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Soil type and wetting intensity control the enhancement extent of N_(2)O efflux in soil with drought and rewetting cycles

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International Soil and Water Conservation Research 2024年第1期12卷 137-144页

作者： Panpan Jiao Lei Yang Zhongwu Li Peng Zheng xiaodong nie School of Geographical Sciences Hunan Normal UniversityChangsha 410081China State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau The Research Center of Soil and Water Conservation and Ecological EnvironmentChinese Academy of Sciences and Ministry of EducationYangling 712100China Institute of Soil and Water Conservation Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water ResourcesYangling 712100China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Key Laboratory of Soil Environment and Pollution Remediation Institute of Soil ScienceChinese Academy of SciencesNanjing 210008China

Climate change alters the intensity and frequency of drought and rewetting(D/W)events;however,the influence patterns of D/W on soil N_(2)O efflux in the water-limited area were not fully ***,the impacts of D/W cycles varying in different extent of rewetting and frequency to N_(2)O efflux in two kinds of soil on the Loess Plateau were *** incubation conditions consisted of 1)D/W treatments with four 7-day cycles from 10%water holding capacity(WHC)to 60%WHC or 90%WHC,2)constant moisture of 60%WHC and 90%*** pulse of N_(2)O efflux rate under 10-60%WHC treatment was higher than that under 10-90%WHC treatment in calcic cambisols,while opposite trend was observed in earth-cumuli-orthic ***,the pulse of N_(2)O efflux rate decreased as cycle number increased for different wetting intensities and soil *** direct N_(2)O efflux under 10-60%WHC and 10-90%WHC treatments were 5.49 and 1.89μg N_(2)O-N g^(-1)soil in calcic cambisols,with those being 1.92 and 10.85μg N_(2)O-N g^(-1)soil in earth-cumuli-orthic anthrosols,*** N loss in earth-cumuli-orthic anthrosols was approximately 5.74 times greater than that in calcic cambisols under 10-90%WHC treatment,whereas the N loss under 10-60%WHC treatment was about 2.86 times greater in calcic cambisols than that in earth-cumuli-orthic *** study suggested that extreme rainfall events can enhance the N_(2)O efflux and N loss in agricultural soils on the Loess Plateau in terms of soil type and wetting intensity,which should not be ignored in the N fertilizer management.

关键词： Drought/rewetting cycles N_(2)O efflux Wetting intensity Microbial biomass N Dissolved organic N Loess plateau

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Erosion-induced recovery CO_(2) sink offset the horizontal soil organic carbon removal at the basin scale

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Science China Earth Sciences 2024年第6期67卷 2019-2033页

作者： Lingxia WANG xiaodong nie Jiaqi LI Yaojun LIU Hui WANG Yazhe LI Zhongwu LI School of Geographic Science Hunan Normal UniversityChangsha 410081China Institute of Interdisciplinary Studies Hunan Normal University and Hunan Provincial Key Laboratory for Eco-environmental Changes and Carbon Sequestration of the Dongting Lake BasinChangsha 410081China College of Environmental Science and Engineering Hunan University and Key Laboratory of Environmental Biology and Pollution Control(Hunan University)Ministry of EducationChangsha 410082China

To improve soil carbon sequestration capacity,the full soil carbon cycle process needs to be understood and *** is essential to evaluate whether water erosion acts as a net source or sink of atmospheric CO_(2)at the basin scale,which encompasses the entire hydrological *** study introduced an approach that combined a spatially distributed sediment delivery model and biogeochemical model to estimate the lateral and vertical carbon fluxes by water erosion at the basin *** this coupling model to the Dongting Lake Basin,the results showed that the annual average amount of soil erosion during 1980-2020 was 1.33×10^(8)t,displaying a decreasing trend followed by a slight *** 12% of the soil organic carbon displacement was ultimately lost in the riverine systems,and the rest was deposited downhill within the *** average lateral soil organic carbon loss induced by erosion was 8.86×10^(11)g C in 1980 and 1.50×10^(11)g C in 2020,with a decline rate of 83%.A net land sink for atmospheric CO_(2)of 5.54×1011g C a^(-1)occurred during erosion,primarily through sediment burial and dynamic ***,ecological restoration projects and tillage practice policies are still significant in reducing erosion,which could improve the capacity of the carbon sink for recovery beyond the rate of horizontal carbon ***,our model enables the spatial explicit simulation of erosion-induced carbon fluxes using costeffective and easily accessible input data across large spatial scales and long ***,it offers a valuable tool for predicting the interactions between carbon dynamics,land use changes,and future climate.

