Stabilities of ternary carbides UWC1.75 and UWC2

The methane-hydrogen gas equilibration technique has been used to measure the chemical potential of carbon associated with two three-phase fields of the system U-W-C in the temperature range 973 to 1173 K. By combining the values of the chemical potential of carbon in the three-phase fields UC + W + UWC1.75 and UC + UWC1.75 + UWC2 Obtained in this study with the data on the Gibbs energy of formation of UC available in the literature, expressions for the Gibbs energies of formation of the two ternary carbides were derived: Delta(f)G degrees [UWC1.75] = -131, 600 - 300 T (+/-8000) J mol(-1) Delta(f)G degrees [UWC2] = -144, 800 - 32.0 T (+/- 10,000) J mol(-1) Although estimates of Gibbs energies of formation of the two ternary carbides TSWC1.75 and UWC2 have been reported, there have been no previous experimental determinations of thermodynamic properties of these compounds.

Juventude em revolta : o Pró-Sinase e a realidade do Distrito Federal

Trata do Programa de Implementação do Sistema Nacional de Atendimento Socioeducativo (Pró-Sinase) e a realidade no Distrito Federal, assunto relevante para o contexto atual, objetivando analisar a realidade das Unidades Executoras das medidas socioeducativas de internação, internação provisória, e semiliberdade. Pretende verificar, à luz do Estatuto da Criança e do Adolescente, da Resolução nº 46 do Conselho Nacional dos Direitos da Criança e do Adolescente (Conanda) e das diretrizes do Pró-Sinase, qual o provável distanciamento das condições das Unidades de Atendimento Socioeducativo em relação ao que determinam os instrumentos legais, nos seguintes aspectos: gestão dos programas, parâmetros de gestão pedagógica no atendimento socioeducativo e os parâmetros arquitetônicos para Unidades de Atendimento Socioeducativo.

On Selecting the excess temperature to minimize the entrainment mortality rate

In selecting an excess temperature at which to operate a power plant cooling system it has been customary to consider only thermal stresses and to use the ratio of the number of organisms killed to the number of organisms entrained. This frequently leads to the selection of a low excess temperature, AT, which, in turn, requires a large volume flow of cooling water. When mortalities due to physical and chemical stresses are included and the total number of entrained organisms killed is taken as the measure of the environmental damage, it becomes evident that the choice of a low excess temperature is seldom, if ever, best.

Proceedings of the Twenty-second Annual Symposium on Sea Turtle Biology and Conservation, 4-7 April, 2002, Miami, Florida

The 22nd Annual Symposium on Sea Turtle Biology and Conservation was held April 4-7, 2002 in Miami, Florida and hosted by the U.S. Fish and Wildlife Service. The 22nd symposium was the most globally diverse ever with 839 individuals from 73 countries attending the symposium and associated regional meetings. One third of the attendees were from outside the United States. This diverse attendance was made possible in large part because of substantial donations from The Packard Foundation, National Fish and Wildlife Foundation, National Marine Fisheries Service, U.S. Fish and Wildlife Service, Convention on Migratory Species, Oceanic Research Foundation, and International Sea Turtle Society which supported travel grants for 170 international travelers. (PDF contains 336 pages)

Optimización técnico-económica del sistema de refrigeración de una planta termosolar de colectores cilindroparabólicos.

[ES]Este proyecto comprende la realización de un estudio de optimización mediante análisis técnico-económico del sistema de refrigeración de una planta termosolar de colectores cilindroparabólicos. Se incluye una exposición descriptiva de la planta y el sistema de agua de circulación y condensado. El estudio técnico-económico se apoya en la realización de los balances térmicos variando los parámetros dimensionantes relativos a dicho sistema mediante el software Thermoflex, partiendo del valor de estos que proporciona la potencia nominal de la planta. Se calcula la producción eléctrica diferencial e inversión diferencial de cada alternativa de dimensionamiento del sistema, calculándose la rentabilidad económica para cada caso. Se refleja también el cambio legislativo sucedido en cuanto al precio de venta de la electricidad y como afecta éste en la rentabilidad de cada caso. De esta forma se seleccionará la solución óptima y se extraerán las conclusiones.

Práticas religiosas Afro-Brasileiras, marco regulatório e uso do meio ambiente e do espaço urbano da cidade do Rio de Janeiro

