Daha çox

5.6: Azot və Qidalar - Yerşünaslıq


Azot atmosferdə ən çox yayılmış qazdır və digər atmosfer qazları kimi okeanın səth təbəqələrində həll olunur. Ancaq dəniz orqanizmlərinin əksəriyyəti əridilmiş azotu havada olduğu formada birbaşa istifadə edə bilməzlər (N2), buna görə əvvəlcə digər azotlu məhsullara çevrilməlidir. Bu dönüşümlər ərimiş N qəbul edən dəniz bakteriyaları tərəfindən həyata keçirilir2 və onu ammoniuma (NH) çevirin4+), nitrit (YOX22-) və ya nitrat (YOX3). Nitrat, okeanda əsas istehsalçılar tərəfindən istifadə olunan əsas azotlu birləşməsidir; böyükdür qida fotosintez üçün tələb olunur. Ümumiyyətlə okeanlarda az miqdarda tapılırlar, çünki ilkin istehsalçılar tərəfindən tez istehlak olunurlar.

Nitrat ən vacib qida maddələrindən biri olduğundan, okeandakı ümumi qida nümunələrini müzakirə edərkən yalnız nitrat üzərində dayanacağıq. Fosfat və silisium kimi digər vacib qidalar nitratla oxşar naxışlar göstərir və birincil istehsal bölməsində müzakirə ediləcək (fəsil 7).

Təmsil olunan bir qida (nitrat) profili aşağıda göstərilmişdir (Şəkil ( PageIndex {1} )). Səthdə qida konsentrasiyaları azdır, çünki əsas istehsalçıların yerləşdiyi yer budur; qida maddələri sürətlə tükənir və yığılma şansı yoxdur. Artıq istehsalçılar tərəfindən istehlak edilmədiyindən və üzvi maddələrin bakteriyalar tərəfindən parçalanması ilə bərpa olunduqlarından qida səviyyəsi dərinlikdə artır.

Sakit və Atlantik Okeanları arasında qida və həll olunmuş oksigen profillərinin müqayisəsi bəzi maraqlı fərqləri ortaya qoyur (Şəkil ( PageIndex {2} )). Ümumiyyətlə, Atlantik okeanında daha çox həll olmuş oksigen var, lakin qida konsentrasiyası Sakit Okeandan daha azdır. Şimali Atlantikada çox soyuq və sıx olan su kütlələri əmələ gəlir, buna görə su dibinə batır. Bu su sonrakı min ili və ya daha çoxunu dənizin dibi ilə Atlantikdən, Hindistana və nəhayət Sakit Okeana aparacaq (bax 9.8. Bölmə). Bu su əvvəlcə oksigenlə zəngin səth suyudur və batdıqca oksigeni dərin dəniz səthinə gətirir. Dibindəki su okean hövzələri boyunca hərəkət edərkən oksigen tənəffüs və parçalanma yolu ilə xaric olur və Sakit okeana gəldiyi zaman oksigenin çox hissəsini tükəndirdi. Eyni zamanda, batan üzvi maddələrin parçalanması okeanlar boyunca hərəkət edərkən dərin suya qida maddələri əlavə edir, beləliklə qida maddələri yığılır və Sakit okean suyu qida ilə zəngin olur. Dərin sulardakı oksigenin qida maddələrinə nisbətlərinin müqayisəsi suyun yaşını, yəni Şimali Atlantika səthindən səthdən batandan bəri nə qədər vaxt keçdiyini göstərə bilər. Yüksək oksigenli və az qida tərkibli su nisbətən cavandır, yaşlı suyun oksigeni az, lakin qida konsentrasiyası daha yüksək olacaqdır.


5.6: Azot və Qidalar - Geoscience

MDPI tərəfindən nəşr olunan bütün məqalələr açıq giriş lisenziyası altında dərhal dünya miqyasında təqdim olunur. Rəqəmlər və cədvəllər daxil olmaqla MDPI tərəfindən dərc olunmuş məqalənin hamısını və ya bir hissəsini yenidən istifadə etmək üçün xüsusi icazə tələb olunmur. Açıq girişli Creative Common CC BY lisenziyası ilə nəşr olunan məqalələr üçün orijinal məqalənin açıq şəkildə göstərilməsi şərtilə məqalənin hər hansı bir hissəsi icazəsiz yenidən istifadə edilə bilər.

Xüsusiyyət sənədləri, sahədəki yüksək təsir üçün əhəmiyyətli potensiala sahib olan ən inkişaf etmiş tədqiqatları təmsil edir. Bədii sənədlər elmi redaktorların fərdi dəvəti və ya tövsiyəsi ilə təqdim olunur və dərc olunmadan əvvəl həmyaşıdlar tərəfindən nəzərdən keçirilir.

Xüsusiyyət Sənədi ya orijinal bir tədqiqat məqaləsi, ya da tez-tez bir neçə texnika və ya yanaşmanı ehtiva edən əhəmiyyətli bir yeni tədqiqat işi və ya bu sahədəki son inkişafa dair qısa və dəqiq yeniləmələri əks etdirən hərtərəfli bir araşdırma sənədi ola bilər. ədəbiyyat. Bu tip kağızlar gələcək tədqiqat istiqamətləri və ya mümkün tətbiqetmələr haqqında bir fikir təqdim edir.

Editor’s Choice məqalələri dünyanın hər yerindən MDPI jurnallarının elmi redaktorlarının tövsiyələrinə əsaslanır. Redaktorlar, bu yaxınlarda jurnalda dərc olunan müəlliflər üçün xüsusilə maraqlı olacağını və ya bu sahədə əhəmiyyətli olacağını düşündükləri az sayda məqaləni seçirlər. Məqsəd, jurnalın müxtəlif tədqiqat sahələrində dərc olunmuş ən həyəcan verici əsərlərdən bəzilərinin görüntülərini təqdim etməkdir.


