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Short-term biochar effect on soil physicochemical and microbiological properties of a degraded alpine grassland

Pedosphere 2022年第3期32卷 426-437页

作者： Jinsheng LI xinqing shao Ding HUANG Kesi LIU Jianying SHANG Qian ZHANG Tianci ZHAO Xiaomeng YANG College of Grassland Science and Technology China Agricultural UniversityBeijing 100193(China) National Field Station of Grassland Ecosystem at Guyuan Hebei 076550(China) Department of Water and soil Science China Agricultural UniversityBeijing 100193(China)

Soil remediation is an important part of the restoration process of degraded terrestrial ecosystems.Due to its unique properties,biochar is being used widely as an effective soil modifier in agricultural systems,but research is still rare on biochar application in grassland ecosystems,especially in degraded alpine grasslands.In this study,we conducted a plot experiment to investigate the effect of biochar application on soil physicochemical properties and microorganisms at the 0–20 cm soil depth of a degraded alpine grassland in Qinghai-Tibet Plateau,China.The experiment consisted of four corn straw biochar application levels(0%,0.5%,1%and 2%,with the percentage representing the ratio of biochar weight to the dry weight of soil in the surface 20 cm soil layer).When the biochar addition increased from 0%to 2%,total nitrogen,total organic carbon and available phosphorus in the 0–10 cm soil layer increased by 41%,55%and 45%,respectively,in the second year after biochar addition.Meanwhile,soil electrical conductivity decreased,and soil water content increased.Total microbial,fungal and bacterial biomasses in the 0–10 cm soil layer increased from 9.15 to 12.68,0.91 to 1.34,and 3.85 to 4.55μg g^(-1),respectively.The relative biomasses of saprophytic fungi and methanotrophic bacteria decreased,while the relative biomasses of ectomycorrhizal fungi and arbuscular mycorrhizal fungi increased.These results indicate that biochar has a great potential in improving microbial activity and soil fertility in soil remediation of the degraded alpine grassland.

关键词： bacteria fungi microbial community phosphatase soil fertility soil modifier soil remediation urease

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Observing strain glass transition in Ti_(33)Nb_(15)Zr_(25)Hf_(25)O_(2)high entropy alloy with Elinvar effect

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Journal of Materials Science & Technology 2024年第1期168卷 16-23页

作者： Kaichao Zhang Kai Wang Bin Wang Chao Lv Jiaxing Zheng Guanqi Li Yu Fu Wenlong Xiao Qingqing Cai Xutao Nie Yingfeng shao Huilong Hou xinqing Zhao School of Materials Science and Engineering Beihang UniversityBeijing 100191China China Aerodynamics Research and Development Center Mianyang 621000China State Key Laboratory of Nonlinear Mechanics Chinese Academy of SciencesInstitute of MechanicsBeijing 100190China Tianmushan Laboratory(Zhejiang Provincial Laboratory for Aviation) Hangzhou 310000China

Exploring the phase transition of high entropy alloys(HEAs)with multiple major elements is of great importance for understanding the underlying physical mechanisms.Macroscopic martensitic phase tran-sition has been frequently reported in HEAs,however,nanoscale microstructural phase evolution has not been investigated to the same extent.Herein,we have prepared the Ti_(33)Nb_(15)Zr_(25)Hf_(25)O_(2)HEA and investi-gated the strain glass transition and its associated properties using dynamic mechanical analysis and mi-crostructure characterization.We have found that the elastic modulus in Ti_(33)Nb_(15)Zr_(25)Hf_(25)O_(2)HEA deviates from Wachtman’s equation and observed the Elinvar effect in the form of temperature-independent mod-ulus in the temperature range from 150 K to 450 K and frequency-dependence modulus around 220 K.The strain glass transition has been evidenced in Ti_(33)Nb_(15)Zr_(25)Hf_(25)O_(2)HEA by the formation and growth of nano-sized domains during in-situ transmission electron microscopy(TEM)cooling,and substantiated by the broken ergodicity during zero-field-cooling/field-cooling.The strain glass transition is believed to account for the Elinvar effect,where the modulus hardening of nano-sized domains compensates dynam-ically with the modulus softening of the transformable matrix.

