放牧干扰对荒漠草原土壤和植被的影响

放牧对草原土壤影响
放牧对草原土壤影响
介绍了放牧对草原土壤物理性质(容重、渗透率)、化学性质(有机质、N素)和微生物的影响.由于草原土壤系统本身的复杂性、滞后性和弹性,放牧对土壤性质的影响不尽相同.一般而言,随放牧强度的增大,动物践踏作用的增强,土壤孔隙分布的空间格局发生变化,土壤的总孔隙减少,特别是大孔隙(>50μm)和较大中等孔隙(9～50μm)减少,使土壤容重增加,土壤的渗透阻力加大,土壤的保水和持水能力下降.但在有机质含量很低的沙质土壤中,超载过牧,造成有机质含量降低,土壤的团粒结构减少,稳定性团聚体减少,土壤结构遭到破坏,使得土壤容重反而降低.土壤有机质和放牧之间存在复杂的相互关系,土壤有机质对放牧的响应受多种因素的.影响,这些因素包括植被和土壤的初始状况;环境因素,特别是水分和温度;放牧历史(强度、频率、持续时间和动物类型).同时,土壤有机质含量低的土壤比含量高的土壤更易受放牧的影响,而使有机质发生变化.土壤微生物量碳是最具活性的土壤碳库,对环境的变化敏感,能较早地指示生态系统功能的变化.当考虑时间尺度时,高强度放牧对土壤肥力有负面的影响,短期内,由于加速了养分的循环效率,产生有利的影响,但长期无管理的超载放牧必然造成系统物质(资源)输入和输出的不平衡,最终导致草原生态系统退化,特别是在相对脆弱的干旱和半干旱生态区.为了保护草原的土壤资源,应改变只注重草原的经济功能(获取各种畜产品)的观念,而更应注重发挥草原的生态功能和社会功能,使草原得到修养生息.。

长期放牧对内蒙古荒漠草原土壤不同组分有机磷含量的影响吴佳芯;张育涵;李邵宇;韩国栋【期刊名称】《草地学报》【年(卷),期】2024(32)5【摘要】探究长期放牧对荒漠草原土壤不同组分有机磷含量的影响,对干旱半干旱草地生态系统的合理利用和地力提升具有重要意义。

本研究依托于乌兰察布市四子王旗内蒙古农牧业科学院研究基地的长期放牧平台,设置4个不同放牧强度:轻度(Light grazing,LG)、中度(Moderate grazing,MG)、重度(Heavy grazing,HG)和对照(Control,CK),通过测定土壤理化性质、微生物群落特性,并利用Bowman-Cole磷分级体系测定不同组分有机磷含量,揭示不同组分有机磷对放牧强度的响应机制。

结果表明:荒漠草原土壤有机磷组分占比情况为:中活性有机磷>活性有机磷>稳性有机磷。

其中,活性有机磷含量随放牧强度增加显著增加,中活性有机磷含量随放牧强度增加显著降低,而稳性有机磷含量的差异未达显著水平。

放牧通过改变土壤微生物和间接影响土壤有机质来调控活性有机磷含量;放牧通过改变土壤磷养分间接调控中活性有机磷含量。

综上,长期放牧对荒漠草原不同组分有机磷含量的影响存在差异,可通过提高微生物代谢底物养分缓解放牧导致的磷资源短缺,这将有助于提高土壤养分有效性从而维持草地生态功能的可持续利用。

【总页数】10页(P1479-1488)【作者】吴佳芯;张育涵;李邵宇;韩国栋【作者单位】内蒙古农业大学草原与资源环境学院;内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室;内蒙古自治区林业和草原工作总站【正文语种】中文【中图分类】S812.2【相关文献】1.放牧对内蒙古荒漠草原土壤理化性质和有机碳组分的影响2.放牧强度对内蒙古荒漠草原土壤有机碳及其空间异质性的影响3.放牧强度对内蒙古荒漠草原土壤碳氮及其稳定同位素的影响4.放牧对内蒙古锡林河流域草原土壤碳组分的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第一节放牧对草地的影响一、放牧放牧是家畜在草地的一种牧食行为，是使人工管护下的草食动物在放牧地上采食牧草并将其转化成畜产品的一种生产方式。

