Effects of drying-wetting cycle caused by rainfall on soil respiration: Progress and prospect

Soil respiration is an important part of the carbon cycle in terrestrial ecosystems. The changes of soil respiration caused by rainfall directly affect global carbon balance. Therefore, it is important to explore the mechanism underlying the effects of rainfall on soil respiration, which is necessary for understanding the carbon cycle and carbon budget of terrestrial ecosystems. Here, we summarized the research progress on the mechanism of drying-wetting cycle caused by rainfall on soil respiration. Soil respiration can be promoted at intermediate moisture conditions, but suppressed in both wetter and drier conditions. Dryingwetting cycles caused by rainfall affect soil respiration by changing soil moisture. On one hand, under the condition of drought, dryingwetting cycle caused by rainfall improve soil respiration rate by shortterm replacement of CO2 in soil, increases of soil microbial respiratory substrate, increases of microbial activity, and enhancement of litter decomposition. On the other hand, soils with high moisture could reach saturation more quickly or even be waterlogged after a short period of rainfall. Dryingwetting cycle caused by rainfall can significantly suppress soil respiration through restricting the entrance of O2 to the soil, forming an anaerobic environment, and inhibiting microbial and root respiration. In addition, dryingwetting cycle caused by rainfall could significantly inhibit root respiration by flooding part of the plant, reducing plant leaf area and photosynthetic products. In order to accurately estimate the interference of soil respiration on carbon budget of terrestrial ecosystems, future studies on the effects of rainfall on soil respiration should focus on three aspects: (1) microbiological response mechanisms underlying the effects of rainfall on soil respiration; (2) differentiating response mechanisms of soil autotrophic respiration and heterotrophic respiration to rainfall; and (3) modeling the effect of rainfall on soil respiration

Electrochemical Behavior of Zinc-Bismuth Alloy Electrodes in Gelled Electrolytes

锌电极的自腐蚀速率,持续放电下的阳极溶解速率和电极钝化的难易程度是碱性电池性能的重要电化学参数.本文应用线性极化、恒流放电等电化学实验方法研究了电解液中添加CArbOPOl树脂以及电极中添加bI对锌电极电化学行为的影响.并应用金相显微镜和环境扫描电子显微镜(ESEM)对锌电极和锌铋合金电极浸蚀及放电后的形貌进行了表征.结果表明:电解液中添加适量的CArbOPOl树脂可明显提高电极的极化电阻,显著降低电极的自腐蚀速率;阳极的溶解电位出现不同程度的正移,阳极过电位显著增大且大电流密度放电时较明显促进电极钝化.锌电极中添加一定量的bI对改善电极表面氧化物膜的沉积形貌和电极表面固液界面的传质条件,减小电极的自腐蚀速率,抑制电极自腐蚀等方面具有显著作用.The self-corrosion rate, anodic dissolution rate, and passivating tendency of a zinc anode are important parameters that affect the performance of alkaline batteries.Effects of the addition of Carbopol resin to the electrolyte and the addition of passivation Bi passivation to the electrodes on the electrochemical behavior of Zn electrodes were investigated by linear polarization and chronopotentiometry.Surface morphologies of Zn electrodes and Zn-Bi alloy electrodes after etched and constant current dissolution were examined using a metallographic microscope and environmental scanning electron microscope (ESEM).Results showed that the addition of Carbopol resin significantly enhanced the polarization resistance, decreased the self-corrosion current, led to a positive shift in anodic dissolution potential, remarkably increased the anodic overpotential and promoted the passivation of alloy electrodes.The addition of Bi markedly improved the oxide film morphology and mass transfer between solid-liquid interfaces, decreased the self-corrosion rate of Zn electrodes and inhibited the self-corrosion process in Zn electrodes.国家自然科学基金(50731004);国家科技支撑计划(2007BAB27B04-N43CTT)资助项目---