A Constituição Federal brasileira relaciona dentre as garantias do cidadão o direito ao meio ambiente sadio e a liberdade religiosa e de liturgia. Também prevê como valor constitucional a ser defendido pelo Estado brasileiro as matrizes culturais africanas. A problemática da presente pesquisa é o conflito entre esses valores e garantias em um Estado democrático de direito, conflito este que indentificamos no caso selecionado para estudo: a proibição de oferendas das religiões afrobrasileiras no Parque Nacional da Tijuca, no Rio de Janeiro, pela administração da entidade gestora do Parque. A partir deste estudo de caso, propomos questionar: 1) como o conflito é construído numa perspectiva multidimensional (da geografia cultural, da teologia, da sociologia etc); 2) se e por que as religiões de matrizes africanas foram excluídas do arcabouço jurídico ambiental brasileiro; 3) se este arcabouço pode ser interpretado de modo a favorecer a prática de oferendas e 4) se há uma consciência e uma ética ambientais emergentes naquelas comunidades religiosas, facilitadoras do argumento defensivo da prática de oferendas em áreas verdes públicas. Assim, o objetivo da presente pesquisa é contribuir para a solução exitosa deste conflito, de modo que esta solução seja válida e exeqüível em qualquer área verde sob administração pública. Desse modo, advogamos a tese de que é possível ponderar as duas garantias constitucionais em conflito, de forma que as oferendas, ao invés de proibidas, sejam aceitas de modo disciplinado, não agressivo ou menos agressivo ao meio ambiente, pela negociação dos atores envolvidos. Através da metodologia qualitativa demonstraremos que há um conflito entre atores que dão distintos significados ao meio ambiente, a partir de racionalidades distintas, sendo a da administração ambiental fortemente ancorada na própria doutrina formatadora dos parques nacionais. Aditaremos que o conflito poderia ter sido evitado ou minorado se as comunidades religiosas urbanas afrobrasileiras tivessem sido reconhecidas como populações tradicionais pelo movimento socioambientalista, fortemente inspirador da legislação brasileira. Demonstraremos ainda que, apesar desta lacuna, a legislação que já está dada pode ser interpretada de modo a chancelar a prática das oferendas, e que a proibição seria um equívoco legal da administração ambiental, tendo em vista que o direito ambiental oferece um sistema principiológico favorável à prática das oferendas, tarefa facilitada por uma emergente ética ambiental naqueles grupos religiosos. Não obstante, uma proposta de inclusão de um artigo na Lei do Sistema Nacional de Unidades de Conservação será elaborada, para evitar que a solução do conflito dependa de interpretações. Por fim, recomendaremos que a interdição no Parque da Tijuca seja exemplarmente substituída por uma negociação entre as partes envolvidas, de modo a que sejam preservados todos os interesses constitucionais envolvidos, proporcionando o avanço da democracia brasileira.

Influência da posição sócio-econômica ao longo da vida nas desigualdades de cor/raça na ocorrência de miomas uterinos: Estudo Pró-Saúde

Os miomas uterinos (MU) são considerados os tumores mais comuns do sistema reprodutor feminino. Estudos norte-americanos demonstram que mulheres negras são mais acometidas pelos MU que as de outros grupos étnico-raciais. No entanto, as causas da desigualdade racial na ocorrência dos tumores permanecem desconhecidas e possíveis mecanismos são pouco explorados na literatura. Em outra direção, devido às características dos MU (crescimento lento e longo período de latência) parte considerável dos estudos epidemiológicos utilizam um delineamento transversal, o que pode gerar problemas metodológicos, como os relacionados à utilização da idade coletada transversalmente (posteriormente a ocorrência dos MU) como proxy da idade do surgimento dos tumores. Assim, este trabalho de tese foi dividido em três partes, como se segue. A primeira, com características descritivas, teve por objetivo estimar a ocorrência de MU autorelatados segundo categorias demográficas e sócio-econômicas na população de estudo (compôs o artigo 1). A segunda, com componente analítico, propôs-se a avaliar o papel da PSE ao longo da vida como mediadora do efeito da cor/raça na ocorrência de MU auto-relatados (compôs o artigo 2). A terceira, com caráter metodológico, teve por objetivo comparar medidas de associação, entre variáveis aferidas transversalmente, em análises que incluem a co-variável idade no momento da coleta de dados e análises que consideram a idade ao diagnóstico dos MU (compôs o artigo 3). Para tanto, foram analisados dados transversais da população feminina participante das duas etapas da linha de base do Estudo Pró-Saúde, referentes à história auto-relatada de diagnóstico médico de MU e ainda a características sócio-demográficas, da vida reprodutiva e de acesso a serviços de saúde. Os resultados evidenciaram o aumento de ocorrência de MU em mulheres de maior idade e com a cor da pele mais escura (artigo 1); que a PSE ao longo da vida não medeia as associações entre cor/raça e MU (artigo 2); e que apesar das diferenças de pequena magnitude, a idade referida no momento da coleta de dados parece ser menos indicada para fins de especificação dos modelos analíticos do que a idade ao diagnóstico dos MU(artigo 3).

A construção do Sistema Nacional de Vigilância Sanitária: uma análise das relações intergovernamentais na perspectiva do federalismo

Este estudo focaliza a construção do Sistema Nacional de Vigilância Sanitária (SNVS) e a analisa do ponto de vista das relações intergovernamentais. Nessa construção, ressalta-se que o modelo de descentralização, adotado pela esfera federal até 2003, seguiu um caminho diferente das ações assistenciais, centrado no reforço à esfera estadual. E um caminho diferenciado em relação à partilha federativa que beneficiou a esfera municipal, e nesta, os pequenos municípios. Dos quatro princípios básicos do federalismo, enfatizam-se a cooperação e a coordenação. A cooperação se relaciona com a autonomia dos entes federados e com o grau de descentralização vigente. A coordenação é vista como necessária para se obter a cooperação. O pano de fundo é a heterogeneidade estrutural dos municípios brasileiros. Examinam-se: a evolução do regime federativo nas constituições republicanas e as relações intergovernamentais que se estabelecem; a trajetória históricas da vigilância sanitária e epidemiológica; o processo de descentralização da vigilância sanitária no Estado do Rio de Janeiro. Aponta-se que a estratégia adotada no âmbito do SUS, de municipalização das ações de saúde, tendo proporcionado ganhos na cobertura assistencial e fragmentação da rede de serviços, merece maior reflexão na sua transposição para a vigilância sanitária. A natureza de sua função de Estado, o grau potencialmente alto de externalidade negativa e a heterogeneidade estrutural municipal colocam: a imprescindibilidade da coordenação efetiva pela União; a necessidade de reforço ao papel da esfera estadual no contexto da necessidade de cooperação regional e local; a urgência na reformulação dos critérios para descentralização e financiamento das ações de vigilância sanitária. Sem pretender esgotar a questão federativa da vigilância sanitária, apresentam-se algumas propostas para discuss��o visando superar alguns dos problemas detectados.

