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Unique genes carried by abundant species enhance CH_(4) emissions during the growing season at the Tibetan Plateau

Soil Ecology Letters 2024年第2期6卷 83-95页

作者： Yue Liang Liyuan He Jieying Wang Yanfang Liu Wenying Wang Chengjie Ren Jun Wang yaoxin guo Ninglian Wang Fazhu Zhao Shaanxi Key Laboratory of Earth Surface System and Environmental Carrying Capacity Northwest UniversityXi’an710127China College of Urban and Environmental Sciences Northwest UniversityXi’an710127China Department of Biology San Diego State UniversitySan DiegoCA92182USA Key Laboratory of Biodiversity Formation Mechanism and Comprehensive Utilization in Qinghai-Tibet Plateau School of Life SciencesQinghai Normal UniversityXining810008China College of Agronomy Northwest A&F UniversityYangling712100China The College of Life Sciences Northwest UniversityXi’an710072China Carbon Neutrality College (Yulin) Northwest UniversityXi’an710127China

CH_(4) emission rates followed an increased pattern during the growing season at Tibetan Plateau.•Unique genes carried by abundant species were positively correlated with CH_(4) emission rates.•Climate factors influenced CH_(4) emission rates by regulating microbial community and their *** play pivotal roles in soil methane(CH_(4))emissions and their functional genes are origins of a key mechanism for soil ***,understanding of the roles of specific genes(e.g.,unique or shared genes carried by species)underlying CH_(4)-cycling remains ***,we measured CH_(4) emission rates and investigated variations in microbial community and the abundance of genes carried by species during the growing season in alpine meadow on the Tibetan *** discovered that CH_(4) emission rates increased from 394.4,745.9,and 1092.7µg CH4 m−2 h−1,in April,June,and August,respectively,and had a positive correlation with unique genes carried by abundant species during the growing ***,we found that unique genes carried by abundant species involved in methanogenesis processes have a higher abundance than methanotrophic *** analysis indicated that climate factors(i.e.,mean monthly temperature(MMT)and mean monthly precipitation(MMP))influenced microbial community and their functional genes,and therefore affected the CH_(4) emission ***,the present study provides a novel insight into the variation of soil CH4 emissions from a functional gene perspective,highlighting the important roles of unique genes carried by abundant species in CH4 emissions in the Tibetan Plateau under seasonal variation.

关键词： soil CH_(4) emissions unique genes abundant species CH_(4)-cycling growing season

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黄土高原刺槐林土壤化学计量特征和微生物元素利用效率的季节差异

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生态学报 2024年第15期44卷 6584-6596页

作者：段露露乔芷瑛袁艳红汪莉吴铎赵发珠任成杰郭垚鑫王俊陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西北大学城市与环境学院陕西省碳中和技术重点实验室西北农林科技大学西北大学生命科学学院

为探究刺槐人工林根际和非根际土壤微生物元素利用效率的季节差异及其影响因素，在黄土高原选取3个季节(春季、夏季、秋季)人工林根际和非根际土壤为研究对象，测定土壤理化性质、微生物生物量和酶活性等指标，计算化学计量失衡、矢量... 详细信息

为探究刺槐人工林根际和非根际土壤微生物元素利用效率的季节差异及其影响因素，在黄土高原选取3个季节(春季、夏季、秋季)人工林根际和非根际土壤为研究对象，测定土壤理化性质、微生物生物量和酶活性等指标，计算化学计量失衡、矢量特征及元素利用效率。结果表明，季节动态显著影响化学计量失衡，根际和非根际C∶N失衡在季节上均表现为先增加后降低的趋势，而C∶P和N∶P失衡则相反。矢量长度和矢量角度的变化表明根际与非根际土壤微生物均在夏季受到较强的碳、氮限制，而在春、秋季受到较强的磷限制。季节动态对微生物元素利用效率有显著影响，其中碳利用效率在夏季最低，而氮、磷利用效率在夏季最高。偏最小二乘路径模型结果表明，根际和非根际土壤微生物均通过矢量特征和胞外酶活性间接地影响元素利用效率，而非根际土壤微生物化学计量失衡对元素利用效率有直接影响。研究结果有助于深入理解人工林根际和非根际土壤微生物的养分利用机制，为生态脆弱地区的人工林管理提供理论依据。

