Grazing or mowing in semi-natural grasslands : factors that affect species composition

Naturbetesmarker är bland de habitat som innehåller flest kärlväxter i världen. Många av de arter som lever i denna typ av mark har blivit sällsynta och hotade. För att bevara dessa artrika naturbetesmarker krävs kunskap om hur växter påverkas av olika typer av skötselmetoder, eftersom just skötseln är en av de faktorer som inverkar mest på artrikedomen. I denna litteraturuppsats kommer jag jämföra hur slåtter och bete, som är de två vanligaste skötselmetoderna av naturbetesmark i världen, påverkar kärlväxter. Syftet är att väga dessa mot varandra och ge en bild av hur forskningsläget ser ut idag. Skillnaden på bete, jämfört med slåtter, är att bete ofta pågår under en längre tid, sker tidigare på säsongen, inte är lika förutsägbar och mer selektiv. Växter anpassar sig ständigt till rådande förhållanden på platsen där de lever. Detta gör att växterna som trivs i slåttermarken inte alltid är de samma som trivs i betesmarken. T.ex. har växter i betesmarken utvecklat egenskaper som gör att de lättare klarar av att växa i betesmarken, där de riskerar att bli betade. För att kunna bedöma vilken skötselmetod som är mest lämpad på en plats behövs därför information om tidigare skötselmetod. Det har visat sig att etableringen av fröplantor är den mest begränsande faktorn för lyckad sexuell reproduktion. Bete gynnar etableringen direkt genom bildandet av luckor i vegetationen som uppkommer av djurens; tramp, dynga, urin, men även det faktum att djuren betar ojämnt. Slåtter gynnar etableringen indirekt genom att slåtter ofta sker senare på säsongen, oftast efter att växterna har fröat av sig. En annan faktor som också måste tas hänsyn till är rådande miljöförhållanden. Det har tagits fram ett schema för att snabbt kunna bedöma betesintensitet i betes-marker, som i stor utsträckning påverkas av miljöfaktorer. Genom att granska marken i tre steg kan lantbrukaren få ett snabbt svar på om det är ett lagom antal betesdjur i naturbetesmarken. Steg ett är att bedöma hur mycket reproduktiva delar (blommor och frukter) och obetade partier som finns. Steg två är att ta reda på om betet fortsätter året ut eller tar slut i augusti. Steg tre är att undersöka miljöförhållandena på platsen. I denna uppsats har jag valt att undersöka Primula veris (gullviva), Serratula tinctoria (ängsskära), Rhinanthus minor (äkta ängsskallra) och Gentianella campestris (fältgentiana) ekologiska krav djupare. Gemensamt för dessa växter är att de gynnas av att hinna fröa av sig innan slåttern eller betet sker och att förnalagret inte blir så tjockt att fröna inte kan gro. Dock fröar de av sig vid olika tidpunkter och trivs vid olika tjockt förnalager. Genom att använda en indikatorväxt, exempelvis Campanula rotundifolia (Blåklocka), som snabbt svarar på ändrade miljöförhållanden, ökar chansen att tidigt upptäcka om en skötselmetod passar på platsen.Semi natural grasslands are among the habitats that contains the most vascular plants in the world. Many of the species that are adapted to this type of environment are rare and threatened. To preserve these diverse semi natural grasslands we need knowledge about how these plants are affected by different types of management methods, because the management methods are one of the factors that affect the diversity most. In this literature study I will compare how mowing and grazing, which are the most common management methods of semi natural grasslands in the world, affect the vascular plants. The purpose of this study is to weigh these methods against each other and give a picture where the research is today. The difference between grazing compared with mowing is that grazing is often going for longer periods, happens earlier in the season, and is less predictable and more selective. Plants are constantly adapting to the environment of their surroundings. This means that plant species which thrive in the meadow not always are the same as the species that thrive in the pasture, e.g. plant species found in pastures typically show adaptations to grazing. In order to know which management method is the most suitable for particular grassland we need historical data about the management methods. It has been shown that the establishment of seedlings is the most limiting factor for successful sexual reproduction. Seedling establishment benefits from grazing di-rectly through the formation of gaps in the vegetation, as a result of animal trampling, dung or urine, but also from the fact that the animal graze unevenly. Mowing benefits seedling establishment indirectly as mowing occurs later in the season, usually after the plants have released their seeds. Other important factors are the prevailing environmental conditions. This is especially important when considering which grazing intensity is the most beneficial. A schedule for quick determination of the optimal grazing intensity in pastures has been developed. The optimal number of grazing animals could be estimated in three steps: Step one is to determine how large the areas with an abundance of plant re-productive parts (i.e. flowers and fruits) are, and how large the ungrazed areas are. Step two is to find out if the grazing continues the year round or if it ends in August. Step three is to check the environmental conditions on the site. In this study I have decided to investigate the ecological demands of Primula veris (cowslip), Serratula tinctoria (saw-wort), Rhinanthus minor (yellow rattle) and Gentianella campestris (field gentian) in greater depth. These species are all favored by being able to release their seeds before the mowing and grazing occur, however, the time of the year at which seed dispersal occurs differs between the species. Also, the litter layer must not be too thick, or seedling establishment of these species will be very low, although, the amount of litter tolerated varies between the species. In order to determine if the management method used at a site is suitable an indicator species that is quick to respond to changes in the environmental conditions should be used, e.g Campanula rotundifolia (harebell)

