Ротман и соавтор Дэвид Форни, аспирант кафедры машиностроения, опубликовали результаты своего исследования, в основном основанного на докторской диссертации Форни, в журнале 9.0011 Журнал интерфейса Королевского общества .

Доставка подстилки

Команда получила данные независимого 10-летнего анализа лесов Северной Америки под названием «Исследование группы долгосрочного межсайтового разложения» (LIDET). Для этого исследования исследователи собрали опавшие листья, включая траву, корни, листья и иголки, в 27 местах по всей Северной и Центральной Америке, от тундры Аляски до тропических лесов Панамы.

Исследователи LIDET разделили и взвесили каждый тип подстилки и определили состав подстилки и содержание питательных веществ. Затем они хранили образцы в пористых мешках и закапывали мешки, наполненные разным типом мусора, в каждом из 27 географических мест; Затем образцы ежегодно выкапывали и повторно взвешивали. Собранные данные представляют собой массу мусора различного состава, остающегося с течением времени в различных средах.

Форни и Ротман получили доступ к общедоступным данным исследования LIDET в Интернете и проанализировали каждый набор данных: помет, возникший в одном месте, впоследствии разделенный и распределенный в 27 разных местах, и взвешенный в течение 10 лет.

Команда разработала математическую модель для преобразования сотен измерений массы каждого набора данных в скорости распада — «численно деликатная» задача, говорит Ротман. Затем они нанесли преобразованные точки данных на график, получив неожиданный результат: распределение скоростей распада для каждого набора данных выглядело примерно одинаково, образуя кривую нормального распределения при построении графика в зависимости от порядка величины скоростей — удивительно аккуратный результат. шаблон, учитывая сложность параметров, влияющих на скорость затухания.

«Существуют не только различные среды, такие как луга, тундра и тропические леса, но и микромасштабные среды, — говорит Форни. «Каждое растение состоит из разных тканей… и все они имеют разные пути деградации. Таким образом, существует неоднородность во многих различных масштабах… и мы пытаемся выяснить, есть ли какая-то общность».

Общие кривые

Пойдя еще дальше, Форни и Ротман искали параметры, влияющие на скорость распада листьев. Хотя каждый набор данных напоминал колоколообразную кривую, между ними были небольшие различия. Например, некоторые кривые имели более высокие пики, а другие были более плоскими; одни кривые сместились влево от графика, а другие — вправо. Команда искала объяснения этим небольшим вариациям и обнаружила два параметра, которые больше всего повлияли на детали кривой набора данных: климат и состав листьев.

В целом исследователи заметили, что более теплый климат имеет тенденцию ускорять разложение всех растений, тогда как более холодный климат равномерно замедляет разложение растений. Подразумевается, что по мере повышения температуры все растительное вещество, независимо от состава, будет разлагаться быстрее с тем же относительным ускорением скорости.

Группа также обнаружила, что растительные вещества, такие как иголки, которые содержат больше лигнина — прочного строительного блока — имеют меньший диапазон скоростей разложения, чем лиственные растения, которые содержат меньше лигнина и больше питательных веществ, привлекающих микробы. «Это интересное экологическое открытие, — говорит Форни. «Лигнин имеет тенденцию защищать органические соединения, которые в противном случае могут разлагаться быстрее».

Марк Хармон, главный исследователь исследования LIDET и профессор лесоведения в Орегонском государственном университете, говорит, что результаты группы подтверждают давние дебаты о влиянии повышения температуры на органический распад: по мере повышения температуры разложение, вероятно, ускорится. вверх, выбрасывая больше углекислого газа в атмосферу, что, в свою очередь, создает более высокие температуры, еще больше ускоряя распад в петле положительной обратной связи.

«Существует широкий спектр результатов по температурной реакции, — говорит Хармон, не участвовавший в исследовании. «Некоторые предполагают, что материалы, которые трудно разлагаются, будут больше реагировать на повышение температуры, а другие предполагают обратное. Текущее исследование показывает, что они могут быть одинаковыми», что означает, что положительная обратная связь от повышения температуры может быть не такой сильной, как предсказывали другие.

Ротман добавляет, что в будущем команда может использовать эту модель для прогнозирования времени оборота различных экосистем — открытие, которое может улучшить модели изменения климата и помочь ученым понять потоки углекислого газа по всему миру.