Giriş seçimləri

1 il ərzində jurnala tam giriş əldə edin

Bütün qiymətlər NET qiymətləridir.
ƏDV daha sonra kassaya əlavə olunacaq.
Vergi hesablanması ödəmə zamanı başa çatacaq.

ReadCube-da vaxt məhdud və ya tam məqalə girişi əldə edin.

Bütün qiymətlər NET qiymətləridir.


İstinadlar

Ballantyne, A. P., Alden, C. B., Miller, J. B., Tans, P. P. & amp White, J. W. C. Son 50 ildə quru və okeanlar tərəfindən müşahidə olunan dəqiq karbon dioksid alımında artım. Təbiət 488, 70–72 (2012).

Ahlström, A., Schurgers, G., Arneth, A. & amp Smith, B. CMIP5 iqlim dəyişikliyi proqnozlarına yerüstü ekosistem karbon cavabında möhkəmlik və qeyri-müəyyənlik. Ətraf. Res. Lett. 7, 044008 (2012).

Arora, V. K. et al. CMIP5 Earth System Modellərindəki karbon konsentrasiyası və karbon-iqlim geri bildirişləri. J. Clim. 26, 5289–5314 (2013).

Anav, A. et al. CMIP5 Yer Sistemi Modellərində qlobal karbon dövrünün quru və okean komponentlərinin qiymətləndirilməsi. J. Clim. 26, 6801–6843 (2013).

Oren, R. et al. Torpağın məhsuldarlığı CO2 ilə zənginləşdirilmiş atmosferdə meşə ekosistemləri tərəfindən karbonun ayrılmasını məhdudlaşdırır. Təbiət 411, 469–472 (2001).

Hungate, B. A., Dukes, J. S., Shaw, R., Luo, Y. & amp Field, C. B. Azot və iqlim dəyişikliyi. Elm 302, 1512–1513 (2003).

Wang, Y. P. & amp; Houlton, B. Z. Yerdəki karbon qəbuluna azot məhdudiyyəti: Qlobal karbon-iqlim rəyinə təsirlər. Geofiz. Res. Lett. 36, L24403 (2009).

Norby, R. J., Warren, J. M., Iversen, C. M., Medlyn, B. E. & amp McMurtrie, R. E. məhdud azot mövcudluğu ilə məhdudlaşan meşə məhsuldarlığının artırılması. Proc. Natl Acad. Elm. ABŞ 107, 19368–19373 (2010).

Thornton, P. E., Lamarque, J. F., Rosenbloom, N. A. & amp Mahowald, N. M. Karbon-azot dövrü birləşməsinin CO2 gübrələməsinə və iqlim dəyişkənliyinə torpaq modeli reaksiyasına təsiri. Glob. Biyogeokimya. Velosipedlər 21, GB4018 (2007).

Gerber, S., Hedin, L. O., Oppenheimer, M., Pacala, S. W. & amp Shevliakova, E. Azotun velosiped sürməsi və qlobal dinamik quru modelində geribildirimler. Glob. Biyogeokimya. Velosipedlər 24, GB1001 (2010).

Zaehle, S., Friedlingstein, P. & amp Friend, A. D. Yerdəki azot geri bildirişləri gələcək iqlim dəyişikliyini sürətləndirə bilər. Geofiz. Res. Lett. 37, L01401 (2010).

Elser, J. J. et al. Şirin su, dəniz və quru ekosistemlərində ilkin istehsalçıların azot və fosfor məhdudlaşmasının qlobal analizi. Ekol. Lett. 10, 1135–1142 (2007).

Cleveland, C. C. et al. Yerdəki biosferdə təkrar emal edilmiş yeni istehsal nümunələri. Proc. Natl Acad. Elm. ABŞ 110, 12733–12737 (2013).

Peñuelas, J. et al. İnsandan qaynaqlanan azot-fosfor dengesizliği, dünya səviyyəsində təbii və idarə olunan ekosistemləri dəyişdirir. Təbiət. 4, 2934 (2013).

Zhang, Q., Wang, Y. P., Matear, R. J., Pitman, A. J. & amp Dai, Y. J. Azot və fosfor məhdudiyyətləri gələcəkdə icazə verilən CO2 emissiyalarını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Geofiz. Res. Lett. 41, 632–637 (2014).

Wang, Y. P., Law, R. M. & amp Pak, B. Yerdəki biosfer üçün karbon, azot və fosfor dövrlərinin qlobal bir modeli. Biogeoscience 7, 2261–2282 (2010).

Todd-Brown, K. E. O. et al. 21-ci əsrdə Yer sistemi modelləri tərəfindən proqnozlaşdırılan torpaq üzvi karbon anbarındakı dəyişikliklər. Biogeoscience 11, 2341–2356 (2014).

Vitousek, P. M., Porder, S., Houlton, B. Z. & amp Chadwick, O. A. Yerdəki fosfor məhdudluğu: Mexanizmlər, təsirlər və azot-fosfor qarşılıqlı təsirləri. Ekol. Tətbiq. 20, 5–15 (2010).

Finzi, A. C. et al. İsti-mülayim bir meşədə yüksək CO2 altında ekosistem proseslərinin mütərəqqi azot məhdudlaşdırması. Ekologiya 87, 15–25 (2006).

Clark, D. A., Clark, D. B. & amp; Oberbauer, S. F. Tropik yağış meşələri yerüstü məhsuldarlığının CO2 və iqlim stresinin artmasına sahə miqdarında verilmiş cavabları, 1997-2009. J. Geofiz. Res. 118, 783–794 (2013).