在这种生产方式中，放牧家畜以草地为生活条件，一方面采食牧草，从放牧地摄取营养物质。

另一方面，家畜在放牧中得到适当的运动，并接受日照和各种气候环境的锻炼，为机体健康和良好生长、发育提供了优越条件。

因此，放牧是家畜依赖放牧所提供的丰富营养和适宜的生活条件，在适当的饲养管理下，将利用光能生产的牧草转化成畜产品，达到草原生产目的的主要生产方式。

二、放牧对草地的影响放牧家畜通过采食、践踏和排泄（粪和尿）对草地产生影响，这些因素影响草地牧草的产量、品质和植物学组成；反之，这些因素又受草地牧草属性的影响。

所以，它们之间的因果关系很难加以区分。

此外，许多影响还直接或间接地受到环境状况（气候与土地）的影响。

（一）采叶家畜在草地放牧，主要是采食牧草茎叶，因此对牧草产量、牧草营养物质、牧草繁殖、草地植物学组成诸方面产生影响。

1．采叶对牧草产量的影响放牧家畜采食牧草茎叶，从放牧草地获取营养物质，采食的次数和高低，直接影响牧草的分蘖与叶面积指数。

叶片是牧草制造养料的器官，叶面积与光照、温度等因素一样，直接影响着牧草光合作用的速度。

据测定，不同种类的牧草，光合速度为每小时制造0.8—1.8g糖/m2叶面积。

在过度放牧的情况下，牧草叶面积不断减少，有时甚至全部丧失。

这样就使牧草减少或失去养分供给的来源，此时牧草只能依靠贮存营养物质进行生长，使生长发育受到抑制，严重时便招致牧草死亡。

牧草贮存营养物质的减少，降低了牧草的生活力和与其他草地植物的竞争力。

若牧草在秋季贮存营养物质不足，其越冬性就差，来年春季的生长发育也会受到影响。

随着利用程度的加剧，牧草的密度、盖度、高度和株数均显著下降；生长发育也受到严重影响，物候期推迟，甚至不能形成生殖枝。

过度利用还会导致草层中有价值放牧利用的丛生禾草消失。

2．采叶对根系的影响牧草的地上部分和地下部分是统一的整体，放牧对牧草地下部分（主要是根系）生长发育的影响也是十分明显的。

第32卷 第1期V o l .32 No .1草 地 学 报A C T A A G R E S T I A S I N I C A2024年 1月J a n . 2024d o i :10.11733/j.i s s n .1007-0435.2024.01.028引用格式:雷 蕾,张 峰,郑佳华,等.放牧强度对短花针茅荒漠草原生态系统多功能性的影响[J ].草地学报,2024,32(1):275-283L E IL e i ,Z HA N GF e n g ,Z H E N GJ i a -h u a ,e t a l .E f f e c t so fG r a z i n g I n t e n s i t i e so nE c o s y s t e m M u l t i f u n c t i o n a l i t y ina S t i p a b r e v i fl o r a D e s e r t S t e p p e [J ].A c t aA g r e s t i aS i n i c a ,2024,32(1):275-283放牧强度对短花针茅荒漠草原生态系统多功能性的影响雷 蕾1,2,张 峰1,2,郑佳华1,2,杨立山1,2,王文琼1,2,李邵宇1,2,张 彬1,2*(1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古呼和浩特010019;2.内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室,内蒙古呼和浩特010019)收稿日期:2023-09-05;修回日期:2023-10-31基金项目:国家自然科学基金(31861143001);内蒙古自治区科技成果转化专项(2020C G 0055)资助作者简介:雷蕾(1996-),女,汉族,内蒙古鄂尔多斯人,硕士研究生,主要从事草地经济管理研究,E -m a i l :976630324@q q.c o m ;*通信作者A u t h u r f o r c o r r e s p o n d e n c e ,E -m a i l :z h a n gb i n _158@163.c o m 摘要:生物多样性与生态系统功能之间的关系备受关注,但是过去的研究很少关注生态系统的多功能性(E c o s y s t e m m u l t i f u n c t i o n a l i t y ,E M F )㊂因此,本研究以短花针茅(S t i p a b r e v i fl o r a )荒漠草原为对象,在测定植物群落生物量㊁土壤有机碳和多种土壤酶活性等11种生态系统功能的基础上量化E M F ,并探究不同放牧强度(对照,N o g r a z i n g,C K ;轻度,L i g h t g r a z i n g ,L G ;㊁中度,M o d e r a t e g r a z i n g ,M G ;和重度放牧,H e a v y g r a z i n g,H G )对植物多样性与E M F 的影响㊂结果表明:放牧导致植物多样性㊁单一生态系统功能和E M F 显著降低(P <0.05),不同放牧强度下E M F 分别是0.6,0.25,-0.18和-0.78㊂不同放牧强度下,大多数生态系统单一功能都与植物多样性显著正相关(P <0.05)㊂E M F 与植物多样性指数线性正相关,香农维纳指数与E M F 的拟合结果最好,是预测E M F 变化的最佳指标㊂因此,为实现荒漠草原生物多样性保护和多种生态系统服务和功能的可持续性,在草地管理中可适当降低载畜率㊂关键词:荒漠草原;放牧;生态系统多功能性;植物多样性中图分类号:Q 148 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2024)01-0275-09E f f e c t s o fG r a z i n g I n t e n s i t i e s o nE c o s y s t e m M u l t i f u n c t i o n a l i t yi na S t i p a b r e v i f l o r a D e s e r t S t e p pe L E IL e i 1,2,Z H A N