关键词： Water erosion Sediment transfer Lateral soil carbon loss Land-atmosphere CO_(2) flux Dongting Lake Basin

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氮氧同位素解析堤垸地表水硝酸盐来源

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环境科学研究 2024年第2期37卷 326-335页

作者：杨忆凡刘窑军田亮聂小东彭博李忠武湖南师范大学地理科学学院湖南长沙410081

堤垸是滨湖、滨江低洼地带的一种重要景观,农业面源污染已成为其主要的环境问题之一.为解析堤垸地区地表水硝酸盐污染来源,以洞庭湖屈原垸平江河段为研究对象,采用稳定同位素及水化学分析方法定性识别污染来源,并结合MixSIAR模型量化不... 详细信息

堤垸是滨湖、滨江低洼地带的一种重要景观,农业面源污染已成为其主要的环境问题之一.为解析堤垸地区地表水硝酸盐污染来源,以洞庭湖屈原垸平江河段为研究对象,采用稳定同位素及水化学分析方法定性识别污染来源,并结合MixSIAR模型量化不同污染源的贡献率.结果表明:①硝态氮和氨氮是屈原垸平江河段地表水无机氮的主要赋存形态,时间上,硝态氮浓度在丰、枯水期间无显著差异(p>0.05),而丰水期氨氮浓度平均值高于枯水期;空间上,垸内硝态氮浓度显著低于垸外(p<0.01),而氨氮浓度显著高于垸外(p<0.01).②MixSIAR模型结果表明,化肥、土壤有机氮、水产养殖废水、粪肥和污水是研究区地表水硝酸盐的主要来源,对丰水期地表水中硝酸盐的贡献率分别为33.0%、32.6%、19.4%和11.7%,对枯水期的贡献率分别为26.7%、31.2%、21.5%和16.9%,而大气沉降对地表水中硝酸盐来源贡献较小,仅为3.5%.③研究区地表水硝酸盐转化过程主要以硝化作用为主,未发生明显的反硝化过程.研究显示,研究区地表水硝酸盐污染主要受农业面源污染的影响,污染物主要来源于土壤有机氮、化肥及水产养殖废水,硝酸盐污染防治应考虑化肥使用效率和水产养殖废水处理.

关键词：洞庭湖堤垸氮氧同位素硝酸盐源解析 MixSIAR模型

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西藏旁多水利枢纽工程任务调整及相关因素分析

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水利水电工程设计 2024年第3期43卷 38-42页

作者：来世玉聂晓东中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222

由于旁多引水工程的建设,西藏旁多水利枢纽工程任务需进行调整。通过相关的径流调节计算和水能计算等分析了水资源配置成果和相关水能指标,分析了工程任务次序调整对旁多水利枢纽工程的供水、灌溉、发电和防洪等任务的影响,并复核了输... 详细信息

由于旁多引水工程的建设,西藏旁多水利枢纽工程任务需进行调整。通过相关的径流调节计算和水能计算等分析了水资源配置成果和相关水能指标,分析了工程任务次序调整对旁多水利枢纽工程的供水、灌溉、发电和防洪等任务的影响,并复核了输水隧洞的过流能力。同时考虑水库下泄流量变化对下游农业灌溉和直孔电站发电量产生的影响,综合分析研判工程任务调整的可行性和合理性。为类似已建工程进行任务调整提供了参考和分析思路。

关键词：任务调整供水农业灌溉发电量

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海河流域大跨度钢坝闸设计研究

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水利水电工程设计 2024年第2期43卷 6-9页

作者：聂晓东尉霄腾中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222

随着国民经济的发展和生活水平的日益提高,人民群众对优美水生态环境的需求亦日益增长。在城市生态蓄水工程中,钢坝闸因其没有上部结构,可形成宽阔水面和跌水瀑布,营造出良好的生态水景观,同时还具有安全稳定、过流能力强、使用寿命长... 详细信息

随着国民经济的发展和生活水平的日益提高,人民群众对优美水生态环境的需求亦日益增长。在城市生态蓄水工程中,钢坝闸因其没有上部结构,可形成宽阔水面和跌水瀑布,营造出良好的生态水景观,同时还具有安全稳定、过流能力强、使用寿命长等优点,具有广泛的应用前景。但当前已建的大部分钢坝闸跨度较小,且沿河道全断面布设,大跨度、高水头的钢坝闸设计较少。本研究根据海河流域主槽型河道的特点,提出了沿河道主槽布置大跨度钢坝闸、控制设备布置于堤顶外侧的典型设计方案,相关结构设计、地基处理及钢闸门设计,对同类型河道中布置钢坝闸具有一定借鉴意义。

