Effects of grazing intensity and grazing exclusion on litter decomposition in the temperate steppe of Nei Mongol,China

Aims Grazing intensity and grazing exclusion affect ecosystem carbon cycling by changing the plant community and soil micro-environment in grassland ecosystems. The aims of this study were: 1) to determine the effects of grazing intensity and grazing exclusion on litter decomposition in the temperate grasslands of Nei Mongol; 2) to compare the difference between above-ground and below-ground litter decomposition; 3) to identify the effects of precipitation on litter production and decomposition. Methods We measured litter production, quality, decomposition rates and soil nutrient contents during the growing season in 2011 and 2012 in four plots, i.e. light grazing, heavy grazing, light grazing exclusion and heavy grazing exclusion. Quadrate surveys and litter bags were used to measure litter production and decomposition rates. All data were analyzed with ANOVA and Pearson’s correlation procedures in SPSS. Important findings Litter production and decomposition rates differed greatly among four plots. During the two years of our study, above-ground litter production and decomposition in heavy-grazing plots were faster than those in light-grazing plots. In the dry year, below-ground litter production and decomposition in light-grazing plots were faster than those in heavy-grazing plots, which is opposite to the findings in the wet year. Short-term grazing exclusion could promote litter production, and the exclusion of light-grazing could increase litter decomposition and nutrient cycling. In contrast, heavy-grazing exclusion decreased litter decomposition. Thus, grazing exclusion is beneficial to the restoration of the light-grazing grasslands, and more human management measures are needed during the restoration of heavy-grazing grasslands. Precipitation increased litter production and decomposition, and below-ground litter was more vulnerable to the inter-annual change of precipitation than above-ground litter. Compared to the light-grazing grasslands, heavy-grazing grasslands had higher sensitivity to precipitation. The above-ground litter decomposition was strongly positively correlated with the litter N content (R² = 0.489, p < 0.01) and strongly negatively correlated with the soil total N content (R² = 0.450, p < 0.01), but it was not significantly correlated with C:N and lignin:N. Below-ground litter decomposition was negatively correlated with the litter C (R² = 0.263, p < 0.01), C:N (R² = 0.349, p < 0.01) and cellulose content (R² = 0.460, p < 0.01). Our results will provide a theoretical basis for ecosystem restoration and the research of carbon cycling.     

气候变化和人类活动对中国北方旱区植被变绿的定量贡献

气候变化和大规模的生态恢复使中国北方旱区植被发生了显著变化，量化气候变化和人类活动对植被动态的相对贡献，对于旱区生态系统管理和应对未来气候变化具有重要意义。目前，中国北方旱区植被变化影响因素的时间动态（2000年大规模生态恢复工程实施前后）和空间异质性（沿干旱梯度）仍需进一步的定量研究。基于多源数据，采用趋势分析、偏相关分析和随机森林模型等方法，分析了1981-2018年中国北方旱区气候和植被的时空变化规律，量化了2000年前后气候变化和人类活动对植被动态的相对贡献并分析其在干旱梯度上的空间差异性。结果表明：（1）1981-2018年期间，中国北方旱区的叶面积指数（LAI）平均增加速率为（0.0037±0.0443） a^-1，且增加速率沿干旱梯度增大。2000年前仅10.46%（P<0.05）的地区显著变绿，而2000年后达到36.84%，且植被变绿主要归因于非树木植被。（2）2000年后降水对植被变绿的正效应在不同干旱梯度均增加，而在半干旱区和亚湿润干旱区，温度对植被变绿由正向促进转为负向抑制，而辐射在干旱区由负效应转向正效应。（3）2000年前后，气候变化均主导着植被的动态，贡献率分别为96.07%和73.72%，人类活动的贡献在2000年后进一步增强（从3.93%增加到26.28%），且沿着干旱梯度而增加，其中人类活动对植被变绿的贡献在半干旱地区增加最显著（+0.0289 m² m^-2 a^-1，P<0.05）。研究结果可为未来气候变化下中国北方旱区的植被恢复和可持续发展提供科学依据。     

玉米酯酶同工酶和过氧化物酶同工酶的分子量研究

本试验利用聚丙烯酰胺凝胶梯度电泳分步染色法直接对玉米苗期酯酶同工酶和过氧化物酶同工酶各酶带的分子量进行了比较测定。酯酶同工酶 E_1、E_2、E_3~F、E_3~S、a、b、c 各酶带的分子量分别为<20000,35200、33000、38500、29900、28500、34000道尔顿过氧化物酶同工酶 PX_4~F和 PX_4~S酶带的分子量分别为131000和149000道尔顿。根据酶带在均匀胶和梯度胶中的位置变化对各酶带的生化性质作了初步分析,发现 E_3~F和 E_3~S、PX_4~F 和 PX_4~S 在迁移率上的差异主要是分子量的差异。本文为同工酶的分子量测定提供了一个简便的方法。     