Melillo, J. M. et al. Torpağın istiləşməsi, karbon-azot qarşılıqlı təsiri və meşə karbon büdcələri. Proc. Natl Acad. Elm. ABŞ 108, 9508–9512 (2011).

Lloyd, J., Bird, M. I., Veenendaal, E. M. & amp Kruijt, B. in İqlim Sistemində Qlobal Biyogeokimyəvi Dövrlər (eds Schulze, E-D. et al.) 95–114 (Academic Press, 2001).

Chambers, J. & amp Silver, W. Tropik meşələrin atmosfer dəyişikliyinə ekofizyolojik və biyogeokimyəvi reaksiyalarının bəzi aspektləri. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 359, 463–476 (2004).

Drigo, B. et al. Yüksək atmosfer CO2-yə cavab olaraq kökündən karbon axınının əlaqəli mikrob topluluğuna keçməsi. Proc. Natl Acad. Elm. ABŞ 107, 10938–10942 (2010).

Phillips, R. P., Finzi, A. C. & amp Bernhardt, E. S. Gücləndirilmiş kök ekssudasiyası, uzun müddətli CO2 fümigasiyası altında bir şam meşəsində N velosiped sürmək üçün mikrob geri qayıtmasına səbəb olur. Ekol. Lett. 14, 187–194 (2011).

Vicca, S. et al. Bərəkətli meşələr biokütləni daha səmərəli istehsal edir. Ekol. Lett. 15, 520–526 (2012).

Cleveland, C. C. et al. Tropik yağış meşəsindəki xalis ilkin məhsuldarlıq, qida maddələri və iqlim arasındakı əlaqələr: Pan-tropik analiz. Ekol. Lett. 14, 939–947 (2011).

Schuur, E. A. G. et al. Permafrost əriməsinin tundradan köhnə karbon salınmasına və xalis karbon mübadiləsinə təsiri. Təbiət 459, 556–559 (2009).

Koven, C. D. et al. Permafrost karbon-iqlim rəyləri qlobal istiləşməni sürətləndirir. Proc. Natl Acad. Elm. ABŞ 108, 14769–14774 (2011).

Carvalhais, N. et al. Quru ekosistemlərindəki karbon dövriyyəsi müddətlərinin iqlimlə qlobal dəyişməsi. Təbiət 514, 213–217 (2014).


Əsas fikirlər

  • Ən yüksək buğda zülalı məhsuldarlığı N ilə əkin zamanı 140 kq ha-1-də əldə edilmişdir.
  • Bayraq yarpağına qədər N-nin təxirə salınması daha az protein məhsuldarlığı ilə nəticələndi.
  • Məhsuldarlıq və taxıl zülalı arasında müsbət bir astar korrelyasiyası müşahidə edilmişdir.
  • Azot istifadəsinin səmərəliliyi ən yüksək, əkinçilik və birləşdirmə zamanı tətbiq olunan N ilə olmuşdur.
  • Azot-reaksiya sınaqları və tarixi məhsullar N nisbətlərini dəqiq qiymətləndirmir.

Bu tədqiqatın məqsədi əkinçilik, birləşmə və bayraq yarpağı meydana gəlməsində böyümə zamanı quru ərazilərə qədər sərt qırmızı bahar buğdayına tətbiq olunan dörd N səviyyəsinin (mayalanmamış yoxlama, 28, 84 və 140 kq N ha-1) təsirini qiymətləndirmək idi. mərhələlər.


Galloway, J. N. et al. Azot şəlaləsi. Biologiya 53, 341–356 (2003).

Green, P. A. et al. Çaylardan sənaye öncəsi və müasir azot axınları: Tipologiyaya əsaslanan qlobal qiymətləndirmə. Biyogeokimya 68, 71–105 (2004).

Beman, J. M., Arrigo, K. R. & amp Matson, P. A. Kənd təsərrüfatı axını okeanın həssas bölgələrində böyük fitoplanktonun çiçəklənməsini təmin edir. Təbiət 434, 211–214 (2005).

Pauly, D., Christensen, V., Dalsgaard, J., Froese, R. & amp Torres, F. Dəniz qida torlarını ovlamaq. Elm 279, 860–863 (1998).

Jackson, J. B. C. et al. Tarixi aşırı balıqçılıq və yaxınlarda sahil ekosistemlərinin dağılması. Elm 293, 629–638 (2001).

Worm, B. et al. Biomüxtəliflik itkisinin okean ekosistemi xidmətlərinə təsiri. Elm 314, 787–790 (2006).

Galloway, J. N. et al. Azot dövrləri: Keçmiş, indiki və gələcək. Biyogeokimya 70, 153–226 (2004).

Carpenter, S. R. et al. Səth sularının fosfor və azotla nöqtəsiz çirklənməsi. Ekol. Tətbiq. 8, 559–568 (1998).

Polis, G. A., Anderson, W. B. & amp Holt, R. D. Mənzərə və qida ağı ekologiyasının inteqrasiyasına doğru: Məkan miqdarında subsidiya verilən qida torlarının dinamikası. Annu. Rev. Ecol. Syst. 28, 289–316 (1997).

Anderson, W. B. & amp Polis, G. A. Sudan quruya qida axını: Dəniz quşları Kaliforniya körfəzi adalarındakı bitki qida vəziyyətinə təsir göstərir. Oecologia 118, 324–332 (1999).

Finney, B. P., Gregory-Eaves, I., Sweetman, J., Dougas, M. S. V. & amp Smol, J. P. Son 300 ildə iqlim dəyişikliyi və balıq ovunun Sakit okean balığının təsirləri. Elm 290, 795–799 (2000).