关键词：钢坝闸海河流域共产主义渠主槽底轴驱动翻板闸门

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多点反馈护理模式在早产儿视网膜病变眼底筛查中的应用

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河南医学研究 2024年第13期33卷 2456-2459页

作者：万素华聂晓东河南省人民医院眼科河南郑州450003

目的探究多点反馈护理模式在早产儿视网膜病变(ROP)眼底筛查中的应用效果。方法选取2021年1月至2023年1月医院收治的120例早产儿为研究对象,按照随机数字表法分为观察组和对照组,各60例,对照组接受常规护理干预,观察组在对照组的基础上... 详细信息

目的探究多点反馈护理模式在早产儿视网膜病变(ROP)眼底筛查中的应用效果。方法选取2021年1月至2023年1月医院收治的120例早产儿为研究对象,按照随机数字表法分为观察组和对照组,各60例,对照组接受常规护理干预,观察组在对照组的基础上加以多点反馈护理干预,比较两组ROP筛查结果、早产儿家属疾病认知度、遵医行为、眼部并发症及护理质量。结果两组ROP筛查例数比较,差异无统计学意义(P>0.05),但病变分期分布比较,差异有统计学意义(P<0.05);观察组早产儿家属疾病认知度、遵医行为评分均高于对照组,并发症发生率低于对照组(P<0.05)。观察组护理质量评分高于对照组(P<0.05)。结论多点反馈护理模式可提高早产儿家属疾病认知度、遵医行为,有助于ROP早期眼底筛查,整体护理质量较高,值得推荐。

关键词：多点反馈护理模式早产儿视网膜病变筛查护理质量

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弹体对超高性能混凝土侵彻深度的研究

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爆炸与冲击 2024年第2期44卷 134-148页

作者：聂晓东吴祥云龙志林易治姬楠郭瑞奇湘潭大学土木工程与力学学院湖南湘潭411105 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院河南洛阳471023

为了评估超高性能混凝土(UHPC)的抗侵彻性能,对UHPC靶板进行了侵彻试验与数值模拟。首先,利用Φ35 mm火炮对抗压强度为160 MPa的UHPC靶板开展了216~345 m/s速度下的弹体侵彻试验,结果表明:随着弹体速度的增加,侵彻深度与开坑直径皆有明... 详细信息

为了评估超高性能混凝土(UHPC)的抗侵彻性能,对UHPC靶板进行了侵彻试验与数值模拟。首先,利用Φ35 mm火炮对抗压强度为160 MPa的UHPC靶板开展了216~345 m/s速度下的弹体侵彻试验,结果表明:随着弹体速度的增加,侵彻深度与开坑直径皆有明显增加。随后在数值模拟过程中,确立了UHPC的RHT材料模型参数,为了验证材料模型的有效性,采用单轴压缩与霍普金森压杆试验结果对三维有限元模型进行了验证,模拟结果与实验结果吻合良好,表明参数选取科学合理。最后,对弹体侵彻UHPC的过程进行数值模拟,参数化分析了UHPC抗压强度、弹体质量、侵彻速度、弹径、弹头形状对UHPC侵彻深度的影响,并据此推导出弹体对UHPC侵彻深度计算公式。

关键词：侵彻 UHPC 弹头形状系数 RHT模型

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基于多元统计方法的东洞庭湖沉积物重金属时空分布特征与来源变化

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环境化学 2024年第3期43卷 920-932页

作者：杨静雯赵培丽冉凤维王诗兰陈佳聂小东李忠武湖南师范大学地理科学学院长沙410081 湖南大学环境科学与工程学院长沙410082

流域上游矿山开采和重金属冶炼等人类活动的影响使得洞庭湖水域重金属污染问题严重,制约了该区域社会经济的可持续发展.针对近100年来洞庭湖重金属污染不明的现状,本研究以东洞庭湖为研究对象,结合放射性核素210Pb定年技术,分析沉积物中... 详细信息

