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.     

气孔下腔间的水汽扩散

本文把气孔及其下腔看作截面为椭圆形的柱形区域,提出一个水汽从气孔下腔内所有细胞表面扩散到气孔外端的三维扩散模型。根据 Fick 定律和质量守恒定律建立了支配该模型的水汽扩散方程。用有限差分法,借助于计算机求得水汽从气孔下腔的所有细胞表面扩散到气孔内端所遇到的阻力及其近似表达式。并从理论上对该阻力的倒数——导度随气孔面积而变化的方式做了分析和解释。通过将本模型求得的气孔下腔阻力计算公式与 Brown 等以及 Cooke 的公式比较,发现在气孔开度变化相当大的范围内用后面两公式计算的阻力偏大0.5—1倍左右。此外,计算结果还表明:在气孔下腔水散失总量中,腔内表皮细胞表面上的水散失量占86—96%,而保卫细胞表面上的水散失量又占后者的88—93%,副卫细胞表面上的水散失量仅7—12%。     

鲢、鳙在天然条件下的摄食强度(Ⅱ)武汉东湖鲢、鳙周年摄食强度的研究

武汉东湖的鲢(Hypophthalmichthy molitrix)鳙(Aristichthys nobilis)在天然条件下摄食强度具季节性变化。摄食强度高峰处于夏季,低谷处于冬季。在实验条件下,按周年采样期间水温变化范围,测定鱼的肠管排空率。食物通过鱼肠管时间(Y_p—h)与水温(X_t—℃)的关系为: 鲢Y_p=270.63 X_t~(0.6408) 鳙Y_p=280.46 X_t~(0.6642) 根据修正后Bajkov公式(D=C (24.A)/n),估算鱼的日粮。鱼日粮(Y_D)与水温(X_t)关系为: 鲢Y_D=0.2683e~(0.1503X_t) 鳙Y_D=0.0075X_t~(2.2715) 计算鱼在天然条件下周年月粮及年粮。鲢、鳙对天然饵料年消耗量分别为18.924公斤及17.39公斤,饵料系数分别为18.02及13.38。     

解磷微生物的分离测定与盆栽试验

从土壤中分离筛选了具有解磷工的真菌２株,细菌３株,分别测定了它们在实验室条件下对磷矿粉中不容性磷的溶解转化强度,其中解磷红曲霉菌（Ｍｏｎａｓｃｕｓｓｐ）ＰＢ１,曲霉菌（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｓｐ）ＰＢ２的解磷强度分别为８６．５％和５９．４％显著高于解磷细菌,其解磷过程与培养液ｐＨ值下降密切相关,用红曲霉菌ＰＢ１进行的油盆栽肥效试验结果表明,ＰＢ１＋磷矿粉＋猪粪盆栽处理与对照（磷矿粉＋猪粪）相比,油     

松嫩草原碱化草地角碱蓬群落水分生态的研究

 本文采用自行设汁的蒸散仪和加拿大Campbe 11科学仪器公司生产的自动气象设备测定了松嫩草原碱化草地角碱蓬群落的蒸散、蒸腾量、太阳辐射及空气温度等环境因子。分析结果表明生长季的睛天条件下,角碱蓬群落的蒸散、蒸腾速率的日进程均为单峰曲线,且各月份间差异很大。群落蒸腾速率与太阳辐射强度、空气温度、相对湿度、风速等环境因子紧密相关,其中与太阳辐射强度呈极显著正相关关系。生长季降雨量和土壤含水量在角碱蓬群落水分循环与平衡的过程中起重要调节作用。1992年6～8月的生长季中,角碱蓬群落总的水分亏缺较少(6.3mm),但各月份间差异很大,其中6月份水分亏缺最高(30.1mm)。     

科尔沁沙质草甸草场不同牧压条件植物群落分异数量分析

本文用ＴＷＩＮＳＰＡＮ分类和ＰＣＡ及ＤＣＡ排序技术分析了沙质草甸草场放牧试验引起地植物群落分异的特征,主要结论为：放牧强度是引起群落分异的主要原因,群落的分异主要表现在高度和现存生物量上。放牧引起群落变化的动力主要是放牧强度。而无牧条件下群落变化的主要动力是植物间的相互作用。当地的放牧强度处于中牧与重牧之间,属于过度放牧。这是引起草场退化及沙漠化的主要原因之一。     