GF e n g 1,2,Z H E N GJ i a -h u a 1,2,Y A N GL i -s h a n 1,2,WA N G W e n -q i o n g 1,2,L I S h a o -yu 1,2,Z H A N GB i n 1,2*(1.C o l l e g e o fG r a s s l a n d ,R e s o u r c e a n dE n v i r o n m e n t ,I n n e rM o n g o l i aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,H o h h o t ,I n n e rM o n g o l i aA u t o n o m o u s R e g i o n010019,C h i n a ;2.K e y L a b o r a t o r y o fG r a s s l a n dR e s o u r c e s ,M i n i s t r y o fE d u c a t i o no fC h i n a ,I n n e rM o n g o l i aA gr i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,H o h h o t ,I n n e rM o n g o l i aA u t o n o m o u sR e gi o n010019,C h i n a )A b s t r a c t :T h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e nb i o d i v e r s i t y a n d e c o s y s t e mf u n c t i o nh a s b e e n r e c e i v i n ggr e a t a t t e n t i o n ,h o w e v e r ,p r e v i o u ss t u d i e sh a v el i t t l ef o c u so nt h ee c o s y s t e m m u l t i f u n c t i o n a l i t y (E M F ).I nt h e p r e s e n t s t u d y ,w e q u a n t i f i e dE M Fb a s e d o n 11e c o s y s t e mf u n c t i o n s ,i n c l u d i n g p l a n t c o m m u n i t y b i o m a s s ,s o i l o r ga n -i c c a rb o na n d s o i l e n z y m e ac t i v i t i e s i n S t i p a b r e v i fl o r a d e s e r t s t e p p e ,a n d i n v e s t i g a t e d t h e e f f e c t s o f d i f f e r -e n t g r a z i n g i n t e n s i t i e s (c o n t r o l ,N o g r a z i n g ,C K ;L i g h t g r a z i n g ,L G ;M o d e r a t e g r a z i n g ,MG ;a n dH e a v y gr a z -i n g ,H G )o nt h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n p l a n td i v e r s i t y a n dE M F .T h e r e s u l t s s h o w e dt h a t g r a z i n g s i gn i f i -c a n t l y r e d u c e d p l a n t d i v e r s i t y ,i n d i v i d u a l e c o s ys t e mf u n c t i o n s ,a n dE M F (P <0.05),w i t hE M F w a s0.6,0.25,-0.18,a n d -0.78u n d e rL G ,MG ,a n dH G ,r e s p e c t i v e l y .M o s t o f t h e i n d i v i d u a l e c o s y s t e mf u n c t i o n s w e r e s i g n i f i c a n t l yp o s i t i v e l y c o r r e l a t e dw i t h p l a n t d i v e r s i t y u n d e r d i f f e r e n t g r a z i n gi n t e n s i t i e s (P <0.05).E M F w a sl i n e a r l yp o s i t i v e l y c o r r e l a t e d w i t h p l a n td i v e r s i t y in d e x e s ,w h e r et h eS h a n n o n -W i e n e ri n d e x s h o w e d t h eb e s t f i t t oE M Fa n d i tw a s t h e b e s t p r e d i c t o r o f c h a n g e s i nE M F .I n s u m m a r y ,a p p r o pr i a t e r e -d u c e d s t o c k i n g r a t e a r e r e q u i r e d t o a c h i e v eb i o d i v e r s i t y c o n s e r v a t i o na n ds u s t a i n a b i l i t y o fm