Electrochemical Behavior of Zinc-Bismuth Alloy Electrodes in Gelled Electrolytes

The self-corrosion rate, anodic dissolution rate, and passivating tendency of a zinc anode are important parameters that affect the performance of alkaline batteries. Effects of the addition of Carbopol resin to the electrolyte and the addition of passivation Bi passivation to the electrodes on the electrochemical behavior of Zn electrodes were investigated by linear polarization and chronopotentiometry. Surface morphologies of Zn electrodes and Zn-Bi alloy electrodes after etched and constant current dissolution were examined using a metallographic microscope and environmental scanning electron microscope (ESEM). Results showed that the addition of Carbopol resin significantly enhanced the polarization resistance, decreased the self-corrosion current, led to a positive shift in anodic dissolution potential, remarkably increased the anodic overpotential and promoted the passivation of alloy electrodes. The addition of Bi markedly improved the oxide film morphology and mass transfer between solid-liquid interfaces, decreased the self-corrosion rate of Zn electrodes and inhibited the self-corrosion process in Zn electrodes.National Natural Science Foundation of China [50731004]; National Sci-Tech Supporting Program of China [2007BAB27B04-N43CTT

Trauma Fxperiences, Post-Traumatic Stress Disorder Prevalence and Moderating Effect of Resilience in Rural Adolescents

本研究基于《精神障碍诊断与统计手册》(第五版)的诊断标准，考察了农村地区171名乡镇初级中学学生创伤经历、创伤后应激障碍(简称PTSD)流行情况及心理韧性对二者关系的调节效应。研究一结果显示，(1) 60%的农村青少年至少经历过1件创伤性事件，发生频率最高的创伤性事件为曾有亲近的人去世(42.6%); (2)有创伤经历的农村青少年的PTSD检出率为9.}%，与PTSD有关的人口学特征为男性、独生子女以及父母在外打工;(3)最易引发创伤后应激障碍的创伤经历为遭受或目睹家庭暴力。研究二结果显示，创伤经历对PTSD具有正向预测作用，心理韧性在创伤经历对PTSD的预测中起负向调节作用。本研究呈现了农村青少年群体创伤相关心理健康现状，识别了该群体催患PTSD的部分风险因素，揭示了心理韧性抵御PTSD的积极作用。本研究发现为降低农村青少年催患PTSD的风险以及筛查和干预PTSD易感人群提供了重要启示。</p