黄腐酸增强小麦抗旱能力的生理生化机制初探

叶面喷施黄腐酸可显著提高小麦幼苗的保水能力,表现为降低叶面蒸腾强度,增加气孔扩散阻力,提高幼苗的生物量,在干旱条件下尤为明显。喷施黄腐酸可使干旱条件下叶片内脯氨酸含量提高近一倍,并在水分充足时,也能使叶片脯氨酸含量增加78%。     

人工降雨对湿地植物叶表面颗粒物滞留的影响

现阶段植物滞尘作为治理大气颗粒物污染的有效方法已被广泛接受与应用。已有研究表明,降雨等方式对植物叶表面颗粒物的滞留有着显著的影响,可有效地将颗粒物从叶表面去除,使植物再次具有滞留颗粒物的能力。由于自然降雨难以量化,现有研究大多采用模拟降雨的方式,将降雨特性量化为降雨强度、降雨历时等可控变量,但较少将降雨高度这一变量纳入研究。且大多以森林生态系统或者城市生态系统中常见的乔、灌、草等植物为主要研究对象,而忽略了处于水陆过渡带的湿地生态系统中植物的特殊性。湿地生态系统不仅可通过植物叶片等结构滞留颗粒物,还可依靠增强空气相对湿度促进颗粒物的吸收和积累,导致湿地植物滞尘规律的特殊性。因此,选择北京地区湿地生态系统内的4种常见植物（香蒲、菖蒲、芦苇和黄花鸢尾）作为研究对象,通过人工模拟降雨的方式,将降雨特性量化为降雨高度与降雨强度两个变量,共设置1 m （11 m）、2 m （10 m）两个不同降雨高度,30 mm/h、45 mm/h、60 mm/h三种不同降雨强度,并将颗粒物划分粗颗粒物（10—100 μm）、细颗粒物（3—10 μm）、超细颗粒物（0.4—3 μm）三种粒径范围。通过滤膜法获得单位叶面积颗粒物去除量,探讨人工降雨对湿地植物叶表面颗粒物滞留的影响。主要研究结果如下：（1）颗粒物去除量在粗颗粒物（10—100 μm）粒径范围内最高;（2）所试4种湿地植物中,菖蒲的颗粒物去除量位居前列;（3）只有在一定的范围内,植物叶表面颗粒物去除量才随降雨强度的增加而增加;（4）不同降雨高度下所试湿地植物叶表面颗粒物去除量无明显规律,降雨高度之间无显著差异（P>0.05）。     

长三角地区植被覆盖演变城乡差异及其原因

城市生态环境和城市化之间的关系是城市可持续发展的关键。研究不同城市化水平下植被覆盖的长时间演变趋势,对理解城市化过程对植被生长动态的影响,城市更新以及推进城市绿化的科学管理具有重要意义。然而,目前对城市内部沿城乡梯度植被生长趋势差异的认识还比较有限。以我国城市化发展最为强烈的长三角地区为研究对象,基于2000-2020年长三角归一化植被指数数据,采用趋势分析和地理探测器方法,探究了长三角地区城市内部植被覆盖演变城乡差异,并从土地利用/覆被变化和城市化发展的角度解析其成因。研究结果表明：（1）2000-2020年长三角地区植被总体呈绿化趋势,植被明显绿化占最大比例（52.06%）,轻微绿化与稳定不变地区占31.68%,零星分布的褐化区占6.82%。（2）城市老城区植被覆盖变化总体呈现返绿趋势（0.016/10 a）,新城区褐化明显（-0.019/10 a）,农郊区绿化突出（0.023/10 a）。在上海、南京和杭州等人口城市化水平较高的城市中,老城区土地利用变化强度最高,其绿化趋势也最高,体现了城市更新过程对绿地空间的促进作用;而在人口城市化水平相对较低的宣城、蚌埠和阜阳等城市,土地利用变化强度相对较低的农郊区也呈现明显的绿化趋势,更多的是受到区域生态保护的影响。（3）土地城市化是长三角地区老城区和新城区植被覆盖变化的主导因子,而城市化因子对农郊区解释程度总体不显著。从长三角总体区域看,城镇人口比重、不透水面积/总面积以及地区生产总值三者对植被覆盖演变存在显著影响,其中城镇人口比重影响最大。