O acesso ao tratamento da Doença de Fabry no Sistema Único de Saúde e os pressupostos da Bioética Principialista

O acesso ao tratamento da Doença de Fabry (DF) no sistema público de saúde nacional. Trata-se de uma pesquisa exploratória de corte transversal, centrada em elementos qualitativos, realizada com os profissionais e os pacientes portadores da DF, no Ambulatório de Genética Clínica do Hospital Universitário Gaffrée e Guinle - HUGG. Utilizou-se como coleta de dados a entrevista aberta e semiestruturada. Seu objetivo maior é identificar os aspectos bioéticos envolvidos no acesso ao tratamento da DF no SUS, e para tal buscamos tornar manifestos os argumentos morais dos profissionais do ambulatório, acerca da existência de uma política pública para o tratamento das doenças raras no SUS. A Bioética Principialista de Beauchamp e Childress, em seus princípios prima-facie: o respeito pela autonomia; a não maleficência; a beneficência e a justiça, é tomada como fundamentação teórica deste estudo. O tratamento dos dados se deu por meio do método de análise de conteúdo, de Bardin. A pesquisa contempla o percurso histórico das principais política públicas de saúde, e seus movimentos em direção à criação do SUS, e a integração dos hospitais universitários ao sistema público de saúde, em seus marcos legais. Ela também enfoca a mobilização da sociedade política e organizada em busca da materialização política pública de atenção às Doenças Raras. O estudo constatou que os princípios de Justiça e da Beneficência emergiram espontaneamente, e por vezes implicitamente, na fala do sujeitos da pesquisa, em suas justificativas morais para a criação de uma política pública para Doenças Raras. Ademais, é delineado o curso da doença na família, haja vista tratar-se de doença hereditária. Assinala-se de que modo a DF chegou do acaso a estas pessoas, e como estas chegaram ao diagnóstico e tratamento.

典型草原优势植物养分回收特性对养分和水分梯度变化的响应

养分回收是植物衰老时，养分从衰老组织向活的组织体转移的一种过程。该过程延长了养分在植物体内的滞留时间，提高了植物保持养分的能力，因此是植物适应养分贫瘠生境的策略之一。全球气候变化，包括降水格局改变和氮（N）沉降增加，改变了生态系统正常的生物地球化学循环，因此可能会对植物的养分回收特性产生影响。研究不同N、磷（P）、水梯度上，植物物种养分回收特性的响应格局，对于预测N沉降增加和降水格局改变对物种养分利用策略的潜在影响，具有一定的理论与实践意义。本研究以中国科学院植物研究所多伦恢复生态学实验站长期施N肥实验（0，1，2，4，8，16，32，64 g N m-2 yr-1等8个水平）为研究平台研究了克氏针茅（Stipa krylovii）群落中优势植物养分回收随N素添加梯度的变化，同时结合三个盆栽控制实验（施N肥实验：0，0.5，1，2，4，8，16，32，64，128 g N m-2等10个水平;施P肥实验：梯度同施N肥实验;控水实验：3600，4000，4500，5143，6000，7200，9000，12000，18000，36000 mL pot-1等10个水平），主要探讨了羊草（Leymus chinensis）养分回收效率（从衰老组织中回收转移的养分百分数，RE）和养分回收度（以枯叶中养分浓度衡量，RP）以及其它叶片养分特性(绿叶养分浓度和比叶面积SLA)对环境因子改变的响应格局。同时，我们还调查了枯叶C:N比和C:P比等参数，研究环境因子改变对凋落物分解的影响。 1）连续4年施N肥显著降低了五个物种叶片N素回收度（NRP），对P素回收度（PRP）的影响在各物种间差异较大，但低N提高了多数物种的PRP;物种间，冷蒿（Artemisia frigida）RP（枯叶N和P浓度分别为14.3±2.0 mg g-1和0.68±0.09 mg g-1）最低，砂韭（Allium bidentatum）（N：5.2±0.2 mg g-1，P：0.12±0.01 mg g-1）最高。沿施N梯度，N素回收效率（NRE）的变化趋势在物种间差异较小但在方法间（叶干重水平，叶面积水平和单株水平）差异较大，而P素回收效率（PRE）的变化在物种间和方法间差别都较大。叶干重水平和叶面积水平上，NRE在四个物种中表现出显著降低的趋势，PRE只在糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）和星毛委陵菜（Potentilla acaulis）中显著降低，其它三个物种变化不显著。单株水平上，所有物种NRE（除了克氏针茅）和PRE均与施N量梯度无显著性关系。物种间，砂韭的RE最高（＞80.0%），冷蒿和星毛委陵菜最低（＜60.0%）。方法间，叶片水平上的RE均高于单株水平上。沿施N肥梯度，两个禾本科物种SLA无显著变化规律，而其它三个物种SLA表现出先增加后变化不大的趋势。物种间，最高和最低的SLA分别表现在冷蒿和克氏针茅。沿施N肥梯度，五个物种C:N比呈先显著降低后缓慢降低的趋势。物种间，最大和最小的C:N比分别出现在砂韭和冷蒿。 2）盆栽施N肥实验中，一定范围内，施N肥显著提高了羊草地上地下生物量、SLA和绿叶N浓度，显著降低了C:N比、NRP、NRE和PRE，但对绿叶P浓度、叶片PRP和C:P比无明显影响。平均枯叶N浓度和枯叶P浓度分别为16.2 mg g-1和1.01 mg g-1，平均NRE和PRE分别为46.1﹪和58.1﹪。10月时，地下生物量和养分积累均高于地上部分。 3）盆栽施P肥实验中，一定范围内，施P肥显著地提高了羊草地上地下生物量、SLA、绿叶N浓度和绿叶P浓度，显著降低了C:N比、C:P比、NRP、PRP和PRE，但对NRE无显著影响。平均枯叶N浓度和枯叶P浓度分别为9.9 mg g-1和7.43 mg g-1，平均NRE和PRE分别为58.2﹪，平均PRE为56.1﹪。10月时地下部分生物量和N库积累均高于地上部分，而P库在两个部分间差别不大。 4）盆栽控水实验中，一定范围内，供水量增加显著增加了羊草地上地下生物量、SLA、NRP、PRP、PRE、C:N比和C:P比，显著降低了绿叶N浓度，但对绿叶P浓度和NRE无显著性影响。平均枯叶N浓度和枯叶P浓度分别为10.4 mg g-1和0.32 mg g-1，平均NRE和PRE分别为54.4﹪和76.8﹪。10月时，地下部分生物量和养分积累均高于地上部分。 以上结果表明，N、P和水分因子的改变影响了植物生物量和养分分配、叶片养分特性、养分回收能力以及枯叶分解质量等，且不同梯度影响程度也不同。因此，未来全球变化包括N沉降增加和降水格局改变可能影响植物养分利用策略和凋落物分解特性，进而可能对植被-土壤系统养分循环产生影响。