u l t i p l e e c o s ys -草地学报第32卷t e ms e r v i c e s a n d f u n c t i o n s i nd e s e r t g r a s s l a n d s.K e y w o r d s:D e s e r t s t e p p e;G r a z i n g;E c o s y s t e m m u l t i f u n c t i o n a l i t y;P l a n t d i v e r s i t y草原生态系统是地球上最常见的生态系统,为超过25亿人提供赖以生存的栖息地和生态系统服务[1]㊂然而,草原也是最脆弱的生态系统之一,面临着生物多样性丧失㊁土壤肥力和生态系统服务退化等多种威胁[2-3]㊂因此,发展可持续放牧系统㊁促进生态系统恢复力㊁提高植物多样性㊁提升土壤健康水平并维持生态系统服务供给能力是全球性问题[3]㊂放牧是全球范围内草地生态系统中最广泛的土地利用方式,为人类提供粮食生产㊁农业和经济效益等多种生态系统服务,也是对草地生态系统影响最大的因素[4-6]㊂放牧强度被认为是草原生物多样性的驱动因素,适度放牧在相对多产的草地上提高植物多样性,在相对低产的草地上降低植物多样性[7]㊂相比之下,过度放牧则会造成不同程度的草原生物多样性丧失㊂例如,在澳大利亚,不断增加的放牧强度已经使得生物多样性减少了约10%[8]㊂过度放牧在欧洲也被认为是导致草地生物多样性丧失的主要原因[9]㊂此外,在物种丰富度和群落生物量较低的干旱草原,高强度放牧的负面影响可能会加剧[10]㊂因此,不同放牧强度对草原生态系统植物多样性的影响仍不确定㊂此外,放牧通过选择性采食㊁践踏和粪尿返还对草原生态系统功能产生深远的影响㊂有研究表明,家畜采食作用能刺激植物生长补偿机制,进而促进初级生产[11]㊂Z o u等[12]发现适度放牧降低了植物种间竞争,可能进一步改善养分循环并促进植物生长发育㊂另外,有研究发现适度放牧可使半干旱欧亚草原的植物生产力达到最大化[13],此外,适度放牧还可以通过减少地表凋落物的累积提高土壤入渗[14],有利于增加土壤水分进而影响养分循环过程[15]㊂但是,以往的研究主要集中在放牧对单一生态系统功能的影响,忽略了生态系统同时提供多种功能这一事实㊂近年来,生态系统多功能性(E c o s y s t e m m u l t i f u n c t i o n a l i t y,E M F)被提出能够有效且可靠地反映放牧对草地生态系统服务和功能的影响[6,16]㊂有研究发现,放牧显著降低了典型草原的E M F[17-18]㊂蔡艳等[19]在新疆干旱区的研究发现,与禁牧相比,春秋季节放牧有利于提高E M F,而天然放牧草地的E M F最低㊂现有研究探讨了放牧对不同草原生态系统E M F的影响,但是涉及不同放牧强度的研究较少,而探究不同放牧强度对E M F的影响,对于确定草地生态系统可持续放牧强度至关重要㊂E M F不仅仅是由放牧干扰直接驱动的,它也受植物多样性影响[16-19]㊂植物多样性被认为是各种生态系统功能的关键驱动因素,一项对全球干旱生态系统的研究也表明,植物多样性往往与E M F正相关[16]㊂例如,放牧可能通过改变植物多样性对E M F产生强烈的间接影响[20]㊂有研究表明,放牧对生态系统功能的影响取决于植物多样性的中介效应[21]㊂此外,A l l a n等[22]认为草地生物多样性的恢复可以抵消放牧对E M F的部分负面影响㊂因此,探究不同放牧强度下植物多样性和生态系统多功能性的关系具有重要意义㊂作为欧亚草原最干旱的生态系统类型之一,荒漠草原是典型草原向荒漠生态区的过渡地带,是一种重要而独特的草地类型,具有悠久的绵羊放牧历史[23]㊂尽管已经有大量的研究评估了放牧对荒漠草原生产力[24]㊁生态系统稳定性[25]㊁凋落物分解[26]和有机碳储量[27]等生态系统功能的影响,但对不同放牧强度下荒漠草原E M F的变化及其与植物多样性的关系仍不了解㊂此外,荒漠草原的植被生产力㊁土壤肥力和生态系统稳定性通常低于其他半干旱草原,因此,荒漠草原是对放牧干扰非常敏感且脆弱的草原生态系统[28]㊂因此,放牧对荒漠草原的负面影响可能更大㊂基于此,本试验以短花针茅荒漠草原为研究对象,探究不同放牧强度对E M F的影响及其与植物多样性的关系,为草地生态系统可持续管理提供理论依据㊂1材料与方法1.1研究区概况本试验在内蒙古四子王旗荒漠草原长期放牧试验平台上进行㊂该平台于2004年建立,地处41ʎ47'17ᵡN㊁111ʎ53'46ᵡE,海拔1450m㊂该地区是中温带大陆性气候,年平均降水量280m m,春天干燥多风,夏天酷热㊂土壤为淡栗钙土㊂该地区属短花针茅荒漠草原,建群种为短花针茅(S t i p a b r e v i-f l o r a),优势种有冷蒿(A r t e m i s i a f r i g i d a)㊁无芒隐子草(C l e i s t o g e n e s s o n g o r i c a)㊁阿氏旋花(C o n v o l-v u l u s a m m a n n i i)等㊂672第1期雷蕾等:放牧强度对短花针茅荒漠草原生态系统多功能性的影响1.2实验设计试验区于2004年建立,之前为天然放牧地,总面积50h m2,采用完全随机区组设计,设置不放牧(N o g r a z i n g,C o n t r o l,C K)㊁轻度(L i g h t g r a z i n g,L G)㊁中度(M o d e r a t e g r a z i n g,M G)和重度(H e a v yg r a z i n g,H G)4个放牧强度水平处理,每个处理3次重复,载畜率分别为0,0.91,1.82和2.71s h e e p㊃h m-2㊃a-1㊂放牧家畜选用当地成年羯羊,放牧时间为6个月(6月初-11月末)㊂期间,家畜每日早晨6:00开始进入小区,傍晚18ʒ00时返回圈舍㊂1.3野外取样及测定方法本研究于2021年8月中旬生物量高峰期开展野外植被调查和土壤样品采集㊂在每个小区内随机设置3个1mˑ1m样方,分别记录所有物种的高度㊁盖度和密度㊂齐地面分种剪取出现的所有植物并带回实验室㊂植物地上部分置于65ħ烘干48小时后进行称重,以计算地上生物量(A b o v e g r o u n