关键词： High entropy alloys Strain glass transition Elinvar effect Microstructural evolution Nanodomains

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农牧交错带草地植被土壤氮磷比季节动态及相关分析

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生态环境学报 2018年第4期27卷 671-676页

作者：李晶晶史雅楠邵新庆中国农业大学动物科技学院草业科学系北京100193

近年来,典型草原面临严重的退化和沙化,草地生产力低下。了解典型草原植被土壤养分季节动态,尤其是植被土壤N:P的季节变化,有助于指示植被缺素状态。因此,以北方农牧交错带典型草原为研究对象,探讨植物-土壤N:P比季节变化,并分析植物土... 详细信息

近年来,典型草原面临严重的退化和沙化,草地生产力低下。了解典型草原植被土壤养分季节动态,尤其是植被土壤N:P的季节变化,有助于指示植被缺素状态。因此,以北方农牧交错带典型草原为研究对象,探讨植物-土壤N:P比季节变化,并分析植物土壤N:P比之间的关系,调查草地群落地上生物量的月动态变化,为合理利用与科学管理草原提供理论依据。结果表明,随着生长季温度的升高和降雨量的增加,草地植物群落地上生物量也不断增加,在8月份达到峰值后开始下降。植物N、P质量分数随生长季的推进而显著降低(P0.05);但有效N、P质量分数及其N:P均与月份呈极显著负相关(P<0.01)。植物N:P与土壤总N:P呈显著正相关关系(r^2=0.42,P=0.026),而与土壤有效N:P呈极显著负相关关系(r^2=0.62,P<0.01),且与有效N:P的相关性更高。综上所述,土壤总N:P和有效N:P均可反映植物N:P的情况,土壤有效N:P能更好地反映植物的缺素状态。

关键词：农牧交错带典型草原氮磷比季节动态

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Urban expansion and intra-urban land evolution as well as their natural environmental constraints in arid/semiarid regions of China from 2000–2018

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Journal of Geographical Sciences 2023年第7期33卷 1419-1441页

作者： PAN Tao KUANG Wenhui shao Hua ZHANG Chi WANG Xiaoyu WANG xinqing School of Geography and Tourism Qufu Normal UniversityRizhao 276826ShandongChina Key Laboratory of Land Surface Pattern and Simulation Institute of Geographic Sciences and Natural Resources ResearchCASBeijing 100101China State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology Xinjiang Institute of Ecology and GeographyCASUrumqi 830011China Shandong Provincial Key Laboratory of Water and Soil Conservation and Environmental Protection College of Resources and EnvironmentLinyi UniversityLinyi 276000ShandongChina

Rapid urbanization has occurred in arid/semiarid China,threatening the sustainability of fragile dryland ecosystems;however,our knowledge of natural environmental constraints on multiscale urban lands in this region is still lacking.To solve this issue,this study retrieved 15-m multiscale urban lands.Results indicated that urban area increased by 68%during 2000–2018,and one-third of the increase was contributed by only three large cities.The coverage of impervious surface area(ISA) and vegetated area(VA) increased by 16.6%and 1.38%,respectively.Such land-cover change may be helpful in suppressing wind erosion and sand storms.We also found that the newly urban lands had relatively lower ISA and higher VA than the old urban lands,indicating an improved human settlement environment.Strong environmental constraints on urban expansion were identified,with cities in oasis urban environments(OUEs) that had water supply expanding 150% faster than cities in desert urban environments(DUEs).Urban development was also constrained by terrain,with 73% of the ISA expansion occurring in relatively flat areas.Overall,the aggregated pattern of urbanization and the increase in ISA and VA in the newly urbanized lands have improved water-use efficiency and ecological services and benefited desert ecosystem protection in arid/semiarid China.

关键词： urbanization natural environmental constraints pixel and subpixel land change arid and semiarid regions of China

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干扰对典型草原生态系统土壤净呼吸特征的影响

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生态学报 2015年第18期35卷 6041-6050页

作者：阚雨晨武瑞鑫钟梦莹王建勋蒲小鹏邵新庆中国农业大学动物科技学院草地研究所北京100193 甘肃农业大学草业学院兰州730070

由于土地利用格局的改变和人类干扰活动的加剧,草地生态系统CO2排放与固定的平衡、碳循环特征以及碳储量越来越受到人们的重视。尤其是定量区分土壤净呼吸与土壤总呼吸量之间的比例关系,以及定量描述草地生态系统碳循环过程等方面的研... 详细信息

由于土地利用格局的改变和人类干扰活动的加剧,草地生态系统CO2排放与固定的平衡、碳循环特征以及碳储量越来越受到人们的重视。尤其是定量区分土壤净呼吸与土壤总呼吸量之间的比例关系,以及定量描述草地生态系统碳循环过程等方面的研究尚不够完善。以河北沽源的典型草原为研究对象,测定了火烧、灌溉、施肥、刈割干扰下的天然草地土壤净呼吸变化动态及其与主要控制因素之间的关系。结果表明:不同处理土壤净呼吸均表现出明显的季节性变化规律,变化趋势基本一致。火烧、灌溉和刈割处理分别比对照的土壤净呼吸通量降低了28.93%、16.25%和36.82%。土壤温度、土壤湿度与土壤净呼吸通量呈指数相关(P<0.01)。对地上生物量、地下生物量、土壤有机碳含量和土壤全氮含量与土壤净呼吸之间进行逐步回归分析表明,土壤有机碳含量(SC)和土壤全氮含量(SN)是土壤净呼吸通量的主要影响因素。