关键词：根际和非根际化学计量失衡胞外酶资源限制元素利用效率黄土高原

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自平衡挡墙及其应用

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地质装备 2024年第4期25卷 34-38页

作者：张祥恒王振曹凡苟家满郭曜欣烟台鲁东勘察测绘有限公司山东烟台264004 山东省地矿局钻探工程技术研究中心山东烟台264004 中兵勘察设计研究院有限公司北京100000 山东省第三地质矿产勘查院山东烟台264004

高填方挡墙一直是边坡工程的一大难题,存在成本高、施工难度大等问题。为优化解决此类问题,本文介绍了一种新型挡土墙—自平衡挡墙,在受力分析的基础上建立了计算模型,并结合一个实际工程与传统挡墙进行了受力和造价的对比分析。结果表... 详细信息

高填方挡墙一直是边坡工程的一大难题,存在成本高、施工难度大等问题。为优化解决此类问题,本文介绍了一种新型挡土墙—自平衡挡墙,在受力分析的基础上建立了计算模型,并结合一个实际工程与传统挡墙进行了受力和造价的对比分析。结果表明,自平衡挡墙利用上部重力式挡墙作为下部挡墙抗力,构思巧妙,结构合理;自平衡挡墙对锚拉条件依赖很少,有很宽的适用范围;在同等条件下,自平衡挡墙造价是悬臂桩挡墙的50%左右,经济效益显著,有较好的应用前景。

关键词：自平衡挡墙悬臂桩挡墙重力式挡墙倾覆弯矩岩土压力

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我国森林土壤微生物生物量碳的纬度分布特征及影响因子

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林业科学 2022年第2期58卷 49-57页

作者：周莎马寰菲王洁莹任成杰郭垚鑫王俊赵发珠西北大学城市与环境学院陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 西北农林科技大学农学院杨凌712100 西北大学生命科学学院西安710127 中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100

【目的】探讨土壤微生物生物量碳(MBC)含量的纬度变化规律及驱动因子,以期揭示我国沿纬度分布的森林生态系统中土壤MBC含量变化的效应和机制,为气候变暖条件下阐明土壤MBC周转和固持提供理论依据。【方法】在我国沿纬度选取10个典型森... 详细信息

【目的】探讨土壤微生物生物量碳(MBC)含量的纬度变化规律及驱动因子,以期揭示我国沿纬度分布的森林生态系统中土壤MBC含量变化的效应和机制,为气候变暖条件下阐明土壤MBC周转和固持提供理论依据。【方法】在我国沿纬度选取10个典型森林生态系统,测定0~10 cm土层的MBC含量,并与各非生物因素(气候条件和土壤理化性质指标)进行相关性分析。【结果】森林土壤MBC含量变化范围为(200.57±13.99)~(913.32±39.62)mg·kg^(-1),随纬度降低而降低。MBC含量与土壤的有机碳含量(r=0.64,P<0.01)、砂砾含量(r=0.48,P<0.01)、水解酶活性(r=0.48,P<0.01)、全磷含量(r=0.47,P<0.01)、pH值(r=0.43,P<0.01)、全氮含量(r=0.31,P<0.01)和土壤有机碳化学结构组分中烷基碳含量(r=0.21,P<0.01)极显著正相关,与土壤粉粒含量(r=0.15,P<0.05)和氧化酶活性(r=0.15,P<0.05)显著正相关;还与年均气温(MAT,r=0.31,P<0.01)极显著正相关。【结论】森林土壤的MBC含量随纬度降低而降低,主要影响因素为土壤质地、土壤营养、土壤酶活性和土壤烷基碳含量,其次为年均气温。