流域上游矿山开采和重金属冶炼等人类活动的影响使得洞庭湖水域重金属污染问题严重,制约了该区域社会经济的可持续发展.针对近100年来洞庭湖重金属污染不明的现状,本研究以东洞庭湖为研究对象,结合放射性核素210Pb定年技术,分析沉积物中7种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、Zn)的时空分布特征,并采用主成分分析方法,解析重金属污染物的来源.研究结果表明,近100年来东洞庭湖存在As、Cd、Pb、Cu、Zn污染情况.其中As的平均含量较高,在东洞庭湖自然保护区(DDTH)下层均值达184.05 mg·kg^(-1);除鹿角(LJ)下层,Mn元素平均含量均高于洞庭湖背景值,对其需引起重视.重金属含量在垂向上变幅较大,且沉积过程大体可分为3个阶段(1937年前;1937—1978年;1978—2020年).源解析结果表明,早期的东洞庭湖沉积物重金属污染主要来自“采矿源”;中期主要受到“工业源”、“农业源”及“交通源”的共同影响;而近期为多种污染源共同支配形成的“混合源”.本研究结果进一步明确了湖泊沉积物重金属的空间分布特征以及污染历史的演化过程,为湖泊环境管理提供理论支撑.

关键词：重金属东洞庭湖沉积物污染历史来源

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Carbon sequestration benefits of the grain for Green Program in the hilly red soil region of southern China

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International Soil and Water Conservation Research 2021年第2期9卷 271-278页

作者： Xiaoqian Hu Zhongwu Li Jia Chen xiaodong nie Junyu Liu Lingxia Wang Ke Ning College of Resources and Environmental Sciences Hunan Normal UniversityChangsha410081China College of Environmental Science and Engineering Hunan UniversityChangsha410082China Agricultural College of Guizhou University Guiyang550025China State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau Institute of Soil and Water ConservationChinese Academy of Science and Ministry of Water ResourcesYangling712100China

Soil erosion disturbs not only the global carbon cycle,but it is a complex environmental *** could reduce carbon emission by controlling soil erosion and increase carbon sequestration and accumulation by fixing carbon in vegetation and *** Grain for Green Program(GFGP)of China is the largest ecological restoration program in the world closely related to land-use/land-cover change(LUCC).Systematically assessing the carbon sequestration benefit of GFGP is crucial for a better understanding of the effects of implementing GFGP and providing reasonable vegetation ***,we selected the hilly red soil region(HRSR)of southern China as a study area,which is one of the main ecologically vulnerable areas in *** assessed the carbon sequestration in the GFGP area of the HRSR using the InVEST(Integrated Valuation of Environmental Services and Tradeoffs)model based on land-use/land-cover datasets during *** results show that implementing GFGP is conducive to the enhancement of carbon sequestration *** carbon sequestration showed an increasing trend at a rate of 15.43%from 2000 to *** most significant change mainly happened in Hunan Province with the shortest implementation *** carbon sequestration of each carbon pool(namely aboveground biomass,belowground biomass,soil,and dead organic matter)also increased ***,for carbon sequestration,unused land converted to forest land is the most effective *** study can provide scientific support for the management and implementation of GFGP in the HRSR of China.

关键词： Carbon sequestration InVEST model GFGP area Climate change Unused land afforestation

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Advantages and disadvantages of terracing:A comprehensive review

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International Soil and Water Conservation Research 2021年第3期9卷 344-359页

作者： Chuxiong Deng Guangye Zhang Yaojun Liu xiaodong nie Zhongwu Li Junyu Liu Damei Zhu College of Resources and Environmental Science Hunan Normal UniversityChangsha410082PR China College of Environmental Science and Engineering Hunan UniversityChangsha410081PR China

For thousands of years,terracing has been one of the most important systems for preventing soil erosion,conserving water,and increasing agricultural *** having a long history,the wide-ranging effects and mechanisms of terracing are poorly understood owing to large-scale spatial and temporal distribution patterns and the challenges related to assessing the ecosystem services of terraced ***,our study aims to review comprehensively the effect of terraces by describing the mechanisms behind terraced *** provide many ecosystem services,including the reduction of runoff and sediment by over 41.9%and 52%,respectively,and the improvement of grain yields and soil moisture content by 44.8%and 12.9%,*** addition,terracing can also contribute toward the conservation of plant biodiversity on a local ***,as terraces age,a number of disadvantages gradually emerge,including interference with water circulation and the development of serious environmental problems caused by poorly designed or mismanaged terraces,where the average runoff and soil loss can be 1—5 times that of well-managed *** understanding the complexity and multifaceted effects of terracing is vital for terrace construction and management,the negative effects of terracing are often not considered,and existing studies have several *** this context,this paper aims to describe both the benefits and disadvantages of terracing,investigate the gaps in current research,as well as discuss preventive and remedial measures so as to negate the possible bad impacts of terracing.

关键词： Ecosystem services Terraces Terrace abandonment Terrace management Soil and water loss

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