青霉素酰化酶高产菌株的快速筛选方法

采用青霉素梯度琼脂平皿筛选法,利用对青霉素G高抗性表型,专一筛选大肠杆菌青毒素酰化酶高产突变株。一次涂皿可淘汰绝大部分未突变株。我们从青霉素G梯度琼脂平皿上获得528株,从中得到32株产酰化酶活性高于出发菌株的正突变株,正突变率为6.06%,最高突变幅度为96.6%。     

猪肺炎支原体膜上ATP酶生化性质的研究

猪肺炎支原体膜上ATP酶为Mg~(2+)激活,乌巴因不抑制。DCCD和寡霉素对该酶也无抑制作用,只有NBD与Quercetin才有一定的抑制效果。用梯度凝胶电泳可获均一的具有活性的酶蛋白带。     

慢性蜜蜂麻痹病病毒核酸与蛋白质组分的研究

从自然感染的意大利麻痹病蜂(APis mellifera)头部,经二次差速离心与蔗糖梯度离心获得纯化的慢性蜜蜂麻痹病病毒(CBPV)。纯化的CBPV制备物感染正常蜜蜂,4天后出现典型的麻痹症状,接着死亡,平均死亡率分别为95％与100％。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,二次差速离心初步纯化的病毒制备物含有多条蛋白带,而蔗糖密度梯度纯化的病毒制备物仅含有单一的多肽带。5％、7.5％与10％SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,均检测出一种病毒蛋白质,分子量大约为24,200道尔顿,而且不同凝胶浓度检测的蛋白质分子量相近。慢性蜜蜂麻痹病病毒核酸也用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,结果表明,凝胶中有5条带,对核酸酶敏感,证明该病毒含有5个单股RNA组分。对慢性蜜蜂麻痹病病毒的基因组结构进行了讨论。     

燕麦根细胞质膜K+刺激ATP酶的纯化(英文)

Triton X-100加KI能够有效地溶解燕麦根细胞质膜上K~+刺激的ATP酶(张堃等1989)。对这种溶解的K~+刺激的ATP酶进行甘油梯度离心,得到了一些结果:1.在pH 7.5甘油梯度离心,溶解的ATP酶活性损失约85％,在pH 4.5时活性仅损失约50％,这表明低pH条件对于ATP酶活性稳定的重要性,2.使用水平转子进行甘油梯度离心效果较好;3.甘油梯度离心纯化的ATP酶经SDS-PAGE分析,85％以上的酶蛋白分子量为34kD的多肽。这一低分子量的具有K~+刺激的ATP酶活性的多肽与100kD左右的ATP酶(Serrano 1984)之间的关系有待进一步研究;4.经甘油梯度离心纯化后,K~+刺激的ATP酶活性占K~+,Mg~(2+)-ATP酶活性的52％;而溶解的ATP酶活性中,K~+刺激的部分仅为35％(表1)。此结果类似透析对溶解的ATP酶的影响(张堃等1989)。表明溶解的ATP酶制剂中K~+的存在掩盖了K~+对ATP酶的刺激作用。     

多年生黑麦草草地生态系统中放牧强度对草地结构及组织转化的影响

研究了放牧强度对多年生黑麦草人工草地蘖的形态、密度、草地生产率及组织转化的影响。结果表明,重牧条件下蘖密度大于轻牧,而轻牧的单株蘖重大于重牧。重牧划地净生产率大于轻牧,主要是由于轻和手条件下,草地的高的生长率被更高的枯死率所抵消。春夏之交,采用灵活的管理措施,转换放牧强度可以提高草地的生产率。     

不同种群密度羊草生态场梯度及其变化特征

通过对植物个体与种群生态场定位实验研究,提出了生态场梯度的概念,并给出了植物与羊草个体生态场梯度的模型,植物生态场的场梯度是,生态场中生态势沿任意方向的变化率。羊草个体生态场梯度同羊草种群密度相关。     

玉米根细胞中对钒酸盐敏感的H~＋－泵的研究

用奎吖咽（ｑｕｉｎａｃｒｉｎｅ）作荧光指标剂,测定玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）根尖微粒体（ＭＩＣ）膜囊泡的Ｈ~＋－泵活性,结果表明１ｍｍｏｌ／ＬＮａＮ_３仅抑制该泵活性约８％,而０．８ｍｍｏｌ／Ｌ钒酸盐（Ｖａｎ）则可抑制其活性达８０％,说明ＭＩＣ制剂中Ｈ~＋－泵活性主要由质膜（ＰＭ）Ｈ~＋－ＡＴＰａｓｅ产生。此泵活性严格需要Ｍｇ~（２＋）,二价阳离子作用大小的顺序为Ｍｇ~（２＋）＞Ｍｎ~（２＋）＞Ｚｎ~（２＋）＞Ｃａ~（２＋）＝０;阴离子作用大小的１顺序为Ｂｒ~－＞Ｃｌ~－＞ＮＯ_３~－＞ＳＯ_４~（２－）,并初步证实当质膜同侧发生电子传递时,没有跨膜Ｈ~＋梯度（△μＨ~＋）生成。