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Evaluating soil acidification risk and its effects on biodiversity–ecosystem multifunctionality relationships in the drylands of China

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Forest Ecosystems 2024年第2期11卷 162-171页

作者： Lan Du Shengchuan Tian Nan Zhao Bin Zhang Xiaohan Mu lisong tang Xinjun Zheng Yan Li State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology Xinjiang Institute of Ecology and GeographyChinese Academy of SciencesUrumqi830011XinjiangChina University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049China Fukang Station of Desert Ecology Chinese Academy of SciencesFukang831505XinjiangChina State Key Laboratory of Subtropical Silviculture Zhejiang A and F UniversityHangzhou311300ZhejiangChina

Background:Soil acidifcationn caused by anthropogenic activities may aft soil biochemical cydling,bidiversity,productivity,and multiple eosystem-related functions in ***,to date,such information is lacking to support this *** Based on a transect survey of 78 naturally assembled shrub communities,we caloulated acid deposition flux in Northwest China and evaluated its likely ecological ffets by testing three altemnative hypotheses,namely:.nidche complementarity,mass ratio,and vegetation quantity hypotheses Rao's quadratic entopy and community-weighted mean traits were employed to represent the complementary aspect of niche complementarity and mass ratio effects,***:We observed that in the past four decades,the concentrations of exchangeable base cations in soil in Northwest China have decreased significantly to the extent of having faced the risk of depletion,whereas changes in the calium carbonate content and pH of soil were not *** deposition primani ly increased the aboweground biomass and shrub density in shrublands but had no sigmificant effect on shrub richness and ecasystem multifunctionality(EMF),indicating that acid deposition had positive but weak ecological effects on dryland *** wd ghted mean of functional traits(representing the mass ratio hypothesis)correlated negatively with EMF,whereas both Rao's quadratic entropy(representing the niche complementarity hypothesis)and aboveground biomass(representing the vegetation quantity hypothesis)correlated positively but insignifcantly with *** biodiversity-EMF relationships highlight the fragility and instability of drylands relative to forest ***:The findings from this study serve as important reference points to understand the ris of soil acidification in arid regions and its impacts on biodiversity-EMF relationships.

关键词： Soil acidification risk Biodiversity Ecosystem multifunctionality Niche complementarity hypothesis Mass ratio hypothesis Vegetation quantity hypothesis

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Climate and topography regulate the spatial pattern of soil salinization and its effects on shrub community structure in Northwest China

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Journal of Arid Land 2024年第7期16卷 925-942页

作者： DU Lan TIAN Shengchuan ZHAO Nan ZHANG Bin MU Xiaohan tang lisong ZHENG Xinjun LI Yan State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology Xinjiang Institute of Ecology and GeographyChinese Academy of SciencesUrumqi 830011China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Fukang Station of Desert Ecology Chinese Academy of SciencesFukang 831505China State Key Laboratory of Subtropical Silviculture Zhejiang A&F UniversityHangzhou 311300China

Soil salinization may affect biodiversity and species composition,leading to changes in the plant community ***,few studies have explored the spatial pattern of soil salinization and its effects on shrub community structure at the ecosystem ***,we conducted a transect sampling of desert shrublands in Northwest China during the growing season(June–September)in *** salinization(both the degree and type),shrub community structure(e.g.,shrub density and height),and biodiversity parameters(e.g.,Simpson diversity,Margalf abundance,Shannon-Wiener diversity,and Pielou evenness indices)were used to assess the effects of soil salinization on shrub community *** results showed that the primary degree of soil salinization in the study area was light salinization,with the area proportion of 69.8%.Whereas the main type of soil salinization was characterized as sulfate saline soil,also accounting for 69.8%of the total ***,there was a significant reduction in the degree of soil salinization and a shift in the type of soil salinization from chloride saline soil to sulfate saline soil,with an increase in *** mean annual precipitation(MAP),mean annual evapotranspiration(MAE),elevation,and slope significantly contributed to soil salinization and its geochemical *** soil salinization intensified,shrub community structure displayed increased diversity and evenness,as indicated by the increases in the Simpson diversity,Shannon-Wiener diversity,and Pielou evenness ***,the succulent stems and leaves of Chenopodiaceae and Tamaricaceae exhibited clear advantages under these ***,regional climate and topography,such as MAP,MAE,and elevation,had greater effects on the distribution of shrub plants than soil *** results provide a reference for the origin and pattern of soil salinization in drylands and their effects on the community structure of halophyte shrub species.