Schindler, D. E. et al. Sakit okean balığı və sahil ekosistemlərinin ekologiyası. Ön. Ekol. Ətraf. 1, 31–37 (2003).

Krümmel, E. M. et al. Qızıl balığın yumurtlayaraq çirkləndirici maddələrin çatdırılması - Balıq okeandan qayıdarkən Alaskan göllərinə zəhərli sənaye birləşmələrini atır. Təbiət 425, 255–256 (2003).

Gresh, T., Lichatowich, J. & amp Schoonmaker, P. Şimal-şərq Sakit okean ekosistemində qızılbalıq istehsalının tarixi və cari səviyyələrinin qiymətləndirilməsi: Pasifik Şimal-Qərbinin şirin su sistemlərində bir qida çatışmazlığının dəlili. Balıqçılıq 25, 15–21 (2000).

Dumont, E., Harrison, J. A., Kroeze, C., Bakker, E. J. & amp Seitzinger, S. P. Qlobal yayılması və həll olunmuş qeyri-üzvi azotun sahil zonasına ixracı mənbələri: Məkan baxımından açıq, qlobal bir modelin nəticələri. Glob. Biyogeokimya. Velosiped 19, GB4S02 (2005).

Pauly, D. et al. Dünya balıqçılığında davamlılığa doğru. Təbiət 418, 689–695 (2002).

Chuengdee, R., Liguori, L., Palomares, M. L. D. & amp Pauly, D. Aşağıdan, kiçik miqyaslı dəniz balıqçılığının qlobal təxminləri. Balıqçılıq Mərkəzi Tədqiqat Hesabatları, Cild. 14, 8 UBC Kanada (2006) & amplthttp: //www.fisheries.ubc.ca/publications/reports/14_8.pdf&gt.

Howarth, R. W. et al. Şimali Atlantika Okeanına drenaj üçün regional azot büdcələri və çay N & ampP axınları: Təbii və insan təsirləri. Biyogeokimya 35, 75–139 (1996).

Naylor, R. L. et al. Su məhsullarının yetişdirilməsinin dünya balıq tədarükünə təsiri. Təbiət 405, 1017–1024 (2000).

Nixon, S. W. et al. Şimali Atlantika Okeanının quru dəniz kənarında azot və fosforun taleyi. Biyogeokimya 35, 141–180 (1996).

Ramseyer, L. J. Reqressiya analizindən istifadə edərək balığın nəm çəkidən bütöv balıq azot tərkibinin proqnozlaşdırılması. N. Am. J. Aqualcult. 64, 195–204 (2002).

Caraco, N. F. & amp; Cole, J. J. Nitrat ixracatına insanın təsiri: Böyük dünya çaylarından istifadə edilən analiz. Ambio 28, 167–170 (1999).


2.6 Torpaqlarda azot çevrilməsi

Azot müxtəlif reaktiv formalarda, əsasən LPJmL5.0-da fərqli hovuzlarla təmsil olunan nitrat (NO 3 -) və ammonium (NH 4 +) üzvi formalarda olan torpaqlarda olur. Torpaqdakı müxtəlif N formaları arasındakı transformasiyalar mineralizasiya, immobilizasiya, nitrifikasiya və denitrifikasiya ilə təmsil olunur və ardıcıl qaydada simulyasiya olunur. Hər torpaq və zibil hovuzu karbon və azot ehtiyatlarından ibarətdir və ortaya çıxan C: N nisbətləri çevikdir. Torpaqdakı itkilər, həyata keçirilmiş nitrifikasiya, yuyulma, denitrifikasiya və uçuculuq prosesləri ilə təmsil olunur. Müvafiq hovuzlar və axınlar Şəkil 3-də təsvir edilmişdir və parametrləşdirmə daxil olmaqla təsvir edilmişdir (Cədvəl S2), bu hissədə.

Şəkil 3Torpaqlarda azot çevrilmələri və itkilər. Hovuzlar və axınlar müvafiq olaraq qutular və oxlarla işarələnir.

2.6.1 Azotun mineralizasiyası

Torpaq üzvi maddələrindən N-nin minerallaşması və zibil hovuzlarının parçalanması Schaphoff və b. (2013). Birincisi, hər bir torpaq qatı üçün torpaqdan atmosferə karbon axınları hesablanır və materialın həqiqi C: N nisbətlərini əks etdirən N-nin müvafiq axınları müvafiq torpaq qatının NH 4 + torpaq hovuzuna köçürülür. .

Fluxes ( F ) yavaş üçün karbon və azot ( s ) və sürətli ( f ) hovuzlar ( P ) k torpaq 10 f = 0.03, k torpaq 10 s = 0.001 (ildə) və parametrlərindən asılıdır R(T,M) temperaturdan asılı olaraq ( T ) və torpaq nəmliyi ( M ) torpaq qatı başına ( l ).

Torpağın qatında N, N mədənçi, torpaq, l mineralizasiyası l tərəfindən verilir

Halbuki karbonun minerallaşma axınları tamamilə CO olaraq atmosferə gedir2 , minerallaşmış N, daha çox transformasiyaya məruz qaldığı mineral hovuzlara gedir (Parton və digərləri, 2001).