模拟降雨量变化对黄河三角洲湿地土壤呼吸的影响及机制

滨海湿地由于较高的初级生产力、较低有机质分解速率以及较高的碳埋藏速率，被称为是缓解全球变暖重要的“蓝碳”资源。同时滨海湿地位于海陆交错的生态脆弱区，对全球变化十分敏感，尤其是对气候变暖背景下加剧的全球水文循环导致的降雨量变化响应敏感。土壤呼吸作为滨海湿地土壤碳库向大气释放CO2的最大碳通量，对降雨量变化的响应对于正确评价滨海湿地的固碳潜力具有重要的意义。然而现阶段滨海湿地土壤呼吸速率及其组分对于降雨量变化的响应模式和内在机制仍不清楚。而且随着野外控制试验处理年限的增加，土壤呼吸对降雨量变化的响应是否会受到气候变化的影响也十分不确定。因此本研究以黄河三角洲滨海湿地为研究对象，通过开展多年降雨量增减野外控制试验（包括降雨减少60%、降雨减少40%、对照、降雨增加40%、降雨增加60%共五种降雨处理）和室内分析实验，并结合土壤呼吸组分分离技术，探究了降雨量变化对土壤理化性质（土壤湿度、土壤温度、土壤电导率、土壤酸碱度、土壤铵态氮、土壤硝态氮、土壤可溶性有机碳和土壤微生物量碳）、植物群落特征（植物物种多样性、植被叶面积指数、植被地上、地下以及总生物量）以及土壤呼吸速率及其组分（土壤自养呼吸和土壤异养呼吸）的影响及机制，同时探究了多年气候变化对土壤呼吸随梯度降雨处理敏感性的影响，主要结果包括以下几个方面： （1）模拟降雨量变化显著影响了滨海湿地土壤理化性质和植物群落特征。不同降雨处理下土壤湿度、土壤铵态氮、土壤可溶性有机碳和土壤微生物量碳都随着试验梯度降雨量的增加而显著增加；土壤温度和土壤电导率随着试验梯度降雨量的增加而显著降低。同时模拟降雨量变化也显著影响了滨海湿地植物群落特征，不同降雨处理下植物物种多样性指数、植被叶面积指数以及植被地上、地下以及总生物量均随着试验梯度降雨量的增加而显著增加。 （2）滨海湿地土壤呼吸速率随着试验降雨梯度呈现正不对称响应趋势。不同降雨处理下年平均土壤呼吸速率与降雨量呈指数正相关关系，土壤呼吸速率在增雨处理下的增加量要显著大于减雨处理下的减少量。同时植被地下生物量和叶面积指数与土壤呼吸速率一致，均随着试验降雨梯度呈现正不对称响应趋势。而且在不同降雨处理下，植被地下生物量和叶面积指数与土壤电导率之间线性回归斜率的大小均是增雨处理大于减雨处理。因而减雨处理下植被对土壤盐渍化的适应导致了土壤呼吸速率随试验降雨梯度的正不对称响应。 （3）降雨处理显著改变了滨海湿地土壤呼吸组分占总呼吸的比例，同时相对于土壤异养呼吸，土壤自养呼吸对降雨处理更加敏感。增雨处理显著提高了土壤自养呼吸占总呼吸的比例，但显著降低了土壤异养呼吸占总呼吸的比例。同时不同降雨处理下土壤自养呼吸和异养呼吸均与降雨量呈指数正相关关系，土壤自养呼吸与降雨量的回归参数要大于土壤异养呼吸与降雨量的回归参数。此外，土壤自养呼吸对降雨处理的响应主要与土壤电导率、地上生物量和叶面积指数有关。而土壤异养呼吸对降雨处理的响应主要与土壤湿度、地上生物量和土壤微生物量碳有关。 （4）气候的年际变化决定了滨海湿地土壤呼吸对试验梯度降雨处理的敏感性。通过指数模型量化土壤呼吸对试验降雨处理的敏感性，发现气候变化中环境降雨量与土壤呼吸对降雨处理的敏感性之间呈显著负相关关系。同时土壤呼吸对降雨处理的敏感性与植被地下生物量与降雨处理的敏感性间呈正相关关系。而且土壤呼吸组分（自养呼吸和异养呼吸）也均和植被地下生物量呈正相关关系。因而气候变化主要通过影响植被地下生物量对降雨处理的敏感性来影响土壤呼吸对降雨处理的敏感性。 综上所述，植被生长发育对土壤盐渍化的适应是滨海湿地土壤呼吸速率随试验降雨梯度呈正不对称响应的主要决定因素。同时相对于土壤异养呼吸，土壤自养呼吸对试验降雨处理更加敏感。此外，气候变化决定了滨海湿地土壤呼吸对降雨处理的敏感性。我们的研究结果强调了土壤盐度和气候变化在调节滨海湿地土壤碳循环对降雨处理响应中发挥着重要作用。同时土壤呼吸组分对降雨处理敏感性的差异表明未来降雨变异的增加可能对滨海湿地土壤碳库的稳定性产生负面影响

Trauma Experiences and Post-Traumatic Stress Disorder Prevalence in Rural Adolescents

基于《精神障碍诊断与统计手册》(第五版)的诊断标准,考察了农村青少年创伤经历、创伤后应激障碍流行情况及其与人口学特征、创伤经历之间的关系。研究采用《加州大学洛杉矶分校儿童青少年创伤后应激障碍反应指数》和《创伤后应激障碍检查表第五版》,对1781名乡镇初级中学学生进行了调查。结果显示,(1) 60%的农村青少年至少经历过1件创伤性事件,发生频率最高的创伤性事件为曾有亲近的人去世(42.6%);(2)有创伤经历的农村青少年的PTSD检出率为9.7%,与PTSD有关的人口学特征为男性、独生子女以及父母在外打工;(3)最易引发创伤后应激障碍的创伤经历为遭受或目睹家庭暴力。本研究呈现了农村青少年群体创伤相关心理健康现状,并初步识别了一些该群体罹患PTSD的风险因素,这将有助于在临床实践中针对PTSD易感人群进行及时、有效的筛查和干预