db i o m a s s,A G B)㊂完成植物采样后,使用内径7c m的根钻在每个样方内收集3个0~ 10c m的根系样品㊂根系样品在2m m的筛子上用水冲㊂冲洗干净的根系样品65ħ烘干48小时后进行称重,以计算地下生物量(B e l o w g r o u n db i o-m a s s,B G B)㊂在每个小区内采用 S 形五点混合采样法收集0~10c m的土壤样品,放在冰盒中4ħ保存并尽快带回实验室㊂土壤有机碳(S o i l o r g a n i cc a r b o n,S O C)采用重铬酸钾外加热法测定㊂土壤速效磷(S o i l a v a i l-a b l e p h o s p h o r u s,A P)采用分光光度计法测定㊂土壤β-葡萄糖苷酶(S o i l-β-g l u c o s i d a s e,βC G)㊁乙酰氨基葡萄糖苷酶(S o i l-β-N-a c e t y l-g l u c o s a m i n i d a s e, N A G)㊁亮氨酸氨基肽酶(S o i l-l e u c i n e a m i n o p e p t i, L A P)和碱性磷酸酶(S o i l-a l k a l i n e p h o s p h a t a s e, A L P)活性使用96微孔板荧光光度法测定㊂土壤铵态氮(S o i l a m m o n i u m n i t r o g e n,NH+4-N)㊁硝态氮(S o i l n i t r a t e n i t r o g e n,N O-3-N)含量采用全自动流动分析仪测定㊂土壤微生物量碳(M i c r o b i a l b i o m a s s c a r b o n,M B C)使用熏蒸法和重铬酸钾氧化法测定㊂1.4植物多样性计算丰富度(R i c h n e s s,R):R=S辛普森指数(S i m p s o n i n d e x,D):D=1-ðS i=1P2i香农威纳指数(S h a n n o n-W i e n e r i n d e x,H):H =-ðS i=1P i l n P i均匀度指数(P i e l o u i n d e x,E):E=H/l n S上式中,S是样方内的物种数目㊁P i是第i个物种的相对密度㊁N为样方中所有物种的个体数㊂1.5生态系统多功能性计算本研究选择了A B G,B G B,S O C,A P,NH+4-N,N O-3-N,M B C,βC G,N A G,L A P和A L P共11个生态系统功能指标计算生态系统多功能性(E-c o s y s t e m M u l t i f u n c t i o n a l i t y,E M F)㊂其中,A P㊁NH+4-N㊁N O-3-N㊁L A P和A L P代表了养分循环功能;A B G和B G B代表了初级生产功能;S O C, M B C,βC G和N A G代表了碳固持功能㊂利用平均值法计算生态系统多功能性[16]㊂首先使用Z 得分法标准化样方内每个生态系统功能指标,具体计算公式为:Z i j=(X i j-u j)/σj式中,Z i j为第i个样方第j种生态系统功能指标的Z得分;X i j为第i个样方第j种生态系统功能指标的测定值;u j为第j种生态系统功能指标在所有样方内的平均值;σj为第j种生态系统功能指标在所有样方内的标准差㊂E M F为样方内所有单个功能指数Z i j的平均值㊂1.6数据处理用E x c e l2021对各项数据进行初步整理;首先对实验数据进行正态分布检验和方差齐性检验,本试验的数据均符合正态分布且通过了方差齐性检验,然后使用S P S S21.0进行单因素方差分析,处理间多重比较采用D u n c a n检验,显著性水平为0.05;使用O r i g i n2021进行相关性分析和线性拟合分析并作图㊂2结果与分析2.1放牧强度对植物群落生物量及多样性的影响与C K相比,MG和H G显著降低了地上生物量(P<0.05),L G㊁MG和H G均显著降低了地下生物量(P<0.05)(图1)㊂与C K相比,MG和H G 均显著降低了植物群落丰富度㊁香农威纳指数和辛普森指数(P<0.05)(图2a,b,c)㊂均匀度指数在不同放牧强度下无显著差异(图2d)㊂772草 地 学 报第32卷图1 不同放牧强度对植物群落生物量的影响F i g .1 T h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t g r a z i n g i n t e n s i t i e s o n p l a n t c o m m u n i t y bi o m a s s 注:不同小写字母表示处理间差异显著(P <0.05)㊂下同N o t e :D i f f e r e n t s m a l l l e t t e r s i n d i c a t e s i gn i f i c a n t d i f f e r e n c e a t t h e 0.05l e v e l ,T h e s a m e a s b e l ow 图2 不同放牧强度对植物群落多样性的影响F i g .2 T h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t g r a z i n g i n t e n s i t i e s o n p l a n t d i v e r s i t y2.2 放牧强度对土壤功能指标的影响M B C 和S O C 随着放牧强度增加的变化趋势一致,均表现为在MG 和H G 下显著低于C K 和L G (P <0.05)(图3a ,b )㊂βC G ㊁N A G ㊁A L P ㊁A P 和L A P 随着放牧强度增加逐渐降低,其中,与C K 相比,L G ㊁MG 和H G 均显著降低了βC G (P <0.05),MG 和H G 之间无显著差异(图3c );与C K 相比,L G ㊁MG 和H G 均显著降低了N A G ,且放牧强度下均差异显著(P <0.05)(图3d );与C K 相比,L G 对A L P 无显著影响,MG 和H G 显著降低了A L P(P <0.05)(图3e );与C K 