家畜放牧对典型草原土壤-植被系统氮素转化的影响

草地生态系统中，放牧对调节物质流动和营养循环起着关键的作用。内蒙古地区已有上千年的游牧历史，放牧是该地区重要的草地利用方式之一。然而，近50年来，由于人口的剧增以及对草原的不合理利用与管理，使得内蒙古草原发生了严重的退化与沙漠化。理解放牧对氮循环的定量影响，对我们更合理地利用草地、防治生态系统的进一步退化以及探求最佳恢复途径都具有重要的意义。中国科学院内蒙古草原生态系统定位站精准设置的5种放牧强度处理（0.00, 1.33, 2.67, 4.00, 5.33 羊/公顷）为我们的研究提供了理想的平台。2005、2006年生长季期间，在经过16年不同放牧强度处理的一个典型草原样地上，我们测定了氮素输入（氮沉降、生物固氮）、转化（净氮矿化）、输出（反硝化及氨气挥发）速率等N循环的重要参量。同时，测定了微生物生物量碳、氮（Cmic，Nmic）及微生物呼吸（Rmic），研究了微生物在氮循环中的作用。另外，还测定了植物、土壤、固氮体中的15N自然丰度值，探讨了其对不同放牧强度的响应格局与机理。 结果表明，干湿混合沉降物全氮浓度最高达11.53 mg N l–1，沉降量最高为1.77 kg N ha–1m–1。月均氮沉降量与浓度正相关，它们与降水量均关系密切，前者更密切。结皮面积所占比例很小，不超过8%。结皮含氮量为1.01-1.43 g N kg–1，受放牧的影响不显著，但随放牧强度的增加有降低的趋势。土壤结皮能固氮，但固氮量不超过土壤氮含量的1倍。地耳的固氮量为结皮的10-20倍，故是主要的固氮体。尽管地耳含氮量受放牧影响不显著，但放牧是不放牧条件下地耳氮含量的1.58倍。 土壤NH4+-N浓度随季节变化范围为1.71-9.45 µg N g–1，它们在各放牧处理之间的差异不显著。土壤NO3–-N浓度变幅为0.27-11.21 µg N g–1。总无机氮浓度在不放牧条件下的变幅为2.69-14.57 µg N g–1，占总氮的0.49-2.6%;放牧条件下的变幅为2.49-8.66 µg N g–1，占总氮的0.35-1.21%。总无机氮浓度随季节和放牧强度的变化趋势与硝态氮相似，表现为2005年夏季期间有逐渐增加的趋势，而在2006年整个生长季期间有逐渐降低的趋势。不放牧比放牧条件下含氮量高，但在4个放牧处理之间的差异不显著。净氮矿化速率的变幅为–0.61-0.27 µg N g–1d–1，峰值通常出现在7月。净氮矿化速率在各处理间没有一致性差异，但中牧（2.67、4.00 羊/公顷）通常比重牧（5.33 羊/公顷）下的值高。净氮硝化速率通常很低，波动在–0.32-0.16 µg N g–1之间，2005年夏季及2006年春秋季的值相对较高。净氮硝化速率在各放牧处理之间差异不显著，但重牧条件下的值通常最低。累积净氮转化量在年际间差异大，2005年总体上遵循正态分布模式，而2006年随着放牧强度的增加有直线下降的趋势，2006年比2005年的累积量高。土壤温度和湿度比放牧强度对净氮矿化的影响更加显著。放牧强度通过调节这两个土壤因子对氮动态而产生间接影响。 反硝化和N2O的释放速率低，前者变幅为0.33-6.21µg N kg–1 d–1，后者为0.42-11.28 µg N kg–1 d–1。释放量夏季较强，春秋较弱。放牧对反硝化释放影响不显著，只在2005年对N2O释放影响显著。尽管如此，反硝化和N2O释放速率整体表现出在不放牧比放牧条件下高的趋势，且比最高放牧强度5.33 羊/公顷下的反硝化速率显著高。然而，它们在4个放牧处理之间的差异始终不显著。累积反硝化和N2O释放存在年际变化，2006年的值显著高。它们随着放牧强度的递增有逐渐降低的趋势，这在2006年表现得尤为明显，这种结果主要归因于土壤总氮量在长期放牧条件下随放牧压力的增加而逐渐降低。 氨气挥发速率变幅为0.88-3.52 g N ha–1d–1，高峰值出现在5月，2005比2006年同期的速率大。两年间放牧强度对氨气挥发的影响都较弱，2005年影响更弱。不放牧条件下的氨气挥发量通常最低，这在生长季的前期表现得更为明显，中牧及重牧条件下通常最高。放牧能影响氨气挥发与氨态氮，硝态氮及总无机氮浓度之间的关系，即不放牧条件下相关性显著，而放牧条件下相关性不显著。年际间氨气挥发速率与无机氮浓度之间的关系趋势相反，2005年负相关，2006年正相关。在水分充足的2006年，所有处理条件下氨气挥发与土壤水分及温度之间显著相关，但在单独每个放牧处理下，相关性不显著。 Cmic变幅大，为13.97-350.45 μg C g–1，占土壤总有机碳的1.58-8.35%。最高和最低值分别出现在夏季和春季。它们在各处理间差异不显著，不放牧下的值相对偏高。Cmic与土壤有机C和全N、前期的立枯、凋落量及含N量、优势种前期的地上生物量、根系生物量、土壤温度以及水分之间关系密切。氮素状态如氨态氮、总无机氮含量、反硝化以及N2O释放速率，氨气挥发速率与Cmic之间关系密切。Nmic占土壤全氮的0.41-2.74%，不受季节和放牧强度的显著影响。Nmic与可溶性N，表土层根系全N，立枯有机C，地上生物量之间关系密切。氮循环过程中氨气挥发速率受Nmic的影响。Rmic随季节而变化，通常5月份值最高。Rmic随着放牧强度的增加有稍降低的趋势。Rmic与土壤可溶性C、有机C，不同土层根系有机C，凋落物、立枯量及其C、N含量、全N，地上生物量，优势种前期的生物量，土壤温度之间关系密切。土壤氮循环动态如氨态氮、硝态氮、总无机氮浓度及反硝化速率与Rmic之间关系密切。 土壤、植物、地耳、生物结皮的δ15N值与放牧强度之间相关关系不显著。然而，放牧有增加表层土和植物的δ15N值而降低表土、地耳、结皮的δ15N值的趋势。表层土δ15N值与前一年生长季末期硝态氮及总无机氮浓度，反硝化速率及累积氨气挥发之间密切相关。 土壤碳含量的变幅为10.44-17.19 g C kg–1，全氮量的变幅为0.54-0.82 g N kg–1。长期的高强度放牧降低了土壤碳、氮储量。根系碳、氮含量分别为土壤碳、氮含量的40-50和10倍。立枯和凋落物有机碳含量变幅为446.94-507.01 g C kg–1，与放牧强度之间关系不密切;氮含量变幅为4.58-7.18 g N kg–1，与放牧强度之间显著负相关。优势种木地肤、冷蒿的含碳量与放牧强度之间相关不显著，但含氮量与之显著相关。 综述以上结果，不同放牧强度对内蒙草地生态系统氮循环中不同过程产生影响的程度各不相同，这种影响主要是通过它与土壤环境因子如温度、水分的联合作用而间接产生。