Torpaqdakı üzvi materialdakı N-nin parçalanması (N çürütmək ) mineralizasiya hissəsindən ibarətdir ( Af= 0.6, ölçüsüz) NH 4 + əmələ gətirir və bir zümzümə hissəsi (1−Af) zibil hovuzundan üzvi N-nin torpaq hovuzlarına köçürüldüyü. Nəmləndirici axın yavaşlamaq üçün axınlara bölünür ( s ) və sürətli ( f ) N torpaq hovuzu ( P ) üçün parametr Ff= 0.98 (ölçüsüz) sürətli torpaq hovuzuna gedən hissəni təyin edir.

illik dəyişmə sürətləri N dəyişmə, l s, f, müxtəlif PFT-lərdən kriyoturbasiya və bioturbasiya səbəbindən müvafiq təbəqəyə daxil olan üzvi maddələrin daxil edilməsini təsvir edir (Schaphoff et al., 2013).

Xalis minerallaşmış material N mədənçi, zibil, l

bir ara N minerallaşma hovuzuna N əlavə edir

Parton və digərlərindən fərqli olaraq. Bu hovuzun% 20-nin birbaşa NO 3 - ə qədər nitrifikasiya olunduğu (2001), Schimel və Bennett (2004) izləyirik və bütün minerallaşmış N-i NH 4 + hovuzuna köçürürük.

2.6.2 Azot immobilizasiyası

İmmobilizasiya, yəni torpaqlarda mineral N-nin üzvi N-yə çevrilməsi, birbaşa torpaq və zibil mineralizasiyasından sonra Gerber və b. Tərəfindən təsvir olunan LM3V torpaq modelinin ardınca torpaq qatı başına müəyyən edilir. (2010). Mövcud mineral torpaq N immobilizasiyanı məhdudlaşdırırsa, mineral N əvvəl sürətli torpaq hovuzuna, sonra yavaş torpaq hovuzuna immobilizasiya edilir. Hareketsizleştirilmiş N, N immo,l , görə hesablanır

harada CNtorpaq istənilən torpaq növü üçün istənilən torpaq C: N nisbətində 15 (ölçüsüz), dtorpaq,l təbəqənin torpaq dərinliyidir l metrdə k N = 5 × 10 - 3 (g N m −3) torpaqlarda immobilizasiya üçün yarı doyma konsentrasiyasıdır (Gerber və s., 2010) və N dəyişmə, lf paylanmanı təyin edən parametrdir torpağın üst qatındakı nəmləndirilmiş üzvi maddələr müxtəlif torpaq qatlarına qədər l (Schaphoff et al., 2013). Torpaq qatındakı mövcud mineral N l (N cəmi,l g N m −2-də) NH 4 + və NO 3 - -ün cəmidir.

Hareketsizleştirilmiş N (N immo,l ) sürətli torpaq N qat hovuzuna əlavə olunur l və NH 4 + və NO 3 - hovuzlarından çıxarıldı.

Yavaş torpaq N hovuzuna immobilizasiya (P torpaq, l, t + 1 s) bərabərlikdə olduğu kimi hesablanır. (30) ancaq (1− iləFf) əvəzinə Ff .

2.6.3 nitrifikasiya

Torpaqdakı nitrifikasiyadan gələn azot axınları Parton və digərlərindən sonra modifikasiya edilmişdir. (2001) NH 4 + -dən NO 3 - N-ə qədər əsas axın üçün bir sıra boruların sxematik təsviri ilə2 ondan N2O, arada sızdırır. Parton və digərlərinin təklif etdiyi kimi. (2001, Dəyər 2), nitrifikasiya mineralizasiya axınının sabit bir hissəsi kimi hesablanır (Bölmə 2.6.1-ə baxın) və açıq bir çevrilmə axını F NO 3 - ammoniumdan nitratadək g N m d2 d-1, burada izah olunur.

burada NH 4, torpaq, l + model mənşəli torpaq ammonium konsentrasiyasıdır (g N m −2), Kmaks NH 4 + (K max = 0.1 d -1) maksimum nitrifikasiya dərəcəsidir, F1(Ttorpaq,l) temperatur üçün məhdudlaşdırıcı funksiyadır və F1(Woturdu,l) su ilə doyma üçün müvafiq məhdudlaşdırıcı funksiya Woturdu,l . Parton və digərləri (2001) Cədvəl 3-dəki Malhi və McGill (1982) məlumatlarından sonra nitrifikasiya dərəcələrini düstur olmadan göstərir. ABŞ, Kanada və Avstraliyadakı üç fərqli saytdan bu məlumatları istifadə edərək, temperaturdan asılılıq üçün zəng şəklində bir funksiya quraşdırdıq:

harada a= 18.79 ∘ C və b= 5.26 məlumatlara ən yaxşı yumruğu verin (bax Şəkil S3). Funksiya mənfi dəyərlər üçün də tətbiq olunur.

Torpaq suyuna cavab funksiyası F1(Woturdu) Doran və digərlərinə görə parametrləşdirilmişdir. (1988) Parton et al. (1996):

harada Woturdu,l torpaq qatının su ilə dolu məsamə boşluğudur l və parametrləri aaz üçün daz qumlu və orta torpaq üçün verilir (Cədvəl S2).

Bu torpaq pH funksiyası Parton və digərlərinə əsaslanır. (1996).

Torpağın pH dəyərləri WISE məlumat dəstindən götürülmüşdür (Batjes, 2000). Nitrifikasiya zamanı N-nin bir hissəsi atmosferə azot oksidi kimi itirilir (N2O). Parton və digərləri (2001) N2O axını F N 2 O (g N m −2 d −1 ilə) ilə nitrifikasiya dərəcəsi ilə mütənasibdir

harada K2 azaldılmış N-nin N kimi itirilən hissəsidir2O axını ( K2= 0.02). Nəhayət, torpaq NO 3 - və NH 4 + müvafiq olaraq yenilənir.