关键词：森林土壤微生物生物量碳纬度梯度土壤理化性质气候条件烷基碳

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秦岭太白山不同植被带土壤团聚体碳库变化及温度敏感性

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生态学报 2022年第8期42卷 3300-3314页

作者：王福慧周林燕胡汗王俊郭垚鑫任成杰白红英孙昊田赵发珠陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 西北大学城市与环境学院西安710127 西北大学生命科学学院西安710127 西北农林科技大学杨凌712100

森林土壤碳库对全球变暖的响应是气候变暖下预测CO;不确定性的潜在主要来源。然而,不同植被带上各粒径团聚体的SOC矿化的温度敏感性(Q10)及机理尚不明确。收集了中国太白山4个不同海拔的植被带的土壤,将土壤按粒径大小筛分为大、中、小... 详细信息

森林土壤碳库对全球变暖的响应是气候变暖下预测CO;不确定性的潜在主要来源。然而,不同植被带上各粒径团聚体的SOC矿化的温度敏感性(Q10)及机理尚不明确。收集了中国太白山4个不同海拔的植被带的土壤,将土壤按粒径大小筛分为大、中、小3类团聚体,并进行了100天的土壤培养实验,以监测在3个恒定温度(5℃、15℃和25℃)下土壤呼吸速率、微生物量碳和胞外酶活性等指标。研究表明(1)团聚体占全土比例随粒径增大而增大,而有机碳含量随粒径的增大而减小。(2)随着海拔的升高,大团聚体、中团聚体、小团聚体的惰性碳库比例分别从45.11%、36.37%、64.72%升高到45.71%、38.11%、67.12%,缓效碳库比例分别从28.81%、37.20%、14.54%下降到28.41%、36.16%、13.78%,活性碳库比例从26.06%、26.42%、20.73%下降到25.35%、25.72%、19.09%。(3)各团聚体温度敏感性(Q10)表现出随海拔升高而增加,随温度升高而降低(T1Q10>T2Q10),并且具有惰性碳库Q10>缓效碳库Q10>活性碳库Q10的规律。(4)团聚体的微生物量碳(MBC)随着培养时间,各海拔、各温度下均呈现先升高后下降的趋势。(5)影响碳库和Q10的环境因素包括植被类型、土壤特性、土壤环境、土壤底物,其中植被表现较其他更强。

关键词：土壤碳库矿化植被带团聚体粒径温度敏感性(Q10) 胞外酶

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秦岭太白山不同海拔锐齿栎林土壤微生物群落的变化特征

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林业科学 2021年第12期57卷 22-31页

作者：李益冯秀秀赵发珠郭垚鑫王俊任成杰陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 西北大学城市与环境学院西安710127 西北农林科技大学农学院杨凌712100 西北大学生命科学学院西安710127

【目的】研究秦岭太白山锐齿栎林4种不同海拔土壤微生物多样性及群落组成特征,以期阐明同一植被类型土壤微生物群不同海拔的变化规律及驱动因素。【方法】在秦岭太白山4个海拔梯度(1361.6、1524.2、1630.5和1769.3 m),选取排水较好、坡... 详细信息