植物根系、根区微生物对大气CO2浓度倍增的反应及其生态学意

预测下世纪中叶，大气CO_2浓度将高到目前的两倍（即达到700μ1•1~(-1)）。CO_2倍增对植物地上部的影响已经有了较多的研究，胆是由于方法学上的困难，至今关于倍增CO_2对植物根及根区微生物的研究仍是非常匮乏。本文应用国际上最新的根研究方法，以根系为中心，研究开顶式CO_2C熏蒸培养室中，CO_2倍增条件下根系与地上部，根系与根区微生物[共生的泡囊－丛枝菌根（VAM）真菌，非共生的土壤微生物]的关系。 1. CO_2倍增对根系的影响目前CO_2倍增对根系影响的研究多集中在根生物量的测定，或根／冠比值的测定，而善于其它参数如根长度则很少涉及，而根表面的反应目前还未见文献报道。本实验以幼苗期小麦“青323”（Triticum aestivum）、水稻“中作 29”(Oryza sativa)、大豆“科农4号”（Glycine max）、玉米“农大3138”（Zea mays）、甜高粱“M－81E”（Sorghum saccharatum）为材料，研究CO_2倍增对植物生物量的影响，发现CO_2倍增使C_3植物水稻、大豆的地上部、根系干重均显著增加，使小麦的根系干重显著增加，地上部无显著差异;C_4植物玉米和甜高粱的地上部和根系均没有显著反应。植物干重反应资料表明在光合产物的分配方面，C_3和C_4植物之间存在巨大的差异。 为了解根系获取土壤资源的能力的变化，我们对根系总长度和总表面积进行了分析。用样格交叉法研究根系长度的变化，结果显示，幼苗期的小麦、大豆的根系长度均被显著促进，尤其值得注意的是，尽管玉米根系干重没有显著改变，但是根长度已发生显著变化。同时应用研究根系表面积的最新方法－Na NO_2吸附法，研究发现幼苗期小麦、水稻和大豆的根系表面积在CO_2倍增条件下均显著增加，C_4植物玉米的根表面积亦有显著增加，但甜高粱的根表面积却没有显著反应，这说明即使在C_4植物类型中，根系表面积的反应在不同物种间仍存在很大差异。由于根长度和根表面积增幅大于根干重的增幅，所以推断在CO_2倍增条件下，植物根系细根比例增加，这有利于植物获取更多的养分。由于不同植物之间根系的反应不同，这将改变群落中原有的根系竞争关系，从而影响群落中物种的组成。 2. CO_2倍增对VAM真菌侵染强度和活力的影响本文应用NBT染色法，并结合浸染强度等级和活力等级标准，首次对CO_2倍增条件下，植物VAM真菌的侵染强度和活力的变化进行了检测。对比常规的酸性品红乳酸甘油法和NBT法，发现两者在显示侵染强度时元显著差异，但后者能同时用于侵染活力等级的研究。对幼苗期大豆以及不同生长期的小麦和玉米根系VAM真菌的侵染强度和活力进行观测，结果显示，倍增CO_2对大豆的侵染强度和活力均没有显著效应;使幼苗期玉米的侵染强度显著增加，但侵染活力无显著差异，但随生长期的推移，侵染强度所受的CO_2倍增效应逐渐减小，与14天苗龄（DAP）和35DAP相比，侵染活力在22DAP时所受效应最大;使10DAP小麦的VAM侵染强度和活力均显著增加，而且这种效应在30DAP小麦中的表现与10DAP小麦的相同。说明C_3、C_4植物中，菌根真菌对CO_2倍增反应不同，这也许是C_3、C_4植物对CO_2倍增反应不同的原因之一。