2.6.4 Denitrifikasiya

NO 3-ün NO-ya endirilməsi2 və N2 SWIM-dəki tətbiqdən istifadə edərək hər torpaq qatı üçün müəyyən edilir (Krysanova və Wechsung, 2000).

harada F2(Woturdu,l) su cavab funksiyasıdır və F2(T,C) torpaq istiliyi və karbon reaksiya funksiyası. Su cavab funksiyası su ilə doldurulmuş məsamə boşluğundan asılıdır Woturdu,l aşağıdakı şəkildə.

Su reaksiya funksiyası Eq ilə keyfiyyətcə oxşar bir davranış göstərir. (151) davamlılığı təmin edərkən SWIM-dən (bax Şəkil S4). Parametrlər düzəldilir və düzəldilir ki, torpağın tam su ilə doyması üçün dəyər 1-dən çox olmasın. Torpağın temperaturu və karbon reaksiya funksiyası

burada CDN = 1.4 forma əmsalıdır (Arnold et al., 2012), Corg,l sürətli və yavaş C hovuzlarının cəmidir və F2(Ttorpaq,l) torpaq istiliyinin reaksiya funksiyasidir. F2(Ttorpaq,l) Eq ilə əvəz olunur. (C5) Smith və digərlərindən. (2014), yalnız müsbət üçün keçərlidir Ttorpaq,l . Torpaq və su qiymətləndirmə alətindən (SWAT) orijinal funksiya yüksək temperatur üçün 1-ə yaxınlaşır, Smithdən isə funksiya azalır və bu daha həssas görünür. Smith və digərlərinin tənliyi (C5). (2014) Comins and McMurtrie (1993) dən götürülmüşdür.

Bessou və digərləri. (2010) N2NO 3 -, F N 2 O (g N m −2 d −1 olaraq) olan O axını, denitrifikasiya dərəcəsi ilə mütənasibdir D NO 3 - ilə

harada rmx= 0.11 denitrifikasiya olunmuş N-nin N olaraq itirilmiş hissəsidir2Ey axın. Sonra2 F N 2 axını bundan sonra əldə edilir

Torpaq NO 3 - hovuzlar denitrifikasiya axını ilə azaldılmalıdır.

2.6.5 Azotun yuyulması və hərəkəti

Su axınları ilə nitrat hərəkəti SWAT-dəki kimi simulyasiya olunur (Neitsch et al., 2002, 2005). Nitratın tamamilə suda həll edildiyi və səth axını, yanal axın və süzülmə suyu ilə hərəkət etdiyi qəbul edilir. Torpaq qatından su ilə daşınan nitrat miqdarını hesablamaq üçün əvvəlcə səyyar suda nitratın konsentrasiyasını hesablayırıq. Bu konsentrasiya daha sonra səth axınının, yanal axınının və ya torpaq qatları arasındakı və ya sulu təbəqənin içərisindəki süzülmə suyunun həcmi ilə vurulur. Təmizlənmiş nitrat miqdarı iqlim və torpaq şəraitinə və torpaq idarəçiliyinin növünə və intensivliyinə (məsələn, bitki örtüyü, torpağın təmizlənməsi, gübrələmə) bağlıdır.

Səyyar su konsentrasiyasında nitratın konsentrasiyası NO 3 -, mobil, l təbəqədə l (kq N m −3)

burada NO 3, torpaq, l - nitratın qatdakı tərkibidir l (g N m −2), wmobil qatdakı mobil suyun miqdarıdır (mm), θ= 0.4, anyonların xaric edildiyi məsamə hissəsidir (Neitsch və digərləri, 2002, 0.5) və SATl torpaq qatının doymuş su tərkibidir (mm).

Mobil su wmobil,l təbəqədə l səth axını, yan axın və süzülmə nəticəsində itən su miqdarıdır:

harada Qsörf səth axınıdır (yalnız torpağın üst qatında mm), Qlat,l yanal axınla qatdan atılan sudur (mm) və wperk,l müəyyən bir gündə altdakı torpaq qatına süzülən suyun miqdarıdır.

Nəhayət, səth axını NO 3 - sörf və yan axın NO 3 - lat, l ilə ləğv olunan nitrat miqdarı hesablanır.

soil NO 3 - nitrat percolation əmsalı olduğu aşağı torpaq qatları üçün. Səth qatından süzülmə yolu ilə çıxarılan miqdarla müqayisədə səth qatından çıxarılan NO 3 miqdarına nəzarət edir (Neitsch et al., 2002). Β NO 3 üçün dəyər - 0,01 ilə 1,0 arasında dəyişə bilər. Β NO 3 - → 0 üçün tullantıdakı nitratın konsentrasiyası 0-a yaxınlaşır. Β NO 3 - = 1.0 üçün səth axınının süzülmə suyu ilə eyni nitrat konsentrasiyası vardır. Β NO 3 - 0,4 dəyərini seçirik.

Torpağın alt qatına köçürülən nitrat NO 3 - perk, l kimi hesablanır

NO 3 - perk, l cari NO 3 - dən torpaq qatından çıxarılaraq aşağıdakı torpaq qatının NO 3 - hovuzuna əlavə edilir.

2.6.6 Azotun volatilizasiyası

NH 4 + -nin volatilizasiyası Montes və digərlərinə görə parametrləşdirilmişdir. (2009). Akının hava istiliyi, səth üzərindəki hava sürəti və NH ilə dəyişən konvektiv bir kütlə ötürmə modeli tətbiq olunur.3 məhluldakı ammonium (NH 4 +) ilə havadakı konsentrasiya qradiyenti:

burada J NH 3 NH-dir3 volatilizasiya axını (g NH 3 -N m −2 s −1), hm konvektiv kütlə ötürmə əmsalıdır (m s −1), [NH3]qaz qazlı NH konsentrasiyasıdır3 həll olmuş NH ilə tarazlıqda3 məhlulda (g NH 3 - N m −3 hava) və [NH3]hava NH konsentrasiyasıdır3 ətraf mühitdə (g NH 3 - N m −3 hava), ümumiyyətlə çox kiçikdir və laqeyd edilə bilər. Konvektiv kütlə ötürmə əmsalı hm temperaturun bir funksiyasıdır T (K ilə), hava sürəti U (m s −1 ilə) və xarakterik uzunluq L (m) yayan səthin.