基于附加弹簧双滑块四杆机构的柔顺恒力机构设计

给出一种基于伪刚体模型的柔顺夹持器设计方法。基于附加弹簧双滑块四杆机构构造了一种具有恒力特性的柔顺夹持机构。建立了机构位置分析模型，利用虚功原理构建运动静力学方程，分析弹簧刚度对机构输出特性的影响，获得了具有一种恒力特性的柔顺夹持机构设计方法。基于伪刚体模型，将附加弹簧以柔性模块替代，得到一种新型柔顺恒力机构。利用有限元分析软件验证该机构理论模型建立柔顺恒力机构的可行性；构造了一种具有对称结构形式的新型柔顺恒力夹持器。该柔顺恒力夹持器的设计方法也可应用于其他类型附加弹簧机构的非线性刚度特性柔顺机构设计

冬小麦播种密度和施肥方式对麦田杂草群落组成及生长的影响

在半湿润地区的土垫旱耕人为土上,以冬小麦品种小偃22为指示作物,通过田间小区试验研究了不同施肥条件下冬小麦田间杂草种群的组成以及在4个生育期(越冬期、返青期、拔节期、成熟期)田间杂草密度和生物量的变化.结果表明:(1)在冬小麦全生育期内共发现以猪殃殃、麦家公、婆婆纳、播娘蒿、泽漆、荠菜等为主的17种杂草,不同生育期杂草的优势种群不同,而且杂草总密度表现为越冬期&gt;返青期&gt;拔节期,生物量表现为拔节期&gt;返青期&gt;越冬期;(2)与不施肥处理(P0N0)比较,单施氮肥增加了杂草密度和生物量,在氮磷配施条件下,氮肥对生物量有极显著影响且随施氮量增加表现为减小趋势,其中PN45处理的杂草生物量最大并比P0N0增加51.8%;施磷对杂草生物量有极显著影响,其中单施磷比P0N0处理增加44.0%,PN135处理比P0N135处理增加24.0%.(3)低密度播种比正常密度播种能显著增加杂草生物量,平均增加幅度达82.9%.结果表明,通过增施氮肥和适当增加种植密度,可在一定程度上控制杂草发生,促进作物良好生

Dynamic changes of soil NO_3~--N as affected by different N fertilizer application and weed treatments in semi-humid winter wheat field

以中等肥力土垫旱耕人为土为供试土壤,在冬小麦(Triticumaestivum)不同生育期采集0&mdash;100 cm土层土壤样品,研究不同施肥及杂草处理对半湿润农田生态系统土壤NO3--N动态变化的影响。结果表明,1)土壤剖面NO3--N含量随施氮量增加而显著增加,0&mdash;100 cm土层NO3--N累积量与施氮量线性相关;在越冬期、返青期和拔节期,相关系数r分别为0.995、0.971和0.949。2)冬小麦生长过程中,土体NO3--N含量先降低后回升,在拔节期最低;成熟期土壤有机氮矿化产生的NO3--N是收获后土壤剖面残留NO3--N的主要贡献者。3)在越冬期、返青期、拔节期和成熟期,施磷(PN135)与不施磷(P0N135)处理相比,施磷可显著减少土体NO3--N累积量,减少量分别为N61.4、26.9、36.6和5.5 kg/hm2;磷肥对土壤NO3--N残留累积量的削减效应以越冬期表现最为显著,成熟期表现不显著。4)在施磷的基础上,不同杂草处理土壤剖面NO3--N累积量在施氮量为45 kg/hm2(PN45)及90 kg/hm2(PN90)时差异不显著;而在施氮量为180 kg/hm2(即PN180)的高氮处..