的树高增加也不显著,中、高施氮量处理(N2、N3、H2、H3)的胸径、树高均显著高于CK,但这4个处理间差异不显著。施氮对轻木枝和根中C含量无显著影响,但N3和H3降低了叶片中C含量;施氮显著提高枝、叶和根中N含量,且增幅随施氮量的增加而显著提高。施氮显著降低了叶片中P含量,降幅随施氮量的增加而显著升高,但H1处理的叶片P含量显著低于N1,而H2与N2,以及H3与N3处理之间无显著差异;N3、H3处理降低了树枝中P含量;施氮增加了根中P含量,且增幅随施氮量的增加而提高,N3处理的根中P含量显著高于N1处理,而3个硫包衣缓释肥处理间的根中P含量无显著差异。CK处理叶片N:P<14,轻木生长受N元素的限制,在中、高氮添加处理下叶N:P>16,轻木生长由受N元素限制转变为受P元素限制,且H2、H3处理的叶片N:P显著高于N2、N3处理,即施用硫包衣缓释肥带来的磷限制大于尿素。相关性分析表明,轻木生长与各器官的养分含量及化学计量特征显著相关,且轻木生长受各器官的氮含量影响显著。表型可塑性与主成分分析结果显示,氮添加下轻木生长、各器官C、N、P含量及化学计量比特征的表型可塑性指数为0.05~0.52,主成分1和主成分2的累计方差贡献率为63.2%;轻木在氮添加处理下,主要通过调节各器官的N、P含量来适应外界变化,进而促进轻木的生长。【结论】氮添加对轻木人工林生长及各器官C、N、P化学计量特征有显著的影响,施用中、高量氮肥对提高轻木生长的效果优于低量氮肥,而且缓解了氮元素对轻木生长的限制,但影响了C、N、P在各器官中的分布,还引起了磷元素的限制,施用硫包衣缓释肥引起的磷元素限制更加严重。因此,在轻木人工林生产管理中,应注意氮肥的施用量,在施用硫包衣缓释肥时,尤其要注意补充磷肥。 展开更多
关键词 轻木 人工林 氮添加 化学计量特征 相关性 表型可塑性 主要成分
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氮对轻木人工林生长及碳氮磷化学计量特征的影响
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作者 文程敬 吴俊文 +5 位作者 刘元玺 陈刚 李志琪 段贵河 杜官本 梁文 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期37-47,共11页
[目的]研究氮对轻木(Ochroma pyramidale)人工林生长及C、N、P化学计量特征的影响,为轻木人工林的栽培提供理论依据。[方法]以1.5年生轻木为材料,采用随机区组设计,分别设置不施氮(N0)、50 kg/hm2尿素(N1)、50 kg/hm2缓释氮肥(PCU1)、10... [目的]研究氮对轻木(Ochroma pyramidale)人工林生长及C、N、P化学计量特征的影响,为轻木人工林的栽培提供理论依据。[方法]以1.5年生轻木为材料,采用随机区组设计,分别设置不施氮(N0)、50 kg/hm2尿素(N1)、50 kg/hm2缓释氮肥(PCU1)、100 kg/hm2尿素(N2)、100 kg/hm2缓释氮肥(PCU2)5个处理,测定不同处理轻木树高、胸径以及叶、枝和根的C、N、P含量,计算各器官C/N、N/P和C/P,最后对轻木人工林生长和C、N、P含量及化学计量比进行了表型可塑性分析和主成分分析。[结果]与N0处理相比,N1、N2、PCU1和PCU2处理树高和胸径均显著增加,其中N2处理的树高和胸径均最高。与N0处理相比,各施氮处理轻木叶、枝、根的C含量总体无显著变化;轻木叶、枝、根的N含量明显增加,总体以N2和PCU2处理较高;P含量在叶中呈下降趋势,在枝和根中总体呈升高趋势。与N0处理相比,各施氮处理轻木叶、枝、根C/N均下降;C/P在叶和根中总体表现为升高,在枝中表现为下降;N/P在叶和根中表现为升高,在枝中则有升有降。不同处理轻木生长和C、N、P含量及化学计量比特征的表型可塑性指数为0.06~0.57,其中根N、根C/N、根N/P、叶N、叶N/P的表型可塑性指数均较大,根C、枝C及叶C的表型可塑性指数较小。主成分分析结果显示,前两个主成分的累计方差贡献率为54.3%,在主成分1中,叶N/P、根N、叶N及枝P的影响较大;在主成分2中,根P、叶C/P、枝C/P、叶C/N及根C/N、根C/P的影响较大。[结论]氮对轻木人工林生长及各器官C、N、P化学计量特征有明显的影响。施用氮肥不仅减缓了N元素对轻木生长的限制,而且影响了C、N、P在各器官中的分布。在以后轻木人工林的栽培中,在施用氮肥的基础上应适量补充磷肥。 展开更多
关键词 轻木人工林 氮添加 碳氮磷化学计量比 树高 胸径
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