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419 MT2 NPP Soil Organic Matter

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Section 1

Question Answer
Productivity的一些terms: GPP的全称是什么,它代表什么。 NPP的全称是什么,公式是什么, 也就是什么减去什么,也就是什么 - 什么,它的unit是什么。通常above ground 的ANPP是多少% NPP,biomass= 多少% C;Net ecosystem production: 它指的是什么by ecosystems, 公式是什么减去什么,字母表达 NEP = 什么。Carbon losses中Rh是什么,L是losses from什么和什么organic compounds。Productivity的一些terms: GPP的全称是gross primary productivity,它代表total C fixed。NPP的全称是net primary productivity,公式是GAIN - LOSS, 也就是photosynthesis - plant respiration,也就是GPP - R,它的unit是mass/area/time。通常above ground 的ANPP是50% NPP,biomass= 50% C;Net ecosystem production: 它指的是net carbon accumulation by ecosystems,公式是NPP - ecosystem carbon losses,字母表达 NEP = NPP- Rh -L。Carbon losses中Rh是heterotrophic respiration,L是losses from disturbance和volatile挥发物 organic compounds
Eddy covariance method for NEP: 它测的是什么in CO2 above a stand,是sophisticated meterorology。 Residence time = 什么。 Turnover time =什么。 NPP on land 都是基于什么,但是海洋里却是基于什么。Biomass来说陆地上的什么是最多的然后递减,但是海洋里是相反的。Energy flow来说陆地上的会自谁突然递减,但是海洋里是怎么递减的Eddy covariance method for NEP: 它测的是net change in CO2 above a stand,是sophisticated meterorology。Residence time = biomass / NPP Turnover time = 1/ residence time NPP on land 都是基于long lived plants,但是海洋里却是基于short lived microbes。Biomass来说陆地上的primary producer是最多的然后递减,但是海洋里是相反的。Energy flow来说陆地上的会自herbivores突然递减,但是海洋里是缓慢递减
4个physical determinants of productivity。 Light,也叫什么effects。只有多少%的光是useable的,其中只有多少%的被用了; water,CO2 in,water out; Temperature,越热越好; Nutrients,nitrogen越多越好; NPP增长的两种方式是什么。 precipitation会在2m/y达到max然后下降, Temperature可以怎么增长4个physical determinants of productivity:水,光,温度,营养。 Light,也叫latitudinal effects。只有44%的光是useable的,其中只有1-3%的被用了; water,CO2 in,water out; Temperature,越热越好; Nutrients,nitrogen越多越好; NPP增长的两种方式:precipitation和temperature。 precipitation会在2m/y达到max然后下降, Temperature可以exponentially增长
Summary: Productivity的unit是 什么 其中area可以被换成什么和什么,这基于哪三个因素。 人正在使用large amounts of the 什么。 Net ecosystem production指的是total of什么and什么的什么,包括什么,这些基于什么Summary: Productivity的unit是 mass/area/time, 其中area可以被换成biome和country,这基于三个因素:biomass,turnover time和climate。人正在使用large amounts of the earth‘s productivity。Net ecosystem production指的是total of living and non living C flux,包括decomposition,这些基于stand age
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Section 2