相比,L G ㊁MG 和H G 均显著降低了A P (P <0.05),MG 和H G 之间无显著差异(图3f );L A P 的变化趋势与A P 一致(图3i)㊂N H +4-N 和N O -3-N 在不同放牧强度下无显著差异(图3g,h )㊂2.3 植物多样性与生态系统功能指标的相关性相关性分析表明,植物多样性与生态系统功能872第1期雷 蕾等:放牧强度对短花针茅荒漠草原生态系统多功能性的影响指标之间存在密切的相关关系,植物群落丰富度㊁香农维纳指数和辛普森指数与A G B ㊁M B C ㊁S O C ㊁βC G ㊁N A G ㊁L A P 和A L P 之间存在显著的正相关关系(P <0.05)(图4)㊂图3 不同放牧强度对土壤功能指标的影响F i g .3 T h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t g r a z i n g i n t e n s i t y on s o i l f u n c t i o n i n d e x es 图4 植物多样性与生态系统功能指标的关系F i g .4 R e l a t i o n s h i p sb e t w e e n p l a n t d i v e r s i t y a n de c o s ys t e mf u n c t i o n i n d i c a t o r s 注: * 表示显著相关(P <0.05), ** 表示极显著相关(P <0.05)N o t e : * i n d i c a t e s s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o n (P <0.05), ** i n d i c a t e s s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o nh i g h l y s i gn i f i c a n t (P <0.01)972草 地 学 报第32卷2.4 放牧强度对生态系统多功能性的影响随放牧强度的增加,生态系统多功能性显著下降(P <0.05),不同放牧强度下的生态系统多功能性指数分别为0.6,0.25,-0.18和-0.78(图5)㊂2.5 植物多样性与生态系统多功能性的关系线性拟合的结果表明,植物群落丰富度㊁香农维纳指数及辛普森指数均与E MF 呈显著的正相关关系(P <0.01)(图6a ,b ,c ),然而,均匀度指数与E MF 无显著的相关关系(图6d )㊂此外,香农维纳指数与E MF 拟合的R 2最高,为0.56㊂图5 不同放牧强度对生态系统多功能性的影响F i g .5 T h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t g r a z i n gi n t e n s i t i e s o n e c o s y s t e m m u l t i f u n c t i o n a l i ty图6 生态系统多功能性与植物多样性的线性拟合F i g .6 L i n e a r f i t t i n g o f e c o s y s t e m m u l t i f u n c t i o n a l i t y w i t h p l a n t d i v e r s i t y3 讨论3.1 放牧强度对植物多样性的影响植物多样性是反映群落结构的可靠指标,对放牧强度有不同的响应㊂中度干扰假说认为,适度放牧可以通过减少植物群落的竞争排斥进而提高草地生态系统的植物多样性[6]㊂然而,本研究发现,随着放牧强度的增加,植物多样性(丰富度㊁香农威纳指数和辛普森指数)显著下降㊂这一结果可能支持依赖于环境的多样性-干扰关系,即在相对湿润和高产的草地生态系统中,适度放牧对植物多样性有正面影响,但在干旱和低产的草地生态系统中有负面影响[10]㊂一项基于全球尺度的荟萃分析认为,在相对湿润的地区,植物物种多样性对放牧强度可能呈现82第1期雷蕾等:放牧强度对短花针茅荒漠草原生态系统多功能性的影响驼峰响应模式[29],这一结果支持中度干扰假说[6],主要是由于高产群落中优势物种的地上生物量被移除进而增加了从属物种的光捕获能力[30],相比之下,在干旱条件下,植物物种多样性对放牧强度的增加呈线性的负响应[10],这与M i l c h u n a s–S a l a–L a u e n r o t h模型(M S L模型)一致[31]㊂一方面,植物多样性的减少主要是因为放牧加剧了环境对植物群落的压力,抑制了植物的定殖率;另一方面,放牧通过促进耐牧物种的优势度,并且导致植物群落中低丰富度或者家畜喜食的物种消失来降低植物多样性[32]㊂另外,干旱地区植物的功能性状也极易受到放牧的影响,因为持续放牧过滤了一系列与避牧策略无关的功能性状,从而导致植物群落的功能性状趋于相似,间接导致植物多样性降低[33]㊂本研究发现放牧对植物均匀度指数无显著影响,这与H a o 等[34]的研究结果一致㊂3.2放牧强度对生态系统多功能性的影响在本研究中,不同放牧强度均显著降低了E M F,这与大量研究结果一致[6,17,19]㊂E M F的降低主要是由于不同放牧强度下大多数个体生态系统功能显著降低㊂例如,放牧对地上生物量和地下生物量的负面影响主要是由于家畜对植物的持续采食作用阻碍了植物的补偿性生长[6]㊂而且长期放牧导致植物个体小型化,光合面积减少,因此,群落的盖度㊁高度和生产力均下降[35]㊂另外,放牧导致地上生物量降低也可能是由于从属物种的减少[35]㊂同时,地上地下生物量的降低也导致了凋落物归还的减少以及根系周转率的降低,进而导致土壤有机碳含量下降[17]㊂随着土壤中有机物质的减少,土壤微生物群落的活性也降低,进而导致了土壤微生物量碳含量的降低㊂此外,本研究发现放牧对土壤有效氮含量无显著影响,这可能是由于荒漠草原的土壤养分含量非常低,即便在长期放牧条件下也难以检测到任何显著变化㊂土壤酶可以催化复杂的分子分解,以便于植物和微生物吸收,由于它们对保持土壤肥力的重要性,土壤酶活性已被用作土壤质量评价的重要指标[36]㊂本研究中,βC G㊁N A G㊁A L P㊁A P和L A