«Это действительно запутанная проблема, — говорит Ротман. «Это так же грязно, как куча листьев на заднем дворе. Вы могли бы подумать, что каждая куча листьев отличается, в зависимости от того, с какого дерева она, где куча находится на вашем заднем дворе и каков климат. Мы показываем, что в математическом смысле все эти кучи листьев ведут себя одинаково».

Сортировка по цвету осенних листьев — Мама.Папа.Бубба.

Честно? Я еще не был готов погрузиться во все осенние дела, но когда мы вернулись домой из нашей поездки в Сиэтл и Ванкувер в морозную погоду (мы говорим о нуле за ночь и о 4 градусах к тому времени, когда мы направлялись в школу), Я решил, что нам лучше заняться этим на случай, если мы вообще пропустим осень в этом году и перейдем сразу к зиме {скрестим пальцы, это ДЕЙСТВИТЕЛЬНО. НЕТ. СЛУЧАЕТСЯ.}  Итак, сегодня, пока мы с Сэмом были на утренней прогулке/прогулке, мы внимательно следили за красивыми осенними листьями и собирали их в маленькую сумку по пути. Придя домой, мы сполоснули их, высушили и заставили работать во всевозможных действительно веселых, очень простых занятиях, одним из которых была эта сортировка по цвету осенних листьев.

Вот что мы нашли…  На земле еще не было тонны разноцветных листьев, но нам все же удалось найти несколько листьев коричневого, красного, оранжевого, желтого и зеленого цвета, которых нам вполне хватило!

{этот пост содержит партнерские ссылки}

Теперь, просто для развлечения, мы решили сделать это небольшое занятие на нашем любимом сенсорном столе Ikea… Когда мы были в Ванкувере, я подобрал 4 самых маленьких корзины ТРОФАСТ с сортировкой только как это в виду (ранее у нас были только 2 большие корзины), и они работали отлично. Я сложил кусочки коричневых, красных, оранжевых и желтых карточек пополам, прижал их к основанию корзин, и наша игра по сортировке осенних листьев была готова к работе!

При этом вам, конечно же, не нужен причудливый сенсорный игровой стол для этой игры…  Вы можете так же легко приклеить 4 листа картона или плотной бумаги к столу или полу или использовать набор из 4 мисок или контейнеров. Работайте с тем, что есть под рукой!

Затем я разложила листья по краям стола и пригласила Сэма посмотреть.

Учитывая, что ему 3 {скоро исполнится 4}, и мы провели множество сортировочных мероприятий (наша сортировка по цвету автомобилей и грузовиков была одной из его любимых), эта сортировка по цвету листьев была для него пустяком, хотя мне было интересно если несколько листьев могут быть немного хитрыми….

Они не были (ха!)  В основном он двигался с такой скоростью, пока каждый последний лист не оказался в корзине соответствующего цвета.

Сортировка настолько важный навык и строительный блок для других будущих навыков, что я абсолютно не считаю что-то подобное — что-то действительно «легкое» для него — пустой тратой времени. Подкрепление очень важно для детей, а «простые» занятия отлично подходят для укрепления уверенности в себе, так что продолжайте выполнять эти слишком простые действия в любом случае!

Видите тот желтый лист с надписью на краю стола? Когда занятия даются вашему малышу довольно легко, это отличная возможность продвинуть обучение немного дальше, по-настоящему обсудить, что происходит, и смоделировать новую речь. Когда Сэм решил, что этот лист нужно отправить в желтую корзину (я бы сделал то же самое), я сказал: «О, интересно. Как ты решил положить этот лист в желтый контейнер?» Затем мы перешли к разговору о том, что он В БОЛЬШИНСТВЕ желтый, скорее желтый, чем красный, хотя СОВЕТ красный и т. д., и это был прекрасный шанс поразмыслить над его выбором и использовать язык сравнения в нашем разговоре.

Вот еще две забавные вещицы, для которых мы использовали наши листья…

 

Посмотреть эту публикацию в Instagram

 

Публикация Джен | Мама.Папа.Бабба. (@mamapapabubba) 1 октября 2019 г. в 13:01 PDT

Эта простая игра «Собери листья» от Little Pine Learners…

 

Посмотреть эту публикацию в Instagram

 

Публикация Джен | Мама.