倍增CO_2改善了VAM真菌的发育，所以较之于非菌根侵染植物，菌根侵染植物将因为CO_2倍增而获益更多，另一方面不同种植物中，VAM真菌的发育反应不同，这将使植物群落中，根系获取无机营养的竞争能力发生变化，最终影响植物群落的物种丰度和生物多样性以及群落的演替。 3. CO_2倍增对非共生土壤微生物的影响CO_2倍增使生长70天的小麦、垂柳（Salix babylonica）、藜(Chenopodium album)、繁穗苋（Amaranthus cruentus）品种“红苋K112”的地上部和根系的生物量增加。以这些植物所在土壤为材料，用氯仿熏蒸直接提取法研究土壤微生物生物量C（C_(mic)）和生物量N（N_(mic)）的变化，发现CO_2倍增尽管使各类型植物的C_4植物）土壤中C_(mic)的变化趋势不完全相同（小麦和藜所在土壤的C_(mic)下降，垂柳中C_(mic)升高，而在繁穗苋中无显著差异），但N_(mic)在各物种所在土壤中均有不同程度的上升，在繁穗苋中增幅最大。C_(mic):N_(mic)比值在4个物种所在土壤中均明显下降，这意味着CO_2倍增后在植物生长后期，土壤微生物活性提高，分解植物凋落物和土壤中其它有机质的能力加强，从而改善贫瘠土壤中有机质质量。 4.CO_2倍增对植物呼吸和光合作用及C素积累的影响 1）CO_2倍增对植物暗呼吸的影响：以杜仲（Eucommia ulmoides）、紫花苜蓿(Medicago sativa)和玉米等10种植物的离体成熟叶片或整株为材料，研究不同测定温度（15～35 ℃）下，CO_2倍增对植物暗呼吸的影响。结果表明：在较低温度（15 ℃、20 ℃）下，CO_2倍增对植物暗呼吸没有显著效应;在较高温度（30 ℃、35 ℃）时，多数被测植物的暗呼吸显著增强。由于植物在不同温度时它们的暗咱吸受CO_2倍增的促进幅度不同，这将导致不同地区（环境温度不同）的植物暗呼吸反应有差异，而且由于不同物种的暗呼吸增幅不同，综合光合效应，它们的生物量的反应也会不同。 2）CO_2倍增对整株植物的CO_2气体交换及植物C素积累的影响：利用自行设计的一套CO_2气体测定装置，首次尝试同步测定CO_2倍增条件下幼苗期小麦地下部和地上部的气体交换在昼夜24小时内的变化及C素的积累。发现CO_2倍增不仅使小麦地上部C素的积累增加，也使地下部释放的C素增加，但整株植物的C素收入仍高于对照两倍多，这从植物与环境的CO_2气体交换角度为CO_2倍增促进植物生物量的增加提供了依据。并首次提出：植物的整体性及植物所在的环境条件（主要是温度和光照强度）决定着植物暗呼吸对CO_2倍增的响应方式：被抑制或无效应。

黄土退耕坡地植物根系分布特征及其对土壤养分的影响

为明确黄土退耕坡地植物根系分布特征及其对土壤养分的影响,在陕西神木六道沟流域选取退耕30 a的长芒草坡地和裸地坡面,利用图像处理和常规分析方法研究了长芒草根系和土壤养分在土壤剖面分布及其相互关系。结果表明: 长芒草根系主要分布在0～50 cm土层,分布规律可用指数函数来模拟。有根系存在的土壤表层有机质、全氮、全磷、硝态氮和铵态氮含量均高于无根系存在的坡面。在有根系存在时土壤有机质、全氮和硝态氮的具有明显的表聚现象。0～ 50 cm有机质、全氮、硝态氮和铵态氮随深度的变化可用幂函数来表示,而全磷随深度呈线性相关。0～50 cm的土壤养分与根长密度的关系可以用线性函数来表示。其研究结果为坡面退耕地土壤管理提供科学依据。