P均随着放牧强度增加逐渐降低,这一方面说明放牧导致土壤微生物活性降低,另一方面也说明放牧抑制了土壤养分循环㊂这些土壤酶活性降低的原因可能是由于分解者可利用的有机底物减少,即土壤有机碳和微生物量碳含量的降低,O l i v e r a等[37]在放牧半干旱生态系统中也发现了类似的结果㊂此外,放牧可增加植物的凋落物中的可溶性酚,限制凋落物的分解,进而限制了微生物对底物的利用[38]㊂因此,荒漠草原的E M F和大多数个体功能对放牧强度的增加是敏感和脆弱的,长期放牧通过降低多种个体生态系统功能进而对生态系统多功能性产生严重的负面影响,这不利于草地生态系统的可持续性㊂3.3植物多样性和生态系统多功能性的关系放牧可以通过改变植物多样性进而影响生态系统功能[6,19,21],因为植物多样性与草原生态系统功能密切相关[16,21,39]㊂本研究发现在所有放牧处理下,丰富度㊁香农威纳指数和辛普森指数都与E M F 显著正相关㊂M a e s t r e等[16]调查了全球干旱地区224个生态系统中物种丰富度与E M F之间的关系,发现物种丰富度对于解释多功能性的变化是不可或缺的㊂此外,一个物种不仅在一个生态系统功能中发挥作用,而且在其他生态系统功能中也发挥作用,因此,物种丰富度在评价E M F时非常重要[40]㊂基于植物群落的生态位互补效应,植物多样性通过群落中植物物种之间的协作关系和资源利用互补来促进生态系统功能[40]㊂因此,保护植物多样性对于维持E M F具有重要意义㊂此外,本研究发现植物多样性与生态系统单一功能,包括M B C㊁S O C㊁βC G㊁N A G㊁L A P和A L P之间存在显著的正相关关系,这表明植物多样性对于维持与养分循环和碳固持相关的生态系统功能,以及进一步提高碳固定和土壤肥力尤为重要㊂高植物多样性有利于根系分泌物多样性的增加,进而刺激土壤微生物群落的活性,有利于多种代谢途径,将难降解的复杂聚合物分解为简单的单体,可以被快速地消耗并转化为土壤养分[41]㊂另外,高植物多样性有利于凋落物和根系生物量的产生,这不仅可以增加土壤养分的来源,还可能促进土壤微生物多样性,从而加速土壤养分循环过程[42]㊂本研究发现均匀度指数和E M F没有显著的相关关系㊂相反,L i等[17]发现均匀度指数对E M F有显著影响,他们认为均匀分布的物种可以更充分地互补利用资源,从而增加E M F㊂出现相反的结果可能是由于在本研究中优势种对生态系统功能的影响更为强烈㊂此外,在所有的多样性指数中,香农威纳指数与E M F拟合的效果最佳,这说明香农威纳指数是预测E M F最好的植物多样性指标㊂除了物种多样性以外,系统发育多样性[43]和植物功能多样性[44]都被认为是E M F变化的重要驱动因素㊂182草地学报第32卷因此,需要进一步的研究来探索不同维度的生物多样性对生态系统功能的影响㊂4结论长期不同强度的放牧降低了短花针茅荒漠草原多种单一生态系统功能,进而显著降低了生态系统多功能性,因此,为了维持短花针茅荒漠草原生态系统多服务和多功能的可持续性,可以采用降低载畜率与适当休牧相结合的草地管理措施㊂此外,放牧通过降低植物多样性引起生态系统多功能性下降,因此,提高植物多样性是修复退化草地生态系统功能的有效措施㊂参考文献[1] R E Y N O L D S JF,S M I T H D M S,L AM B I NEF,e t a l.G l o b a lD e s e r t i f i c a t i o n:B u i l d i n g a S c i e n c ef o r D r y l a n d D e v e l o p m e n t[J].S c i e n c e,2007,316(5826):847-851[2]王琪,郑佳华,赵萌莉,等.增温对荒漠草原不同退化程度草地恢复初期影响的研究[J].草地学报,2022,30(5):1077-1085[3] T E A G U ER,B A R N E S M.G r a z i n g m a n a g e m e n t t h a t r e g e n e r-a t e s e c o s y s t e mf u n c t i o na n d g r a z i n g l a n d l i v e l i h o o d s[J].A f r i-c a n J o u r n a l o fR a n g e&F o r a g eS c i e n c e,2017,34(2):77-86[4]徐敏云.草地载畜量研究进展:中国草畜平衡研究困境与展望[J].草业学报,2014,23(5):321-329[5] K E M PD R,G U O D O N G H,X I A N G Y A N G H,e t a l.I n n o v a-t i v e g r a s s l a n dm a n a g e m e n t s y s t e m s f o r e n v i r o n m e n t a l a n d l i v 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s i t i v ea n dn e g a t i v ee f f e c t so ne c o s y s t e m m u l t i f u n c t i o n a l i t y [J].P r o c e e d i n g so f t h eN a t i o n a lA c a d e m y o fS c i e n c e so f t h e U n i t e dS t a t e s o fA m e r i c a,2019,116(17):8419[44]G R O S SN,L EB A G O U S S E-P I N G U E T Y,L I A N C O U R TP,e ta l.F u n c t i o n a l t r a i td i v e r s i t y m a x i m i z e se c o s y s t e m m u l t i f u n c-t i o n a l i t y[J].N a t u r eE c o l o g y&E v o l u t i o n,2017,1(5):132(责任编辑彭露茜)382。

