Background: The positive effects of Arctic plants on the soil environment and plant-species co-occurrence patterns are known to be particularly important in physically harsh environments. Although three dominant plants (Cassiope tetragona, Dryas octopetala, and Silene acaulis) are abundant in the Arctic ecosystem at Ny-Ålesund, Svalbard, few studies have examined their occurrence patterns with other species and their buffering effect on soil-temperature and soil-moisture fluctuation. To quantify the plant-species co-occurrence patterns and their positive effects on soil environments, I surveyed the vegetation cover, analyzed the soil-chemical properties (total carbon, total nitrogen, pH, and soil organic matter) from 101 open plots, and measured the daily soil-temperature and soil-moisture content under three dominant plant patches and bare soil. Results: The Cassiope tetragona and Dryas octopetala communities increased the soil-temperature stability; however, the three dominant plant communities did not significantly affect the soil-moisture stability. Non-metric multidimensional scaling separated the sampling sites into three groups based on the different vegetation compositions. The three dominant plants occurred randomly with other species; however, the vegetation composition of two positive co-occurring species pairs (Oxyria digyna-Cerastium acrticum and Luzula confusa-Salix polaris) was examined. The plant species richness did not significantly differ in the three plant communities. Conclusions: The three plant communities showed distinctive vegetation compositions; however, the three dominant plants were randomly and widely distributed throughout the study sites. Although the facilitative effects of the three Arctic plants on increases in the soil-moisture fluctuation and richness were not quantified, this research enables a deeper understanding of plant co-occurrence patterns in Arctic ecosystems and thereby contributes to predicting the shift in vegetation composition and coexistence in response to climate warming. This research highlights the need to better understand plant-plant interactions within tundra communities.
Cui, Chunyi;Zhang, Shiping;Chapman, David;Meng, Kun
Geomechanics and Engineering
/
제15권2호
/
pp.793-803
/
2018
Based on the theory of porous media, an interaction system of a floating pile and a saturated soil in cylindrical coordinates subjected to vertical harmonic load is presented in this paper. The surrounding soil is separated into two distinct layers. The upper soil layer above the level of pile base is described as a saturated viscoelastic medium and the lower soil layer is idealized as equivalent spring-dashpot elements with complex stiffness. Considering the cylindrically symmetry and the pile-soil compatibility condition of the interaction system, a frequency-domain analytical solution for dynamic impedance of the floating pile embedded in saturated viscoelastic soil is also derived, and reduced to verify it with existing solutions. An extensive parametric analysis has been conducted to reveal the effects of the impedance of the lower soil base, the interaction coefficient and the damping coefficient of the saturated viscoelastic soil layer on the vertical vibration of the pile-soil interaction system. It is shown that the vertical dynamic impedance of the floating pile significantly depends on the real stiffness of the impedance of the lower soil base, but is less sensitive to its dynamic damping variation; the behavior of the pile in poro-visco-elastic soils is totally different with that in single-phase elastic soils due to the existence of pore liquid; the effect of the interaction coefficient of solid and liquid on the pile-soil system is limited.
BACKGROUND: Soil acidification, which is known to be one of the reasons of forest decline, is associated with decreases in exchangeable Ca and increases in Al concentration, leading to low Ca/Al ratio in soil solution. As tree rings are datable archives of environmental changes, Ca/Al ratios of annual growth ring may show decreasing pattern in accordance with the progress of soil acidification. This study was conducted to investigate Ca/Al pattern of Pinus densiflora tree ring in an attempt to test its usefulness as an indicator of historical soil acidification. METHODS AND RESULTS: Three P. densiflora tree disks were collected from P. densiflora forests in Jeonnam province, and soil samples (0-10, 10-20, and 20-30 cm in depth) were also collected from the tree locations. Soils were analyzed for pH and exchangeable Ca and Al concentrations, and Ca/Al was calculated. Annual growth rings formed between 1969 and 2007 were separated and analyzed for Ca/Al. Soil Ca/Al was positively (P<0.01) correlated with soil pH, suggesting that soil acidification decreased Ca while increasing Al availability, lowering Ca/Al in soil solution. The Ca/Al of tree rings also showed a decreasing pattern from 18.2 to 5.5 during the period, and this seemed to reflect historical acidification of the soils. CONCLUSION(s): The relationship between soil pH and Ca/Al and the decreasing pattern of Ca/Al of tree ring suggest that Ca/Al of tree ring needs to be considered as a proxy of the progress of soil acidification in P. densiflora forest in southern Korea.