关键词：典型草原根去除法土壤呼吸干扰固碳能力

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Microbial and epidemiological factors in early detection of esophageal squamous cell carcinoma and precancerous lesions

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Chinese Medical Journal 2023年第8期136卷 1001-1003页

作者： Minjuan Li Dantong shao Jiachen Zhou Jianhua Gu Zhiyuan Fan Junjie Qin xinqing Li Changqing Hao Wenqiang Wei National Central Cancer Registry National Cancer Center/National Clinical Research Center for Cancer/Cancer HospitalChinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical CollegeBeijing 100021China Guangzhou Institute of Pediatrics Guangzhou Women and Children’s Medical CenterGuangzhou Medical UniversityGuangzhouGuangdong 510180China Department of Epidemiology and Biostatistics School of Public HealthXi’an Jiaotong University Health Science CenterXi’anShaanxi 710061China Promegene Institute ShenzhenGuangdong 518038China Department of Endoscopy Cancer Institute/Hospital of LinzhouLinzhouHenan 456550China

To the Editor:Esophageal cancer(EC)ranks ninth and fifth among the leading cause of global cancer-related morbidity and mortality,respectively.[1]Esophageal squamous cell carcinoma(ESCC)is the predominant histologic subtype of EC in China.Population screening effectively decreases the morbidity and mortality of ESCC,highlighting the necessity of early detection and early diagnosis.

关键词： mortality squamous esophageal

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三江源区退化高寒生态系统恢复技术与示范

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生态学报 2016年第22期36卷 7078-7082页

作者：马玉寿周华坤邵新庆赵之重赵亮董世魁王晓丽青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室西宁810016 青海省畜牧兽医科学院西宁810016 中国科学院西北高原生物研究所青海省寒区恢复生态学重点实验室西宁810008 中国农业大学动物科技学院草地研究所北京100193 北京师范大学环境学院北京100875

"三江源区退化高寒生态系统恢复技术与示范"(2016YFC0501900)是国家重点研发计划"典型脆弱生态修复与保护研究"专项中"青藏高原生态系统功能提升与适应性管理"指南方向下的第二个项目。项目以综合生态系统管理方法为支撑点,以三江源区... 详细信息

"三江源区退化高寒生态系统恢复技术与示范"(2016YFC0501900)是国家重点研发计划"典型脆弱生态修复与保护研究"专项中"青藏高原生态系统功能提升与适应性管理"指南方向下的第二个项目。项目以综合生态系统管理方法为支撑点,以三江源区退化严重的三类主体生态系统——高寒草甸、高寒草原和高寒湿地为研究对象,以"土壤(土)-植被(草)-动物(畜)"协同恢复的思路为指导,通过创新性、系统性、综合性的科学研究,自主研发三江源区生态恢复与生态衍生产业发展的综合技术体系,完善生态恢复及产业发展模式评估和监测技术体系,推动生态恢复和区域发展模式的转型升级,提升生态整体恢复的技术水平和监管能力,解决三江源退化草地恢复重建及功能提升的重大问题,旨在为三江源的生态建设提供科技支撑和系统解决方案。

关键词：三江源区高寒生态系统草地综合利用生态畜牧业生态衍生产业生态监测评估

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常见地被植物叶片特征及滞尘效应研究

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生态环境学报 2015年第12期24卷 2050-2055页

作者：李超群钟梦莹武瑞鑫刘月华潘多邵新庆中国农业大学动物科技学院草地研究所北京100193 河北省农林科学院旱作农业研究所河北衡水053000

近年来以大气粉尘颗粒物为首要污染物的雾霾天气在我国城市频繁发生,地被植物在控制缓解大气颗粒物方面的生态作用已成为研究热点。本研究拟在观察北京几种常见地被植物叶片形态特性的基础上,测定并计算单位叶面积的滞尘量和单位叶面积... 详细信息

近年来以大气粉尘颗粒物为首要污染物的雾霾天气在我国城市频繁发生,地被植物在控制缓解大气颗粒物方面的生态作用已成为研究热点。本研究拟在观察北京几种常见地被植物叶片形态特性的基础上,测定并计算单位叶面积的滞尘量和单位叶面积的最大滞尘量,试图揭示地被植物叶片阻滞、吸收大气颗粒污染物的机制,明确地被植物在缓解大气污染物种的贡献,并推荐应用于北京地区的优良滞尘地被植物,以期为控制和减轻北京大气污染,改善空气质量提供一定的科学理论依据。研究以北京绿化5种常见的地被植物——高羊茅(Festuca arundinacea.)、白三叶(Trifolium repens.)、草地早熟禾(Poa pratensis.)、狗牙根(Cynodon dactylon.)和匍匐剪股颖(Agrostis stolonifera.)为研究对象,观察其叶片特征并测定其滞尘能力。通过比较分析,发现不同地被植物滞尘能力存在显著差异(P<0.05)。其中:(1)狗牙根和白三叶的单位面积滞尘量最大,草地早熟禾次之,高羊茅和匍匐剪股颖滞尘量较小;(2)狗牙根最大滞尘量最大,白三叶次之,最后为高羊茅、草地早熟禾和匍匐剪股颖;(3)在一定时间内,5种地被植物的滞尘量均随时间延长呈现有限增长的趋势;(4)叶片滞尘量和最大滞尘量与叶面积呈现负相关关系,叶面积越小,单位面积的滞尘量和最大滞尘量越大;(5)除此之外,滞尘量与叶片结构形态也存在一定的关系。被毛或边缘有齿的叶片,其滞尘量越大。