Qazlı NH konsentrasiyası3 həll olmuş NH ilə tarazlıqda3 Henry qanunu istifadə edərək müəyyən edilir. Henry qanunu Kh sabit həll olunmuş NH konsentrasiyasını əlaqələndirir3 suda NH tarazlıq konsentrasiyasına qədər3 havada.

Henry qanunu sabitdir Kh hava istiliyinin funksiyası kimi parametrləşdirilə bilər Thava (K).

NH olaraq mövcud olan ümumi ammonyak N-nin bir hissəsi3 tarazlıq termodinamik prinsiplərindən istifadə etməklə qiymətləndirilə bilər:

harada Ka ayrılma sabitidir, [H +] məhluldakı proton konsentrasiyasıdır və pH = - log ([H +]). Ayrışma sabitidir Ka temperaturun funksiyası kimi parametrləşdirilir T (K).

Sonra volatilizasiya axını Fcild (g N m −2 d −1 olaraq) görə hesablanır

və torpaq NH 4 + üst qatda azalır l= Müvafiq olaraq 1:


4 NƏTİCƏ

Azot dərəcəsi buğda dənəsinin məhsuldarlığını, taxıl zülalının tərkibini, zülal məhsuldarlığını və hər iki yerdə N tutulmasını və iki yerdən birində NUE-ni əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdı. 135 kq ha −1 nisbətinin 67 kq ha −1 PLS toxumlama nisbəti üstünlüyü olmadı, nəticədə müqayisəli buğda dənəsi parametrləri, N tutma və NUE. Buğda məhsuldarlığı və keyfiyyəti 140 kq N ha-1 daha yüksək N nisbətində ən yüksək idi (xüsusilə bölünmüş tətbiq olunur) buğda istehsalını (xüsusən dənli zülal tərkibi) daha da yaxşılaşdırmış ola bilər. (İ) məhsuldarlığın daha yüksək olan yerdə maksimuma çatdırılmaması, (ii) taxıl zülalının maksimuma çatdırılmaması və (iii) tərs məhsul-zülal əlaqəsinin olmaması ən yüksək N nisbətinin 140 kq ha olduğunu göstərə bilər - Bu işdə tətbiq olunan 1 buğda istehsalını optimallaşdırmaq üçün yetərli deyildi. Mümkündür ki, daha yüksək səpin dərəcəsi buğda taxılının məhsuldarlığını və / və ya keyfiyyətini bu işdə tətbiq olunanlardan daha yüksək N nisbətində artırmaq üçün bir potensial göstərmiş olar.


5. Pəhrizlə əlaqəli xroniki xəstəliklərin qarşısının alınması üçün əhali qida qəbulu məqsədləri

Əhali qida qəbul etmə hədəfləri, populyasiyada sağlamlığın qorunması ilə uyğun olduğu qənaətində olan əhalinin orta qəbulunu təmsil edir. Sağlamlıq, bu baxımdan, əhalidə pəhrizlə əlaqəli xəstəliklərin aşağı yayılması ilə qeyd olunur.

Nadir hallarda belə bir hədəf üçün vahid bir “ən yaxşı dəyər” mövcuddur. Bunun əvəzinə, fərdlər üçün etibarlı bir qida qəbulu konsepsiyasına uyğun olaraq, sağlamlığın qorunması ilə uyğunlaşacaq bir çox populyasiya ortalaması var. Mövcud əhali orta göstəriciləri bu hüduddan kənarda qalsa və ya qəbul meylləri əhali orta səviyyəsinin hüdudlardan kənara çıxacağını düşünürsə, sağlamlıq problemi yaranacaq. Bəzən bunun aşağı həddi yoxdur ki, bununla qidada qida maddəsinin tələb olunduğuna dair heç bir dəlil yoxdur və bu səbəbdən aşağı qəbul narahatlığa səbəb olmamalıdır. Dəyərlərin böyük bir hissəsinin müəyyən edilmiş məqsədlərdən kənar olması narahatlıq doğurur.

5.1.2 Dəlilin gücü

İdeal olaraq artmış və ya azalmış riskin tərifi, bir tövsiyənin hədəfini təmsil edən populyasiyalara edilən çoxsaylı təsadüfi nəzarətli müdaxilələr nəticəsində qurulmuş bir əlaqəyə əsaslanmalıdır, lakin bu tip dəlillər çox vaxt mövcud deyildir. Tövsiyə olunan pəhriz / qidalanma praktikası, bu populyasiyada arzuolunmaz məruz qalma riskini dəyişdirməlidir.

Bu hesabatda sübutların gücünü təsvir etmək üçün aşağıdakı meyarlar istifadə olunur. Bunlar Dünya Xərçəng Araşdırma Fondunun istifadə etdiyi meyarlara əsaslanır (1), lakin müvafiq və mövcud olduğu yerlərdə nəzarət olunan sınaqların nəticələrini daxil etmək üçün Ekspert Konsultasiyası tərəfindən dəyişdirilmişdir. Bundan əlavə, davranış dəyişikliyinə səbəb olan və bununla da riskləri dəyişdirən icma və ətraf mühit faktorlarına dair ardıcıl dəlillər, risklərin kateqoriyalaşdırılmasında nəzərə alınmışdır. Bu, xüsusilə məsləhətləşmələrin nəzərdən keçirildiyi bir çox problemə töhfə verdiyi risk faktoru olan artıq kilo almasına təsir edən ətraf mühit faktorları arasındakı kompleks qarşılıqlı əlaqəyə aiddir.

