阴山北麓农牧交错区不同弃耕演替时期土壤质量评价

本研究采用空间代替时间的方法,以天然草地作为对照,分析了内蒙古阴山北麓农牧交错带两种不同类型的草原(荒漠草原和典型草原)中的农田及3个不同恢复年限(5年、15年和20年)弃耕地的土壤理化性质,并采用主成分分析法对土壤质量进行综合评价。研究发现,弃耕后,土壤含水率、饱和导水率、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤有机碳、全磷、有效磷含量增加;土壤容重、硝态氮、铵态氮、全氮含量逐渐降低;土壤最大持水率指标在荒漠草原呈上升趋势,在典型草原下降;毛管持水率、田间持水率无显著变化(P>0.05);弃耕后,荒漠草原土壤pH降低,典型草原pH升高。基于统计分析的土壤质量得分表明,影响荒漠草原土壤质量的主要因素为土壤有机碳、非毛管孔隙度、容重、全氮,其土壤质量综合得分高低依次为天然草地>弃耕5年>弃耕20年>弃耕15年>农田,影响典型草原土壤质量的主要因子是pH、容重、饱和导水率、有机碳,其综合得分高低依次为天然草地>弃耕15年>弃耕20年>弃耕5年>农田。荒漠草原样地中,农田、弃耕地的土壤质量得分均低于平均水平,典型草原样地中弃耕15、弃耕20年、天然草地的土壤质量得分高于平均水平。由此可知,自发恢复有利于弃耕地的恢复。本研究结果表明,弃耕20年足以使典型草原弃耕地恢复至天然草地状态,但荒漠草原土壤尚未达到其最高土壤质量,需要使用更长的时间进行恢复,且针对荒漠草原与典型草原区需要制定不同的弃耕地土壤质量恢复策略。

典型草原区不同年限弃耕地植物群落生物量权衡及其影响因素

通过对植被地上、地下生物量的分析比较,可以反映出植物应对环境胁迫的不同适应策略。由于不合理利用和开垦天然草原导致大面积草地退化,因此我国启动了退耕还林还草生态修复工程,旨在恢复退化的草地生态系统。本研究以内蒙古典型草原区自然恢复的不同年限弃耕地为研究对象,通过对不同年限(5年、15年、20年)弃耕地及天然草地(对照)群落地上与地下生物量、物种组成及其相对生物量、植物丰富度指数和多样性指数以及土壤理化性质进行分析,探究典型草原区不同年限弃耕地群落生物量权衡(Trade-off)及其影响因素。结果表明:随着弃耕年限的增加,群落结构由一二年生植物占主导逐渐转化为多年生植物占主导,且植物物种多样性逐渐增加;不同年限弃耕地生物量均向地上权衡,随弃耕年限增加,向地上权衡幅度越来越小,天然草地则向地下权衡;土壤水分和一二年生植物的地上生物量是驱动生物量权衡的关键因素。

不同施肥策略对阴山北麓旱作燕麦人工草地N_(2)O排放的影响

本研究以内蒙古武川县燕麦(Avena sativa)人工草地为研究对象,采用静态箱法,通过无氮施肥为对照(CK),设置常规施氮(NN),控释施氮(CN)2个施肥处理,研究旱作燕麦人工草地N_(2)O排放规律,探讨N_(2)O排放对不同施肥种类的响应。结果表明:与无氮施肥相比,常规施氮的地上生物量显著提高37.8%,控释施氮的地上生物量显著提高64.5%(P<0.05);与常规施肥相比控释肥氮素利用率显著提升了71.0%(P<0.05);不同施肥处理下,燕麦人工草地生长季的N_(2)O排放通量均表现为先增加后降低的趋势,并在苗期和拔节期出现峰值;与无氮施肥相比,常规施氮的N_(2)O排放量(0.85 kg·hm^(-2))显著提高44.1%,控释施氮的单位产量N_(2)O排放量(0.86×10^(-4)g·g^(-1))显著降低37.2%(P<0.05)。本研究发现相较于常规施肥,控释氮肥提高了燕麦产量且降低了N_(2)O的排放。

3D基因组结构调控蛋白质的相分离特征分析

目的系统分析相分离和3D基因组结构调控蛋白质之间的关系。方法通过预测所有氨基酸长度>100的人类蛋白质的内在固有无序序列(IDR),进行基于IDR比例的基因集富集分析(GESA),并筛选受相分离调控的3D基因组相关生物过程。结果总共19843个人类蛋白质中有3885个蛋白质富含IDR,其中1427个参与调控3D基因组结构。这些富含IDR并参与3D基因组组织结构的蛋白质具有氨基酸种类和模块结构域偏好性。研究开发Phasepro Shiny应用程序,能够分析和可视化蛋白质的相分离潜力。结论3D基因组结构相关的生物学过程中具有IDR的蛋白质高度富集,提示相分离在细胞核结构调节中的关键作用,为蛋白质相分离和3D基因组的研究提供了完整蓝图和候选蛋白质。