关键词：地被植物叶片特征滞尘量最大滞尘量

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优化围栏管理措施以实现青藏高原可持续发展目标

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Science Bulletin 2021年第15期66卷 1493-1496,M0003页

作者：孙建傅伯杰赵文武刘世梁刘国华周华坤邵新庆陈有超张毓邓艳芳 Key Laboratory of Alpine Ecology Institute of Tibetan Plateau ResearchChinese Academy of SciencesBeijing 100101China State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology Research Center for Eco-environmental SciencesChinese Academy of SciencesBeijing 100085China State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology Faculty of Geographical ScienceBeijing Normal UniversityBeijing 100875China School of Environment Beijing Normal UniversityBeijing 100875China Key Laboratory of Restoration Ecology for Cold Regions in Qinghai Northwest Institute of Plateau BiologyChinese Academy of SciencesXining 810008China College of Grassland Science and Technology China Agricultural UniversityBeijing 100193China Key Laboratory of Aquatic Botany and Watershed Ecology Wuhan Botanical GardenChinese Academy of SciencesWuhan 430074China Qilian Mountain Nature Reserve Bureau of Qinghai Province Xining 810008China

The Tibetan Plateau is characterized by extreme weather,harsh environment,and high sensitivity to climate warming and human activities[1].Once degraded,it is difficult to rehabilitate the ecosystems in this region because of the unique environment.Consequently,alpine grassland ecosystems of the Tibetan Plateau play important roles in regional ecological security and economic development.Nevertheless,alpine grasslands have been experiencing serious degradation owing to the escalating impact of overgrazing and climate change in recent years[2].

关键词：可持续发展目标 Tibetan Plateau

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生物土壤结皮演替对高寒草原植被结构和土壤养分的影响

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生态环境学报 2019年第6期28卷 1100-1107页

作者：秦福雯康濒月姜凤岩刘晓丽徐恒康位晓婷邵新庆中国农业大学动物科技学院

生物土壤结皮(生物结皮)是退化高寒草原常见的地表覆盖物,具有调控土壤养分循环和影响植物群落结构和特征的作用。以青藏高原地区典型的高寒草原生态系统为研究对象,采用野外样方调查和室内分析相结合的方法,根据样方内生物结皮的发育... 详细信息

生物土壤结皮(生物结皮)是退化高寒草原常见的地表覆盖物,具有调控土壤养分循环和影响植物群落结构和特征的作用。以青藏高原地区典型的高寒草原生态系统为研究对象,采用野外样方调查和室内分析相结合的方法,根据样方内生物结皮的发育程度将所有样方分为4个类型,并分析了青藏高原典型高寒草原生物结皮的发育演替对草本植物群落的结构、特征以及0-10 cm土壤理化性质的影响。结果表明,(1)在生物结皮由藻结皮向苔藓结皮发育的过程中,草本植物群落结构发生了变化,其中禾本科植物占比上升,莎草科植物和杂类草占比下降,而豆科植物占比无显著变化。(2)在草本植物群落中,禾本科和莎草科植物的重要值最高,溚草(Koeleria Pers.)、异针茅(Stipa aliena Keng)、高山嵩草(Kobresia pygmaea)、矮嵩草(Kobresia humilis)和矮火绒(Leontopodium nanum)是主要的优势物种。(3)生物结皮盖度与植被盖度呈极显著的负相关关系(P<0.01)。(4)生物结皮的发育演替增加了禾本科植物比例,减少了杂类草比例,增加了植物群落的多样性、高度和生物量。(5)无结皮、地衣结皮和苔藓结皮覆盖下0-10 cm土壤的全氮含量差异显著(P<0.05),而土壤全磷、有机碳含量、碳氮比和氮磷比无显著变化。由此可见,高寒草原生态系统下,生物结皮对植被和土壤的影响具有一定的复杂性和特殊性,需进一步探明其生态作用,以发挥其在退化草原治理中的重要作用。

关键词：生物结皮高寒草原植物群落结构和特征土壤理化性质

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