Water and soil properties in paddy fields subjected to organic and conventional farming were characterized over the rice cycle in South Korea. To achieve the goals of this study, we sampled and analyzed soil and water from 24 organic paddy plots and 11 conventional paddy plots in March, May, August, and October 2016. The results were analyzed using statistical analyses, including analysis of variance (ANOVA), cluster analysis, and principal component analysis. The ANOVA results showed that water content (WC), electrical conductivity (EC), organic matter (OM), and available phosphorus ($P_2O_5$) in soil varied significantly (p < 0.01) depending on the farming method. Higher OM, EC, and $P_2O_5$ of soil were observed in the conventional paddies than in the organic paddies. All soil properties, except pH and ammonium, depended on seasonal variation. Cluster analysis revealed that soil properties in May were distinctly separated from those in other seasons mainly due to basal fertilization. The principal component analysis distinguished the soil properties in different seasons, but such a distinction was not observed between the soil properties in organic and conventional paddies. Low contents of WC, OM, and total N were observed in March. High concentrations of nitrate and total P were observed in May, but these were low in August and October. The soils from October were also characterized by high concentrations of EC and $P_2O_5$. These results indicate that the sampling time for soil and water can significantly influence the evaluation of soil properties with different farming methods.
The environmental gradient analyses were applied for the distribution patterns of species populations in mt. moak provincial park in korea. The species populations were sequentially ordered along the environmental gradients such as soil moisture, soil ph, soil organic matter content and elevation and were grouped into seven ecological groups by the two-dimensional analyses of temperature-moisture gradient : zelkova serrata group on mesic-lower parts near the streames and well drained stony slopes, carpinus tschonoskii group on mesic-middle parts, quercus acutissima group on lower parts destroyed by human activities, quercus variabilis group on xeric-middle parts, quercus serrata group on xeric-upper middle parts, quercus mongolica group on xeric-upper parts and pinus densiflora group on xeric-rock ridge lines, hillocks and lower parts interfered by human. Four forest vegetation types, zelkova forest dominated by the c. tschonoskii group on mesic-middle parts, oak forest dominated by the groups of q. acutissima, q. variabilis, q. serrata and q. mongolica on xeric sites and pine forest dominated by the p. densiflora group on dry and poor sites, were separated in mosaic chart by the two-dimensional analysis.
A numerical model that describes the reductive dechlorination of tetrachloroethene(PCE) to ethene via cis-dichloroethene(CDCE) was developed. The model included two separated dehalogenator groups : one for PCE transformation to cDCE via TCE and the other for cDCE dehalogenation to ethene via VC, competitive inhibition between different chloroethene electron accepters, and competition for H$_2$ between dechlorination and methanogens. Model simulations suggest first, that PCE dechlorinators are better competitive with methanogens than cDCE dechlorinators. Second, not only the initial relative population size of dehalogenators and H$_2$-utilizing methanogens but also electron donor delivery strategies used greatly affects the degree of dehalogenation. As a result, all of factors in the above must be considered in order to achieve economical and successful bioremediation of contaminated soil and groundwater with chlorinated solvents.
To quantitatively estimate mass contribution of long-range transported yellow sand, their sources should be separated independently from various local soil sources having similar elemental compositions. While it is difficult to estimate total mass loadings of pure yellow sand by traditional bulk analysis, it can be clearly solved by an particle-by-particle analysis. To perform this study, two yellow sand samples and three local soil samples were collected by a mini-volume sampler. These samples were three analyzed using a scanning electron microscope(SEM) equipped with an energy dispersive x-ray analyser (EDX) was used to obtain basic chemical information of individual yellow san particles. A total of 19 elements in a single particle were measured to develop a source profile with newly created homogeneous particle classes (HPCs) as chemical variables. The present study showed that the yellow sand samples as well as three local soil samples were characterized with reasonably well created HPCs. Finally the mass fraction of each HPC in each sample was calculated and then compared each other.