不同放牧强度下高山草甸生态系统碳氮分布格局和循环过程研究

本研究针对川西北高山草甸缺乏科学管理，过度放牧导致草场退化，并由此引发的一系列生态环境问题，选取红原县瓦切乡1996 年草地承包后形成的四个放牧强度草场，即不放牧、轻度（1.2 头牦牛hm-1）、中度（2.0 头牦牛hm-1）和重度放牧（2.9 头牦牛hm-1），作为研究对象，研究了不同放牧强度对草地植物-土壤系统中碳、氮这两个最基本物质的分布格局和循环过程的影响，并探讨了放牧干扰下高山草甸生态系统的管理。 1．放牧对草地植物群落物种组成，尤其是优势种，产生了明显的影响。不放牧、轻度、中度和重度放牧草地群落物种数分别为22，23，26，20 种，群落盖度分别是不放牧96.2%＞中度93.6%＞轻度89.7%＞重度73.6%。随放牧强度的增加， 原植物群落中的优势种垂穗鹅冠草（ Roegneria nutans ）、发草（Deschampsia caespitosa）和垂穗披碱草（Elymus nutans）等禾草逐渐被莎草科的川嵩草（Kobresia setchwanensis）和高山嵩草（Kobresia pygmaea）所取代成为优势种。同时，随放牧强度的增加，高原毛茛（Ranunculus brotherusii）、狼毒（Stellera chamaejasme）、鹅绒委陵菜（Potentilla anserina）和车前（Plantagodepressa）等杂类草的数量也随之增加。 2．生长季6～9 月份，草地植物地上和地下生物量（0～30cm）都是从6 月份开始增长，8 月份达到最高值，9 月份开始下降。每个月份，通常地上生物量以不放牧为最高，重度放牧总是显著小于不放牧；地下生物量随放牧强度的增加表现为增加的趋势，通常重度和中度放牧显著高于不放牧和轻度放牧草地。不放牧、轻度、中度和重度放牧草地6～9 月份4 个月的植物总生物量平均值分别是1543、1622、2295 和2449 g m-2，但随放牧强度的增加越来越来多的生物量被分配到了地下部分，地下生物量占总生物量比例的大小顺序分别是重度88%＞中度82%＞轻度76%＞不放牧69%。生物量这种变化主要是由于放牧使得群落优势种发生改变而引起的，其分配比例的变化体现了草地植物对放牧干扰的适应策略。 3．植物碳氮贮量的季节变化类似与生物量的变化。每个月份，不同放牧强度间植物地上碳氮的贮量有所不同，一般重度放牧会显著减少植物地上碳氮贮量。植物根系(0～30cm)碳氮贮量随放牧强度的增加表现为增加的趋势，通常重度和中度放牧显著高于不放牧和轻度放牧草地。不放牧、轻度、中度和重度放牧草地6～9 月份4 个月的植物总碳平均值分别是547、586、847 和909 g m-2，根系碳贮量占植物总碳的比例大小顺序分别是重度88%＞中度82%＞轻度76%＞不放牧69%；放牧、轻度、中度和重度放牧草地6～9 月份4 个月的植物总氮平均值分别是17、17、23 和26 g m-2，根系氮贮量占植物总氮的比例大小顺序分别是重度79%＞轻度71%＞中度70%＞不放牧65%。 4. 土壤有机碳贮量（0～30cm）的季节变化表现为7 月份略有下降，8 月开始增加，9 月份达到的最大值。土壤氮贮量的季节变化表现为随季节的推移逐渐增加的趋势。增加的放牧强度不同程度的增加土壤有机碳氮的贮量。不放牧、轻度、中度和重度放牧6～9 月份4 个月的土壤有机碳贮量的平均值分别是9.72、10.36、10.62 和11.74 kg m-2，土壤氮贮量分别为1.45、1.56、1.66 和1.83 kg m-2。土壤中有机碳（氮）的贮量都占到了植物-土壤系统有机碳（氮）的90%以上，但不同放牧强度之间的差异不明显。 5. 土壤氮的总硝化和反硝化，温室气体N2O 和CO2 的释放率的季节变化表现为从6 月份开始增加，7 月份达到最大值，8 月份开始下降，9 月份降为最小值。增加的放牧强度趋向于增加土壤氮的总硝化和反硝化作用，温室气体N2O和CO2 的释放率，通常情况下，中度放牧和重度放牧显著地加强了这些过程。 6．垂穗鹅冠草（Roegneria nutans）和川嵩草（Kobresia setchwanensis）凋落物在不同放牧强度下经过1 年的分解，两种凋落物的失重率及其碳氮的损失率3都随放牧增加表现为增加的趋势。在同一放牧强度下，川嵩草凋落物的失重率和碳氮的损失率都高于垂穗鹅冠草凋落物。 7. 尽管重度放牧显著增加了土壤碳氮的贮量，但同时也显著降低了植被群落盖度，降低了植物地上生物量，因此，久而久之会减少植物向土壤中的碳氮归还率；与不放牧和轻度放牧相比，重度放牧又显著增加了土壤CO2 和NO2 的排放量，这是草地生态系统碳氮损失的重要途径。由此可见，对于这些地处青藏高原的非常脆弱的高山草甸生态系统，长期重度放牧不仅导致植物生产力降低，而且将导致草地生态系统退化，甚至造成土壤中碳氮含量减少。 Long-term overgrazing has resulted in considerable deterioration in alpine meadowof the northwest Sichan Province. In order to explore management strategies for thesustainability of these alpine meadows, we selected four grasslands with differentgrazing intensity (no grazing-NG: 0, light grazing-LG: 1.2, moderate grazing-MG: 2.0,and heavy grazing-HG: 2.9 yaks ha-1) to evaluate carbon, nitrogen pools and cyclingprocesses within the plant-soil system in Waqie Village, Hongyuan County, Sichuan Province. 1. Grazing obviously changed the plant species composition, especially ondominant plant species. Total number of species is 22, 23, 26, and 20 for NG, LG, MGand HG, respectively. Vegetation coverage under different grazing intensity ranked inthe order of 96.2% for HG＞93.6% for MG＞89.7% for LG＞73.6% for NG. Thedominator of HG community shifted from grasses-Roegneria nutans andDeschampsia caespitosa dominated in the NG and LG sites into sedges-Kobresiapygmaea and K. setchwanensis. At the same time, with the increase of grazingintensity, the numbers of forbs, such as Ranunculus brotherusii, Stellera chamaejasme,Potentilla anserine and Plantago depressa, increased with grazing intensity. 