关键词： soil salinization halophytes shrubland climate change biodiversity drylands Northwest China

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Combined effects of snow depth and nitrogen addition on ephemeral growth at the southern edge of the Gurbantunggut Desert,China

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Journal of Arid Land 2013年第4期5卷 500-510页

作者： LianLian FAN Yan LI lisong tang Jian MA State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology Xinjiang Institute of Ecology and GeographyChinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences

Water and nitrogen （N） inputs are considered as the two main limiting factors affecting plant *** in these inputs are expected to alter the structure and composition of the plant community,thereby influencing biodiversity and ecosystem *** is a form of precipitation in winter,and snow melting can recharge soil water and result in a flourish of ephemerals during springtime in the Gurbantunggut Desert,China.A bi-factor experiment was designed and deployed during the snow-covering season from 2009 to *** experiment aimed to explore the effects of different snow-covering depths and N addition levels on *** indicated that deeper snow cover led to the increases in water content in topsoil as well as density and coverage of ephemeral plants in the same N treatment; by contrast,N addition sharply decreased the density of ephemerals in the same snow ***,N addition exhibited a different effect on the growth of ephemeral plants：in the 50％ snow treatment,N addition limited the growth of ephemeral plants,showing that the height and the aboveground biomass of the ephemeral plants were lower than in those without N addition; while with the increases in snow depth （100％ and 150％ snow treatments）,N addition benefited the growth of the dominant individual *** richness was not significantly affected by snow in the same N ***,N addition significantly decreased the species richness in the same snow-covering *** primary productivity of ephemerals in the N addition increased with the increase of snow *** variations indicated that the effect of N on the growth of ephemerals was restricted by water *** plenty of water （100％ and 150％ snow treatments）,N addition contributed to the growth of ephemeral plants; while with less water （50％ snow treatment）,N addition restricted the growth of ephemeral plants.

关键词： snow depth soil water content N addition ephemeral plant plant density species richness

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What makes Haloxylon persicum grow on sand dunes while H. ammodendron grow on interdune lowlands: a proof from reciprocal transplant experiments

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Journal of Arid Land 2014年第5期6卷 581-591页

作者： GuiQing XU DanDan YU JiangBo XIE lisong tang Yan LI State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology Xinjiang Institute of Ecology and GeographyChinese Academy of Sciences

Determining the mechanisms underlying the spatial distribution of plant species is one of the central themes in biogeography and ecology. However, we are still far from gaining a full understanding of the autecological processes needed to unravel species distribution patterns. In the current study, by comparing seedling recruitment, seedling morphological performance and biomass allocation of two Haloxylon species, we try to identify the causes of the dune/interdune distribution pattern of these two species. Our results show the soil on the dune had less nutrients but was less saline than that of the interdune; with prolonged summer drought, soil water availability was lower on the dune than on the interdune. Both species had higher densities of seedlings at every stage of recruitment in their native habitat than the adjacent habitat. The contrasting different adaptation to nutrients, salinity and soil water conditions in the seedling recruitment stage strongly determined the distribution patterns of the two species on the dune/interdune. Haloxylon persicum on the dunes had lower total dry biomass, shoot and root dry biomass, but allocated a higher percentage of its biomass to roots and possessed a higher specific root length and specific root area by phenotypic traits specialization than that of Haloxylon ammodendron on the interdune. All of these allowed H. persicum to be more adapted to water stress and nutrient shortage. The differences in morphology and allocation facilitated the ability of these two species to persist in their own environments.

关键词： Haloxylon seedling recruitment root distribution biomass allocation species distribution

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Zr-Er微合金化焊丝焊接接头的组织与性能

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热加工工艺 2014年第9期43卷 206-208页

作者：迟长志汤立松辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000

在ER5183焊丝合金成分基础上添加微量的Zr和Er,对焊丝进行微合金化;采用TIG方法对5182铝合金板材施焊,研究了焊接接头的拉伸强度、硬度和显微组织。结果表明,使用ER5183焊丝的焊接接头最薄弱位置是焊缝处,且焊接热影响区的软化问题较严... 详细信息

在ER5183焊丝合金成分基础上添加微量的Zr和Er,对焊丝进行微合金化;采用TIG方法对5182铝合金板材施焊,研究了焊接接头的拉伸强度、硬度和显微组织。结果表明,使用ER5183焊丝的焊接接头最薄弱位置是焊缝处,且焊接热影响区的软化问题较严重;使用Zr-Er微合金化焊丝焊接接头的晶粒细化效果明显,焊接接头的拉伸强度和硬度也有较大幅度提高,其中复合添加Zr和Er微合金化的ER5183焊丝焊接接头的性能最佳,抗拉强度可达330.4MPa,计算焊接系数为0.77。