To quantitatively estimate the effect of yellow sand(loess) fromt he Northern China, various soil sources having similar chemical compositions to yellow sands should be separated and identified. After that, mass contribution for yellow sand can be calculated. The study showed that it was impossible to solve this problem by the traditional bulk analyses. However, particle-by-particle analysis by a CCSEM (computer controlled scanning electron microscope) gave enormous potentials to solve it. To perform this study, seven soil source data analyzed by CCSEM were obtained from Texas, U.S.A. Initially, each soil date was classified into two groups, coarse and fine particle groups since the particle number distribution showed a minimum occurring at 5.2$\mu$m of aerodynamic diameter. Particles in each group were then classified into one of the 283 homogeneous particle classes by the universal classification rule which had been built by an expert system in the early study. Further, mass fractions and their uncertainties for each class in each source were calculated by the Jackknife method, and then source profile matrix for the 7 soil sources was created. To use the profile matrix in the study of source contribution, it is necessary to test the degree of collinearity among sources. The profiles were tested by the singular value decomposition method. As a result, each soil source characterized by artificially created variables was totally independent each other and is ready to use in source contribution studies as a receptor model.
The active fraction of soil organic matter, which includes organic debris and light organic fraction, plays a major role in nutrient cycling. In addition, particulate organic matter is a valuable index of labile soil organic matter and can reflect differences in various soil behaviors. Since soil organic matter bound to soil mineral particles has its density lower than soil minerals, we partitioned soil organic matter into debris ($<1.5g\;cm^{-3}$), light fraction ($1.5-2.0g\;cm^{-3}$), and heavy fraction ($>2.0g\;cm^{-3}$), based on high density $ZnCl_{2-}$ sucrose solutions. Generally, partitioned organic bands were clearly separated, demonstrating that the $ZnCl_{2-}$ sucrose solutions are useful for such a density gradient centrifugation. The available gradient ranges from 1.2 to $2.0g\;cm^{-3}$. Although there was not a statistically meaningful difference in organic debris and organomineral fractions among the examined soils, there was a general trend that a higher content of organic debris resulted in a higher proportion of light organomineral fraction. In addition, high clay content was associated with increased fraction of light organomineals. Partitioning of soil organic carbon revealed that carbon content is reduced in the heavy fraction than in the light fraction, reflecting that the light fraction contains more fresh and abundant carbon than the passive resistant fraction. It was also found that carbon contents in the overall organic matter, debris, light fraction, and heavy fractions may differ considerably in response to different farming practices.
Because of high population diversity in soil microbial communities, it is difficult to accurately assess the capability of biodegradation of toxicant by microbes in soil and sediment. Identifying biodegradative microorganisms is an important step in designing and analyzing soil bioremediation. To remove non-important noise information, it is necessary to selectively enrich genomes of biodegradative microorganisms fromnon-biodegradative populations. For this purpose, a stable isotope probing (SIP) technique was applied in selectively harvesting the genomes of biphenyl-utilizing bacteria from soil microbial communities. Since many biphenyl-using microorganisms are responsible for aerobic PCB degradation In soil and sediments, biphenyl-utilizing bacteria were chosen as the target organisms. In soil microcosms, 13C-biphenyl was added as a selective carbon source for biphenyl users, According to $13C-CO_2$ analysis by GC-MS, 13C-biphenyl mineralization was detected after a 7-day of incubation. The heavy portion of DNA(13C-DNA) was separated from the light portion of DNA (12C-DNA) using equilibrium density gradient ultracentrifuge. Bacterial community structure in the 13C-DNAsample was analyzed by t-RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism) method. The t-RFLP result demonstates that the use of SIP efficiently and selectively enriched the genomes of biphenyl degrading bacteria from non-degradative microbes. Furthermore, the bacterial diversity of biphenyl degrading populations was small enough for environmental genomes tools (metagenomics and DNA microarrays) to be used to detect functional (biphenyl degradation) genes from soil microbial communities, which may provide a significant progress in assessing microbial capability of PCB bioremediation in soil and groundwater.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.