【目的】研究秦岭太白山锐齿栎林4种不同海拔土壤微生物多样性及群落组成特征,以期阐明同一植被类型土壤微生物群不同海拔的变化规律及驱动因素。【方法】在秦岭太白山4个海拔梯度(1361.6、1524.2、1630.5和1769.3 m),选取排水较好、坡度较缓、长势适中的3个锐齿栎林标准样地(20 m×20 m),于2016年8月,用“S”型方法于每块样地进行0~10 cm土层的混合取样,利用高通量测序技术测定土壤微生物群落多样性及组成。【结果】1)不同海拔梯度的锐齿栎林土壤细菌多样性(α多样性和β多样性)变化显著,但真菌多样性无显著变化。2)在细菌群落组成中,随海拔升高,放线菌的相对丰度显著降低,而变形菌和疣微菌的相对丰度显著增加,绿弯菌、芽单胞菌和硝化螺旋菌的相对丰度呈先增后降的变化;其他细菌类群如酸杆菌和浮霉菌的相对丰度呈不显著降低。在真菌群落组成中,作为2个优势菌门的担子菌和子囊菌的相对丰度随海拔增加的变化不显著。3)细菌多样性与土壤有机碳(SOC)含量、全氮(TN)含量、C∶P和N∶P显著正相关,其群落组成对海拔梯度的响应差异主要取决于土壤密度、温度、SOC、C∶P和TN;真菌群落多样性及组成受土壤养分差异的影响较小。在植被相同但海拔不同的条件下,受气候及土壤养分的差异影响,细菌群落特征较真菌群落的变化明显。【结论】秦岭太白山锐齿栎林土壤细菌和真菌多样性沿海拔梯度呈先增后减的变化趋势。海拔对细菌群落的影响大于真菌群落。研究结果揭示了秦岭暖温带森林生态系统土壤微生物群落结构和组成的变化特征及影响因素,从而为深入理解森林生态系统土壤有机碳分解的微生物机制提供科学依据。

关键词：森林生态系统海拔梯度锐齿栎林 Illumina测序土壤微生物群落土壤养分

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基于MIDAS/GTS的边坡抗滑桩最优埋设部位的探讨

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土工基础 2014年第3期28卷 87-90页

作者：郭曜欣山东地勘局第三地质矿产勘查院山东烟台264000

抗滑桩加固边坡涉及到的一个关键问题是抗滑桩最优埋设部位的确定,借助MIDAS/GTS,采用强度折减法对某边坡安全系数及水平位移随不同桩位的变化进行了对比研究。抗滑桩埋设于坡底时,安全系数及水平位移最小,未能充分发挥抗滑桩的支护作... 详细信息

抗滑桩加固边坡涉及到的一个关键问题是抗滑桩最优埋设部位的确定,借助MIDAS/GTS,采用强度折减法对某边坡安全系数及水平位移随不同桩位的变化进行了对比研究。抗滑桩埋设于坡底时,安全系数及水平位移最小,未能充分发挥抗滑桩的支护作用。抗滑桩埋设于边坡中部时,边坡安全系数及水平位移都达到最大值,最佳埋设部位应位于边坡中间部位。

关键词： MIDASGTS数值模拟抗滑桩桩位边坡

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太白山红桦种群不同发育阶段的空间格局与关联性

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林业科学 2014年第1期50卷 9-14页

作者：郭垚鑫胡有宁李刚王得祥杨吉健杨改河西北农林科技大学农学院杨凌712100 陕西省循环农业工程技术研究中心杨凌712100 西北农林科技大学林学院杨凌712100 西北农林科技大学生命科学学院杨凌712100

以太白山1 hm2红桦林样地资料为基础,运用点格局分析方法中的单变量O-ring函数和双变量O-ring函数对红桦种群不同发育阶段的空间格局及关联性进行分析。结果表明:太白山红桦林多为成熟林和过熟林,林下幼苗、幼树极少,而受到一定砍伐干... 详细信息

以太白山1 hm2红桦林样地资料为基础,运用点格局分析方法中的单变量O-ring函数和双变量O-ring函数对红桦种群不同发育阶段的空间格局及关联性进行分析。结果表明:太白山红桦林多为成熟林和过熟林,林下幼苗、幼树极少,而受到一定砍伐干扰的林下红桦更新较好;红桦不同发育阶段的分布格局各异,幼树的聚集性最强,中树表现出一定的聚集性,而大树主要表现为随机分布;红桦幼树与大树在0～15 m尺度空间内多呈负关联,幼树与中树及中树与大树空间分布上总体无显著关联性。以上结果表明:红桦种群强烈依赖于干扰进行斑块集群更新,其更新不仅受种间竞争的影响,同样受种内竞争的制约,最终导致成熟的红桦林更新极差,呈现衰退趋势。选择性择伐大树或者枯树可以促进红桦种群的局部稳定性。