Marktäckande material som åtgärd för minskat fosforläckage från rasthagar för värphöns

Today there is a knowledge gap about phosphorus leakage from free range laying hens, and because of that a pilot project is ongoing since 2016 with scientists at The University of Agricultural Sciences (SLU), Research Institutes of Sweden (RISE) and also advisors in order to investigate the nutrient load from free range laying hens. My thesis have been conducted within this project, and I have chosen to focus on phosphorus leakage. My thesis contains three sub studies. The first sub study consist of a literature study, where factors that need to be considered to assess the risk of phosphorus leakage were investigated. The second sub study included analyses of two ground-stabilising materials for paddocks with respect to phosphorus-binding capacity. The third sub study consisted of measuring the concentration of phosphorous in drainage water at organic farms in Östergötland (south of Sweden). I have in all sub studies decided to focus on the area in the paddock with highest animal density, which usually is the area just outside the stable, often gravelled. Two ground-stabilising materials, sand and lime (CaCO3) were compared with gravel. The materials were spread in paddocks outside the research-stable in the paddock located at the Swedish Livestock Research Centre at Lövsta in Uppsala. After the hens had been in the paddock for a season, sampling of the materials were carried out. The samples were subsequently irrigated using a rain simulator in order to investigate the risk of phosphorus leakage. The water that was leaking from the materials was analysed. The results indicates that the sand and the lime have a higher capacity to absorb and retain phosphorus compared with the gravel. It seems that it mainly is the physical filtering capacity of the materials, rather than the chemical properties of the cover materials, that delay the leakage of phosphorus. That was because both the sand and the lime had higher capacity to absorb and retain phosphorus compared with gravel and no difference could be observed between the sand and the lime. The mean of the concentration of phosphate in the leakage water draining from the samples was 58 mg/l for gravel, 115 mg/l for lime and 136 mg/l for sand. A possible interpretation of this result is that the gravel had lost phosphorus already during the season. This pilot study shows that the phosphorus loading on the water-environment from henspaddocks, in the area closest to the stable is potentially very large. The area closest to the stable is at risk of becoming a point source of phosphorous leakage on the water-environment. Sampling of drainage water in the field could give an estimation of the amount of phosphorous leakage from hen paddocks.Fosforläckage från rasthagar med utehöns är idag dåligt undersökt och därför pågår det sedan 2016 ett pilotprojekt med forskare på Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) tillsammans med Research Institutes of Sweden (RISE) samt rådgivare för att undersöka näringsbelastningen från utehöns. Mitt arbete har utförts inom detta projekt, där jag har valt att begränsa mig till fosforläckage eftersom det var huvudfokus för denna del av projektet. Arbetet kan sägas bestå av tre delar. Den första delen innehöll en litteraturstudie, där faktorer som behöver tas i beaktan för att bedöma risken för fosforläckage har undersökts. Den andra delen bestod av analys av två marktäckande materials förmåga att binda och hålla kvar fosfor från värphönsens gödsel. Den sista delen bestod av synoptisk provtagning och analys av dräneringsvatten på fyra ekologiska hönsgårdar i Östergötland. Jag har i samtliga fall valt att fokusera på den mest belastade ytan i rasthagen, d.v.s. den ofta grusade ytan precis utanför stallet. Två marktäckande materialen, sand och kalk jämförda med grus, spreds på ytan närmast stallet i rasthagar med värphöns på Lövsta forskningsstation. Efter att hönsen vistats i rasthagarna under en säsong togs prover av materialen som sedan bevattnades i en regnsimulator för att undersöka risken för fosforläckage. Utlakningsvattnet från materialen analyserades och resultatet tyder på att kalken och sanden har haft bättre kapacitet att hålla kvar fosforn när de låg ute i rasthagen jämfört med gruset. Det tycks framför allt vara ett fysiskt skydd snarare än ett kemiskt skydd som fördröjer utlakningen av fosfor, då sand och kalk var bättre på att hålla kvar fosfor jämfört med grus och ingen skillnad mellan sand och kalk förelåg. Medelvärdet av koncentrationen fosfatfosfor i utlakningsvattnet var 58 mg/l för grus respektive 115 mg/l för kalk och 136 mg/l för sanden. Grusets lägre värde tolkades som att materialet förlorat fosfor redan under säsongen ute i rasthagarna. Denna pilotstudie visar att fosforbelastningen från hönsrasthagar på vattenmiljön potentiellt är stor från ytan som ligger närmast stallet. Denna yta är en liten del av hela hagen och verkar utgöra en risk för punktbelastning av fosfor på vattenmiljön. Provtagning i dräneringsvatten ute på gårdar kommer att kunna ge svar på hur stort fosforläckaget är från denna yta. Utifrån detta bör det sedan gå att bedöma hur viktigt det är med åtgärder för att minska risken för påverkan på övergödning