2. Over the growing season, aboveground and belowground biomass showed a 5single peak pattern with the highest biomass in August. For each month, abovegroundbiomass usually was the highest in the NG site and lowest in the HG site.Belowground biomass showed a trend of increase as grazing intensity increased and itwas significantly higher in the HG and MG site than in the NG and LG sites. Totalplant biomass averaged over the growing season is 1543, 1622, 2295 and 2449 g m-2for NG, LG, MG and HG, respectively. The proportion of biomass to total plantbiomass for NG, LG, MG and HG is 88%, 82%, 76% and 69%, respectively. Higherallocation ratio for is an adaptive response of plant to grazing. 3. Carbon and nitrogen storage in plant components followed the similar seasonalpatterns as their biomass under different grazing intensities. Generally, heavy grazingsignificantly decreases aboveground biomass carbon and nitrogen compared to nograzing. Carbon and nitrogen storage in root tended to increase as grazing increasedand they are significantly higher in the HG and MG sites compared to the LG and NGsite. Total Carbon storage in plant system averaged over the growing season is 547,586, 847 and 909 g m-2 for NG, LG, MG and HG, respectively, while 17, 17, 23 and 26g m-2 for nitrogen. The proportion of carbon storage in root to total plant carbon forNG, LG, MG and HG is 88%, 82%, 76%, 69%, respectively, while 65%, 71%, 70%and 79% for nitrogen. 4. Carbon storage in soil (0-30cm) decreased slightly in July, then increased inAugust and peaked in September. Nitrogen storage in soil tended to increase withseason and grazing intensity. Total Carbon storage in soil averaged over the growingseason is 9.72, 10.36, 10.62 and11.74 kg m-2 for NG, LG, MG and HG, respectively,while 1.45, 1.56, 1.66 and 1.83 for nitrogen. The proportion of carbon (nitrogen)storage in soil to plant-soil system carbon (nitrogen) storage for NG, LG, MG and HGis more than 90%, which is not markedly different among different grazing intensities. 5. Gross nitrification, denitrification, CO2 and N2O flux rates in soil increasedfrom June to July and then declined until September, all of which tended to increasewith the increase of grazing intensity. Generally, heavy and moderate grazing intensitysignificantly enhanced these process compared to no and light grazing intensity. 6. After decomposing in situ for a year, relative weight, carbon and nitrogen loss in the litter of Roegneria nutans and Kobresia setchwanensis tended to increase asgrazing intensity increased. Under the same grazing intensity, relative weight, carbonand nitrogen loss in the litter of Kobresia setchwanensis were higher than these in thelitter of Roegneria nutans. 7. Although heavy grazing intensity resulted in higher levels of carbon andnitrogen in plant and soil, it decreased vegetation coverage and aboveground biomass,which are undesirable for livestock production and sustainable grassland development.What is more, heavy grazing could also introduce potential carbon and nitrogen lossvia increasing CO2 and N2O emission into the atmosphere. Grazing at moderateintensity resulted in a plant community dominated by forage grasses with highaboveground biomass productivity and N content. The alpine meadow ecosystems inTibetan Plateau are very fragile and evolve under increasing grazing intensity by largeherbivores; therefore, deterioration of the plant-soil system, and possible declines insoil C and N, are potential without proper management in the future.

根际沉积及其在植物-土壤碳循环中的作用

植物根际沉积是一种重要的植物与土壤交换的界面过程,在土壤碳周转方面具有重要的作用;根际碳的沉积也是联系植物、土壤及微生物的桥梁.本文就近年来关于根际沉积中碳平衡、碳循环等相关研究,阐述了根际碳沉积的机制,探讨了相关试验中存在的问题,以及不同植物品种、种类和生育期根际沉积的差异和根际沉积物与土壤呼吸的关系,指出了根际沉积在植物-土壤体系中碳循环的重要作用.在此基础上,提出了未来的研究领域及方向.