  • İnandırıcı dəlil. Əksinə çox az və ya heç bir dəlil olmadan, məruz qalma və xəstəlik arasında uyğun əlaqələri göstərən epidemioloji tədqiqatlara əsaslanan dəlillər. Mövcud sübutlar, perspektivli tədqiqat işləri daxil olmaqla kifayət qədər ölçülü, müddəti və keyfiyyəti ilə uyğun, təsadüfi nəzarətli sınaqların davamlı təsirlərini göstərən çox sayda işlərə əsaslanır. Dərnək bioloji cəhətdən inandırıcı olmalıdır.
  • Ehtimal olunan dəlil. Təsirə məruz qalma və xəstəlik arasında kifayət qədər ardıcıl əlaqələri göstərən, lakin mövcud dəlillərdə çatışmazlıqlar olduğu və ya əksinə bəzi dəlillərin olduğu, daha qəti bir qərarı istisna edən epidemioloji tədqiqatlara əsaslanan dəlillər. Dəlillərdəki çatışmazlıqlar aşağıdakılardan hər hansı biri ola bilər: sınaqların (və ya tədqiqatların) qeyri-kafi sınaqların (və ya tədqiqatların) müddəti qeyri-adekvat nümunə ölçüləri natamam təqib. Laboratoriya dəlilləri ümumiyyətlə dəstəkdir. Yenə də assosiasiya bioloji cəhətdən inandırıcı olmalıdır.
  • Mümkün dəlil. Sübutlar əsasən işlərə nəzarət və kəsikli tədqiqatların nəticələrinə əsaslanır. Yetərsiz randomizə edilmiş nəzarət, müşahidə işləri və ya təsadüfi olmayan nəzarətli sınaqlar mövcuddur. Klinik və laborator tədqiqatlar kimi epidemioloji olmayan tədqiqatlara əsaslanan dəlillər dəstəkdir. Biyoloji cəhətdən də etibarlı olması lazım olan assosiasiyaları dəstəkləmək üçün daha çox sınaq tələb olunur.
  • Dəlil kifayət deyil. Dəlillər bir neçə tədqiqatın nəticələrinə əsaslanan, lakin məruz qalma ilə xəstəlik arasında əlaqə qurmaq üçün yetərli deyildir. Randomize nəzarətli sınaqlardan məhdud və ya heç bir dəlil mövcud deyil. Şübhəli birlikləri dəstəkləmək üçün daha yaxşı hazırlanmış bir araşdırma tələb olunur.

5.1.3 Əhalinin qida qəbulu məqsədlərinin xülasəsi

Pəhrizlə əlaqəli xroniki xəstəliklərin qarşısının alınması üçün pəhriz tövsiyələrini yaradan milli və regional qurumlar tərəfindən nəzərdən keçirilmək üçün əhali qida qəbulunun məqsədləri Cədvəl 6-da təqdim edilmişdir. Bu tövsiyələr spesifik qida qəbulunun artması və ya azalması kimi deyil, ədədi baxımdan ifadə edilir; çünki arzuolunan dəyişiklik konkret əhalidəki mövcud girişlərdən asılı olacaq və hər iki istiqamətdə də ola bilər.

Cədvəl 6-da diqqət enerji təmin edən makroelementlərə yönəldilmişdir. Bu, digər qidalandırıcı maddələr üçün qayğısızlıq demək üçün qəbul edilməməlidir. Əksinə, FAO və ÜST tərəfindən yayımlanan əvvəlki hesabatlarda müxtəlif enerji mənbələrinin nisbətləri baxımından təsvir edilən “balanslı pəhriz” in mənası barədə məhdud rəhbərlik verildiyi və bununla bağlı aydın bir konsensusun olduğu bir etirafdır. xroniki çatışmazlıq xəstəliklərinə təsirləri ilə əlaqədar olaraq pəhrizin bu cəhəti.

Buna görə də bu hesabat FAO və ÜST tərəfindən verilən enerji və qida ehtiyaclarına dair mövcud hesabatları tamamlayır (2-4). Bu hədəfləri pəhriz qaydalarına çevirərkən, milli pəhriz qaydalarının yaradılması prosesi lazımi şəkildə nəzərə alınmalıdır (5).


Struktur

Hal-hazırda 8.5 mülk fakültəsi və 1 müəllim, təxminən 40 lisenziya ixtisası və təxminən 25 aspirant var. & # 160 İki lisenziya dərəcəsi təklif edirik, bir B.S. Geoscience və B.S. Beynəlxalq Sahə Geoscience-də. Məzun səviyyəsində M.S. və fəlsəfə doktoru Yerşünaslıq dərəcələri. & # 160 & # 160

UM Seysmik Şəbəkəsi, UM Çay Mərkəzi, Paleontologiya Mərkəzi, Ətraf Biogeokimya Laboratoriyası və Torpaq Materialları Alətləri Təsisi də daxil olmaqla bir neçə böyük obyektə sahibik.

Fizika və Astronomiya Bölümü ilə 2 işçi heyəti və bir ofisi paylaşırıq. & # 160 Lisans tələbələri H & ampS Məsləhət Mərkəzi vasitəsilə akademik məsləhətlər alırlar.


Videoya baxın: Ucuz ve tebii Gubre. Kalium ve Fosforlu GÜBRE hazırlama (Oktyabr 2021).