Phosphorus Retention Materials In Outdoor Laying Hen Paddocks For Reduced Environmental Impact And Increased Nutrient Use Efficiency

This study investigated phosphorus (P) retention materials of sand and limestone outside houses in paddocks for organic laying hens, as a measure to retain P and reduce leaching. When manure P, accumulated in the materials during 6 months, was exposed to rain simulations in a lysimeter study, P concentrations in drainage water were high from all treatments (58-136 and 130-197 mg L-1 of PO4-P and total-P respectively). On average, 14% of the manure P, captured in the materials was leached after 100 mm of simulated rainfall. The conclusion is that these materials may efficiently retain P during the outdoor season (May to October), but in order to reduce the risk of losses to waters during the following winter they need to be removed from the paddocks, preferably to arable fields. The materials can be regarded as potential P fertilizers and may thereby combine increased P use efficiency and environmental performance of organic outdoor poultry systems

Fluorescent molecules as probes for characterization of amyloid β fibrils

Alzheimer’s Disease (AD) is the leading cause of dementia in the world and the World Health Organization has recognized AD as a global public health priority. One of the pathological hallmarks of AD is amyloid plaques formed from amyloid β (Aβ) fibrils. Aβ is formed when amyloid precursor protein is cleaved by secretase enzymes. Cleavage by different secretases causes Aβ to occur in different forms, mainly as 40 and 42 residue long proteins, called Aβ1-40 and Aβ1-42, where Aβ1-42 is more likely to form amyloid fibrils and is therefore considered more harmful. Fluorescent probes are currently used to stain Aβ fibrils for their detection and characterization.  We performed a literature study analysing which fluorescent probes are used for imaging of amyloid fibrils and present both the most commonly used probes but also newer probes that have been recently synthesized. Fluorescence spectra of a selection of probes were analysed in order to suggest some new combinations of probes for double-staining with the aim to be able to distinguish between Aβ1-40 and Aβ1-42. Microscopy images of the probe combinations were obtained in order to analyse the double staining results and the fluorescence intensities of the probes were plotted in different ways. All selected combinations were able to distinguish between Aβ1-40 and Aβ1-42, because of differently stained fibrils, and also displayed differences in fluorescence intensity at peak emission wavelength. The obtained results show that double-staining of amyloid fibrils with fluorescent probes can give additional information compared to staining fibrils with only one probe.