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ECOL419 MT Lec9 10

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Question Answer
Biological N2 fixation: 植物通过什么来形成5种东西,而动物要吃植物for amino acids。 三种主要的N2 fixing organisms都是什么的: Cyanobacteria能什么和什么,能在什么和什么里生存,很多是什么living但一些是什么。 Frankia是filamentou细菌 that和一些植物形成什么associations。 Rhizobia是soil细菌that能和legume植物形成什么。 其他细菌包括两种: Azotobacteria生活在什么,什么 soil和aquatic bacteria一下,有些和plants的关系是什么的。 Green sulphur bacteria生活在什么和什么环境如深海和活水系统Biological N2 fixation: 植物通过fixed N 来形成amino acids,protein,dna,rna,chlorophyll,而动物要吃植物for amino acids。 三种主要的N2 fixing organisms都是prokaryotes的: Cyanobacteria能photosynthetic和aerobic,能在salt和fresh water里生存,很多是free living但一些是symbioses。 Frankia是filamentou细菌 that和一些植物形成symbiotic associations。 Rhizobia是soil细菌that能和legume植物形成nodules。 其他细菌包括两种: Azotobacteria生活在aerobic,free living soil和aquatic bacteria一下,有些和plants的关系是loose association的。 Green sulphur bacteria生活在anaerobic和photo autrophic环境如深海和活水系统
植物和细菌在root nodules里symbiosis,细菌通过什么来减少什么。 过程是什么被谁变成NH3,然后变成什么被植物吸收,植物提供什么给nitrification提供能量。 Climate friendly crop有三个特点:什么inputs,减少什么和builds on什么。Legume N2 fixation: 这个方法很expensive因为要用掉植物什么。 在N2变成NH3的过程用到的enzyme是什么,它有三个特点:需要什么,植物也把O2浓度控制很高还是低,需要两个components:铁来什么,Mo-Fe让N2变成什么和什么。其中什么是不可避免的byproducts。如果H2浓度过高会inhibit什么。fixation过程中的H2有两条路:一个是通过什么在soil里什么,另一个是被什么吸收,在和O2反应变成水,这样可以消耗50-98的H2,这个通产发生在tropical crop和legume association的植物中,但会被plant shoot影响HUP expression植物和细菌在root nodules里symbiosis,细菌通过fix N2来减少fertilizer N demand。 过程是N2被细菌变成NH3,然后变成organic N 被植物吸收,植物提供CH2O给nitrification提供能量。 Climate friendly crop有三个特点:fossil fuel inputs,减少N2O emission和builds on soil carbon。 Legume N2 fixation: 这个方法很expensive因为要用掉植物net photosynthesis的15%。 在N2变成NH3的过程用到的enzyme是nitrogenase,它有三个特点:需要O2,植物也把O2浓度控制很低,需要两个components:铁来收集和传送electron,Mo-Fe让N2变成NH3和H2。其中H2是不可避免的byproducts。如果H2浓度过高会inhibit N2 fixation。fixation过程中的H2有两条路:一个是通过rhizobia在soil里diffuse,另一个是被hydrogenase吸收,在和O2反应变成水,这样可以消耗50-98的H2,这个通产发生在tropical crop和legume association的植物中,但会被plant shoot影响HUP expression
soil里的H2会形成新的nodules,一些被soil吸收,另一些escape到air。 两周后soil什么 uptake capacity会增加,之后更多的H2是被soil用掉。 越底下的soil的capacity越大因为什么。microbes把60%的H2用来和O2反应变成什么和什么。另外40%会和CO2反应变成什么。Legume H2 production可以增加土里什么同时会增加什么的数量。H2 treated的soil会产生更多的什么。过程总结:在N2 fixation的过程中会产生什么并在soil里什么。Soil microbes会consume什么并用什么来build soil organic C,这对cliamte change是好的。但是soil的改变也增加了N2O生产的速度,这对气候变化是不好的。但是microbes增加了什么,加强了什么和什么soil里的H2会形成新的nodules,一些被soil吸收,另一些escape到air。 两周后soil H2 uptake capacity会增加,之后更多的H2是被soil用掉。 越底下的soil的capacity越大因为他们是最先接触到的。microbes把60%的H2用来和O2反应变成水和ATP。另外40%会和CO2反应变成organic C。Legume H2 production可以增加土里soil C stocks同时会增加H2 oxidizing soil microbes的数量。H2 treated的soil会产生更多的N2O。过程总结:在N2 fixation的过程中会产生byprodut H2并在soil里diffuse。Soil microbes会consume H2并用产生的energy来build soil organic C,这对cliamte change是好的。但是soil的改变也增加了N2O生产的速度,这对气候变化是不好的。但是microbes增加了soil fertility,加强了growth和yield of crops
用H2 treated的soil能增加shoot的量。 H2 treatment的4个好处: Soil struture更什么脆弱, Soil fauna增加了什么和什么的数量, 闻起来更什么, 什么增加。Crop rotation in a bottle: 可以create microbial inoculant for use with crops这样可以增加crop rotation的benefits但不需要rotate crops。 有四个想法:可以isolate和characterize microbes,能发展formulation about sowing seeds,可以关泽植物生长和yield response,卖给farmers。用H2 treated的soil能增加shoot的量。 H2 treatment的4个好处: Soil struture更friable脆弱, Soil fauna增加了earthworms和springtails的数量, 闻起来更earthy, Microbe cell counts增加。Crop rotation in a bottle: 可以create microbial inoculant for use with crops这样可以增加crop rotation的benefits但不需要rotate crops。 有四个想法:可以isolate和characterize microbes,能发展formulation about sowing seeds,可以关泽植物生长和yield response,卖给farmers。
The hydrogen cycle: Soil在hydrogen cycle里很重要,H2 economy可能是什么,H2很容易什么,所以可能increase air里H2的浓度,所以我们需要知道改变H2 cycle会如何影响ecosystems和climate,研究证明H2是什么温室气体。Global H2 cycle: Major sources 3个:CH4什么,烧什么和什么,什么逃出soil。 Major sinks是什么和什么。Global H2 budget: H2和CH4 compete for什么,如果H2的浓度增加,OH会被什么并降低什么,这样CH4就没有可反应的东西从而增加了什么造成更多的global warming。但是soil biology可能会吸收增多的H2 从而保持低浓度H2。The hydrogen cycle: Soil在hydrogen cycle里很重要,H2 economy可能是climate change solution,H2很容易leaks,所以可能increase air里H2的浓度,所以我们需要知道改变H2 cycle会如何影响ecosystems和climate,研究证明H2是indirect 温室气体。Global H2 cycle: Major sources 3个:CH4 photo-oxidation,烧石油和biomass,legume H2逃出soil。 Major sinks是soil uptake和photochemical reactions。Global H2 budget: H2和CH4 compete for OH,如果H2的浓度增加,OH会被反应完并降低浓度,这样CH4就没有可反应的东西从而增加了lifetime造成更多的global warming。但是soil biology可能会吸收增多的H2 从而保持低浓度H2。
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