Question Answer
Soil organic matter的7个重要性: 什么和什么,增强soil什么and 降低什么也就是better什么和什么, 什么来源, 增加了什么, 增加了什么, 减少什么, 增加了pH什么; Terrestrial的NPP是50gt。soil是terrestrial的多少倍,所以更多的C被存在哪里而不是system里。Soil organic matter的7个重要性: CEC and AEC, 增强soil structure and 降低bulk density 也就是better aeration和water movement, 营养来源, 增加了WHC, 增加了biological activity, 减少erosion, 增加了pH buffering capacity; Terrestrial的NPP是50gt。soil是terrestrial的3倍,所以更多的C被存在soil里而不是system里。
Net plant NPP是1kg/m2y。H是什么,m是什么,c是什么。B+F是什么。Plant based trophic system里NPP会有什么进入H,但是只有的C1和C2都只有很少的什么。在detritus based trophic system里,什么有很多能进入B+F,之后energy进入哪里会有点少,但是比plant system多,但最终进入哪里的也很少。Detritus的比植物更什么。Plant based trophic system里只有多少%会进入下一层,而detritus based system里有多少%会进入到下一层。 Bacteria和fungi能更有效的使用什么,且所有东西最终汇都变成什么。SOM里的什么更多Net plant NPP是1kg/m2y。H是herbivore,m是microbiovores,c是carnivores。B+F是bacteria和fungi。Plant based trophic system里NPP会有很多energy进入H,但是只有的C1和C2都只有很少的能量。在detritus based trophic system里,SOM有很多能进入B+F,之后energy进入M会有点少,但是比plant system多,但最终进入C的也很少。Detritus的比植物更有效率。 Plant based trophic system里只有5-10%会进入下一层,而detritus based system里有90-95%会进入到下一层。Bacteria和fungi能更有效的使用organic matter,且所有东西最终汇都变成soil organic matter。SOM里的total C更多
Decomposition: 常用的model是什么order什么 什么function,也就是随什么增长而什么。 公式是Nt=什么, 其中Nt是什么,No是initial mass,t是time elapsed,k是rate constant。 常用的units是什么和什么. k= 0.01 h^-1指的是什么Decomposition: 常用的model是first order exponential decay function,也就是随时间增长而减少。公式是Nt=No e^-kt, 其中Nt是mass remaining at time t,No是initial mass,t是time elapsed,k是rate constant。常用的units是t^-1和mass^-1 t^-1. k= 0.01 h^-1指的是1% of mass remaining在1个小时里被consume
Lignocellulosic Biomass: 在植物的茎里有什么,周围包裹着两个什么和什么。 Lignin里有什么,而Hemicellulose里有其他的什么不止glucose。 随着时间增长最先被吸收的排名5个。其中humus出现在较后的阶段且mass remaining会什么。Ligin很难decompose因为需要很多什么,对bacteria来讲不是很容易Lignocellulosic Biomass: 在植物的茎里有cellulose,周围包裹着两个Lignin和Hemicellulose。Lignin里有soluble glucose sugar,而Hemicellulose里有其他的sugar不止glucose。随着时间增长最先被吸收的排名5个:cell solubles,cellulose and hemicellulose,microbial products,ligning,humus。其中humus出现在较后的阶段且mass remaining会增加。Ligin很难decompose因为需要很多energy,对bacteria来讲不是很容易
Meta-analysis是一种technique for 结合所有什么里的findings然后什么broad patterns。只有tundra里的东西什么的很慢。控制plant litter降解的两个方式 。 Climate的两个方式。 Litter quality的两个方式Meta-analysis是一种technique for 结合所有independent studies里的findings然后extrapolate broad patterns。只有tundra里的东西decompose的很慢。控制plant litter降解的两个方式 climate和litter quality。Climate的两个方式temperature和rainfall。Litter quality的两个方式chemical composition和nutrient content尤其是N
Lignin是植物什么的component,它有什么linked什么 什么。两个功能是add 什么和help什么。Lignin decomposes 很什么,有两个原因:high什么和什么。High activation energy是因为lignin的bonds很什么所以需要很多什么。Structural diversity是指什么 什么enzymes的结构是用来attack什么的,lignin的结果太复杂,所以需要不同的enzyme如fungal peroxidase来attack。 什么or什么fungi会产生extracellular enzymes来make什么和其他strong oxidants来attack a broad range of chemical structuresLignin是植物cell wall的component,它有cross linked phenolic polymers。两个功能是add strength和help water conduction。Lignin decomposes 很慢,有两个原因:high activation energy和structural diversity。High activation energy是因为lignin的bonds很stable所以需要很多energy input。Structural diversity是指microbial oxygenase enzymes的结构是用来attack single chemical的,lignin的结果太复杂,所以需要不同的enzyme如fungal peroxidase来attack。Wood decay fungi or white rot fungi会产生extracellular enzymes来make H2O2和其他strong oxidants来attack a broad range of chemical structures
Biochar有很多什么hydrocarbons,有一些还有什么like complexity,很难被microbes degradeBiochar有很多polyaromatic hydrocarbons,有一些还有graphene-like complexity,很难被microbes degrade
Peatland,也叫什么。全球来讲存在peatland里的carbon数量相近于哪里,且多于谁。Peatland只cover了地球表面多少的surface,但是存了多少的carbon。他们在northern哪里是最abundant。 Peatland能accumulate有机物的5个原因:因为什么造成的氧气含量什么,low什么,low什么supply,low 什么,因为什么accumulation限制了什么。 Peatland和climate change的关系: Peatland能resistant什么,但是什么和什么of peatlands造成了三个结果: 加强了什么of什么, Stimulates什么因为什么和什么, 减少了什么 in哪里. 在undisturbed的boreal forest里,NPP很什么,Rh第几,F最什么。 在climate mediated drying和砍树的情况下的boreal forest里,NPP比谁的高,同时什么和什么一样高也比undisturbed的高。 在undisturbed的tropical swamps里,谁和谁都很高所以没有fire。 在人类disturbed下的swamps会变成什么,什么降低,谁和谁都升高Peatland,也叫histosols。全球来讲存在peatland里的carbon数量相近于大气层,且多于vegetation。Peatland只cover了地球表面2-3%的surface,但是存了25%的carbon。他们在northern high latitudes里是最abundant。 Peatland能accumulate有机物的5个原因:因为flooding造成的氧气含量低,low pH,low营养supply,low temperature,因为aromatic compounds accumulation限制了degradation。 Peatland和climate change的关系: Peatland能resistant fire,但是climatic drying和人类drainage of peatlands造成了三个结果: 加强了microbial decomposition of organic soil, Stimulates fire activities因为lightning ignition和burn deeper into fossil peat, 减少了productivity in tropics. 在undisturbed的boreal forest里,NPP很高,Rh第二,F最少。 在climate mediated drying和砍树的情况下的boreal forest里,NPP比undisturbed的高,同时Rh和F一样高也比undisturbed的高。 在undisturbed的tropical swamps里,NPP和Rh都很高所以没有fire。 在人类disturbed下的swamps会变成grassland,NPP降低,Rh和F都升高
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