关键词：红桦发育阶段点格局分析分布格局关联性

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食管癌放疗后存活5年以上患者的生活质量观察

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中国肿瘤临床 2000年第1期27卷 28-30页

作者：郭耀信樊锐太河南医科大学第一附属医院郑州市450052

目的 :了解食管癌放疗后生存5年以上患者的生活质量。方法 :自1973年到1988年我们共收治了1444例食管癌患者 ,生存5年以上有100例 ,作者对100例患者作随访调查。其中上段13例 ;中段85例 ;下段2例。鳞癌97例 ;腺癌3例。根据X线片食管病... 详细信息

目的 :了解食管癌放疗后生存5年以上患者的生活质量。方法 :自1973年到1988年我们共收治了1444例食管癌患者 ,生存5年以上有100例 ,作者对100例患者作随访调查。其中上段13例 ;中段85例 ;下段2例。鳞癌97例 ;腺癌3例。根据X线片食管病灶长度分成早期5cm的62例。用60Co体外照射 ,前1后2野常规照射 ,每次1.8～2Gy,5次/周 ,照射总量55～85Gy/周。结果 :放疗后饮食量恢复正常者74 % ,无吞咽困难者69 % ,体重增加者53 % ,能从事一般工作或劳动及生活全部自理者94 % ,保持较好精神心理状态者69 %。照射剂量60～70Gy组患者的生活质量较70Gy组患者的生活质量较60～70Gy组却没有明显不同(P>0.05)。临床分期早期患者的生活质量较中晚期者无明显差别(P>0.05)。结论 :照射量60～70Gy范围患者的生活质量较好。

关键词：食管肿瘤生活质量放射疗法

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秦岭太白山不同林带土壤微生物呼吸速率及其影响因素

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生态学报 2021年第1期41卷 135-148页

作者：胡汗马寰菲白红英郭垚鑫任成杰赵发珠陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 西北大学城市与环境学院西安710127 西北大学生命科学学院西安710127 西北农林科技大学杨凌712100

为探究森林土壤微生物呼吸对温度的敏感性及其影响因素,在太白山选取典型的4个不同海拔的林带(锐齿栎林、辽东栎林、红桦林、牛皮桦林)的0—10 cm表层土壤为对象,分别在15、25、35℃下进行控温培养实验并测量其土壤呼吸速率、微生物量... 详细信息

为探究森林土壤微生物呼吸对温度的敏感性及其影响因素,在太白山选取典型的4个不同海拔的林带(锐齿栎林、辽东栎林、红桦林、牛皮桦林)的0—10 cm表层土壤为对象,分别在15、25、35℃下进行控温培养实验并测量其土壤呼吸速率、微生物量和胞外酶活性等指标。结果表明:1)在1—20 d与20—72 d时的微生物呼吸速率分别呈现波动下降趋势与缓慢下降趋势,相比于其初始速率平均下降了68%与90%;表明高温在短期内促进土壤呼吸;2)太白山地区土壤温度敏感系数(Q10)随温度的升高而降低;3)在培养过程中,出现15℃和25℃下微生物量先增多后减少,35℃下微生物量一直减少的现象,并且胞外酶是影响土壤微生物呼吸的重要因素,其中BG(β-葡萄糖苷酶)是胞外酶中最重要的影响因子;4)培养72 d以后,BG已无法为微生物生长繁殖提供充足的碳,在25℃和35℃下,由BX(β-木糖苷酶)提供的碳已成为微生物生长繁殖的重要碳源之一。在15℃和25℃下,N是培养前期限制土壤呼吸的因素,C是后期限制因素;在35℃下,N一直是限制土壤呼吸的因素。在15℃和35℃下,土壤呼吸不存在P限制;在25℃的培养前期,P是限制土壤呼吸的因子,而在培养后期不存在P限制。本研究结果阐明抑制土壤碳排放的关键在于抑制土壤微生物呼吸,揭示了在胞外酶驱动下的土壤碳循环特征,为准确预测全球未来气候变化的趋势提供理论基础。

关键词：土壤微生物呼吸林带温度胞外酶控温培养

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