关键词：焊接接头 Zr-Er微合金化显微组织力学性能

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重新被“激活”的土壤无机碳研究

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土壤学报 2016年第4期53卷 845-849页

作者：李彦王玉刚唐立松中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011

荒漠区植被稀疏、土壤有机碳含量低,在全球碳循环研究中,一直被忽略。但2006年前后,若干研究显示干旱荒漠区具有潜在的碳汇功能,一直被认为是死碳的土壤无机碳开始受到关注,长期被忽视的干旱荒漠区无机碳碳循环重新进入人们的视野。后... 详细信息

荒漠区植被稀疏、土壤有机碳含量低,在全球碳循环研究中,一直被忽略。但2006年前后,若干研究显示干旱荒漠区具有潜在的碳汇功能,一直被认为是死碳的土壤无机碳开始受到关注,长期被忽视的干旱荒漠区无机碳碳循环重新进入人们的视野。后续的研究显示,土壤中的溶解性无机碳并非来自土壤本身的碳酸盐,而是来自土壤空气或大气,是现代碳循环的一个重要环节。土壤温度的变化改变了CO2在土壤溶液中的溶解度,催生出一个日出夜进的"无机呼吸"过程。这个"无机呼吸"过程在广义干旱、盐碱土区普遍存在;在土壤生物过程微弱的荒漠区,可以主导地-气界面的碳交换。盐碱土改良过程中溶解性无机碳的淋洗,更可以直接形成储存于地下咸水层的无机碳汇。总之,在生命过程微弱的干旱荒漠区,无机碳过程可以主导地-气界面碳交换与碳汇的形成:尽管这里起关键作用的不是土壤碳酸盐,而是土壤中的溶解性无机碳。

关键词：荒漠区 CO2负通量溶解性无机碳 “无机呼吸” 盐碱土

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铝-钢异种金属激光熔钎焊工艺研究

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激光技术 2020年第3期44卷 326-332页

作者：张广栋汤立松承德石油高等专科学校汽车工程系承德067000 承德石油高等专科学校机械工程系承德067000

为了实现高强度铝-钢钎焊接头,以车用08Al钢和铝合金为试验对象,以填粉方式选用纯铝粉末作为钎料,进行了异种金属激光熔钎焊接试验研究。综合能量散射光谱能谱分析和X射线荧光衍射物相分析,接头界面处的金属间化合物主要有FeAl,Fe2Al5和... 详细信息

为了实现高强度铝-钢钎焊接头,以车用08Al钢和铝合金为试验对象,以填粉方式选用纯铝粉末作为钎料,进行了异种金属激光熔钎焊接试验研究。综合能量散射光谱能谱分析和X射线荧光衍射物相分析,接头界面处的金属间化合物主要有FeAl,Fe2Al5和Fe4Al13。研究了添加钎剂对接头整体成形及激光偏移量对接头形貌和力学性能的影响。结果表明,钎剂的添加改善了接头成形缺陷,提高了焊趾区的润湿性;当激光偏移量为0.8mm^1.6mm时,形成了有效的熔焊接头,且随着激光偏移量的增加,接头润湿角由35°增加到54°,反应层的金属间化合物厚度逐渐减小,抗拉性能呈先提高后降低的趋势;在激光偏移量为0.8mm时,接头润湿角为38°,反应层金属间化合物厚度8μm,平均机械抗力达到210N/mm,具有较高的工程应用价值;焊缝润湿角、连接宽度和反应层金属间化合物厚度共同决定了接头的机械抗力水平。该研究对于保证车身激光焊接质量提供了技术支持和重要的指导意义。

关键词：激光技术激光熔钎焊激光偏移量铝-钢异种金属

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矿建过程中机械设备安全管理模糊评价

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2014年第12期33卷 1725-1728页

作者：曹杰穆丹丹汤立松承德石油高等专科学校建筑工程系河北承德067000 承德石油高等专科学校机械系河北承德067000

为解决矿建设过程中机械设备安全评价指标体系的构建问题,根据煤矿机械安全管理中存在的主要问题,在参考有关煤矿法律、法规、规程以及现场多名专家意见的基础上,建立机械设备安全管理制度、操作人员管理、使用维修管理和风险控制管理4... 详细信息

为解决矿建设过程中机械设备安全评价指标体系的构建问题,根据煤矿机械安全管理中存在的主要问题,在参考有关煤矿法律、法规、规程以及现场多名专家意见的基础上,建立机械设备安全管理制度、操作人员管理、使用维修管理和风险控制管理4个单元和16项多级指标体系的评价并利用AHP法对各级指标的权重进行了确定,建立了矿建过程中机械设备管理的多级综合评价模型.通过对陕北某煤矿的评价研究表明,所选取的评价指标能够反映煤矿建设施工现场使用的机械设备的安全问题.

关键词：层次分析法煤矿建设安全管理模糊评价机械设备指标体系

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干湿处理对灰漠土土壤理化性质及微生物活性的影响

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土壤学报 2007年第2期44卷 364-367页

作者：李晨华唐立松李彦中国科学院新疆生态与地理研究所

土壤风干．润湿过程可加剧土壤有机质矿化反应，其矿化来自于土壤非生物有机质分解和土壤微生物在干湿变化过程中死亡两个过程。因此，干湿变化可能对土壤有机质及养分循环产生重要的影响。国内外的相关研究主要集中于干湿变化过程中土... 详细信息

土壤风干．润湿过程可加剧土壤有机质矿化反应，其矿化来自于土壤非生物有机质分解和土壤微生物在干湿变化过程中死亡两个过程。因此，干湿变化可能对土壤有机质及养分循环产生重要的影响。国内外的相关研究主要集中于干湿变化过程中土壤对磷素的吸附作用及有机磷矿化作用微生物量碳的变化及有机碳矿化作用等等，实验对象多为肥沃或酸性土壤。灰漠土是干旱区的典型土壤类型之一，本文以阜康绿洲与其毗邻荒漠为研究对象，对干湿处理后土壤理化性质、土壤呼吸作用所发生的变化进行了初步研究，以期了解干湿变化过程对荒漠一绿洲土壤理化性质及微生物活性的影响，为荒漠土壤的演变机制和科学管理提供理论依据，同时也对干旱区土壤样品长期贮存后的再利用有一定指导意义。

关键词：灰漠土干湿处理土壤呼吸真菌呼吸细菌呼吸

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克里雅河流域荒漠-绿洲交错带3种不同生活型植物的光合特性

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生态学报 2015年第3期35卷 733-741页

作者：丁俊祥邹杰唐立松刘卫国中国科学院新疆生态与地理研究所、荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 中国科学院阜康荒漠生态系统研究站阜康831505 新疆大学资源与环境科学学院、绿洲生态重点实验室乌鲁木齐830046

利用LI-6400光合仪测定新疆克里雅河流域荒漠-绿洲交错带自然生长的芦苇、柽柳、胡杨叶片的气体交换参数及环境影响因子,通过对比3种植物光合特性的差异及其与环境因子间的关系,探讨3种植物对荒漠环境的适应特性和机制。结果表明:(1)3... 详细信息

利用LI-6400光合仪测定新疆克里雅河流域荒漠-绿洲交错带自然生长的芦苇、柽柳、胡杨叶片的气体交换参数及环境影响因子,通过对比3种植物光合特性的差异及其与环境因子间的关系,探讨3种植物对荒漠环境的适应特性和机制。结果表明:(1)3种植物叶片Pn日变化均呈不对称的双峰曲线,"午休"现象明显,Pn日均值的大小依次为胡杨>芦苇>柽柳,种间差异不显著。(2)Tr、PAR和Gs与3种植物Pn的日变化存在极显著或显著的相关关系,其中影响芦苇Pn的主要因子是Tr、PAR和Gs,作用效应为Tr>Gs>PAR;影响柽柳Pn的主要因子是Tr、Gs,作用效应为Tr>Gs;影响胡杨Pn的主要因子是Tr。(3)3种植物的光合作用对光强和CO2的响应特征可用二次方程描述;光补偿点和饱和点均为柽柳>胡杨>芦苇;CO2补偿点为胡杨>柽柳>芦苇,饱和点为胡杨>芦苇>柽柳。(4)3种植物的表观量子效率在0.0341—0.0411 mol/mol之间,羧化效率在0.0480—0.0546 mol m-2s-1之间。综合比较表明,3种干旱区植物在自然条件下日均净光合速率、光能利用率和CO2同化能力差异不显著,气孔限制是光合"午休"现象产生的主要原因;影响3种植物光合作用的主导因子各不相同,但Tr与Pn间的关系较其它因子更为密切。

关键词：净光合速率芦苇柽柳胡杨荒漠-绿洲交错带

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