第３５卷第６期V o l ．３５,N o ．６草㊀业㊀科㊀学P R A T A C U L T U R A LS C I E N C E１３２３Ｇ１３３１６/２０１８h t t p :∕∕c yk x ．l z u ．e d u ．c n D O I :１０．１１８２９/j．i s s n ．１００１Ｇ０６２９．２０１７Ｇ０６３４刘娜,白可喻,杨云卉,张睿洋,韩国栋．放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及土壤养分的影响．草业科学,２０１８,３５(７):１３２３Ｇ１３３１．L i uN ,B a i K Y ,Y a n g Y H ,Z h a n g RY ,H a nGD．E f f e c t o f g r a z i n g o n v e g e t a t i o n a n d s o i l n u t r i e n t s o f a d e s e r t s t e p p e i n I n n e rM o n go Ｇl i a ．P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,２０１８,３５(７):１３２３Ｇ１３３１．前植物生产层放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及㊀㊀㊀土壤养分的影响㊀㊀㊀刘娜１,白可喻１,２,杨云卉１,张睿洋３,韩国栋３(１．中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京１０００８１;２．国际生物多样性中心东亚办事处,北京１０００８１;３．内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特０１００２１)摘要:以内蒙古荒漠草原为研究对象,分析一个生长季内不同放牧强度下荒漠草原植被和土壤养分变化状况.试验设置禁牧C K )㊁轻度放牧(L G )㊁中度放牧(MG )和重度放牧(H G )４个放牧梯度.结果表明,随着放牧强度的增加,草地植被地上生物量减少,且生长旺季(８月),轻度放牧㊁中度放牧和重度放牧比禁牧分别降低了７．４７％㊁４１．９６％和５１．７５％;草地植被群落生物多样性变化不显著(P ＞０．０５);植被物种丰富度随着放牧强度增加而下降;放牧强度对土壤有机质和土壤全氮无显著影响;植被群落生物多样性与表层土壤有机质呈负相关关系.关键词:荒漠草原;放牧;地上生物量;多样性;土壤养分中图分类号:S ８１２．２㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:１００１Ｇ０６２９(２０１８)０６Ｇ１３２３Ｇ０９∗E f f e c t o f g r a z i n g o n v e ge t a t i o na n d s o i l n u t r i e n t s of a d e s e r t s t e p p e i n I n n e rM o n go l i a L i uN a １,B a iK e Ｇy u １,２,Y a n g Y u n Ｇh u i １,Z h a n g R u i Ｇy a n g ３,H a nG u o Ｇd o n g３(１．I n s t i t u t e o fA g r i c u l t u r a lR e s o u r c e s a n dR e g i o n a l P l a n n i n g ,C h i n e s eA c a d e m y o fA gr i c u l t u r a l S c i e n c e s ,B e i j i n g １０００８１,C h i n a ;２．B i o v e r s i t y I n t e r n a t i o n a l E a s tA s i a o f f i c e ,B e i j i n g １０００８１,C h i n a ;３．C o l l e g e o fE c o l o g y a n dE n v i r o n m e n t S c i e n c e o f I n n e rM o n g o l i aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,H o h h o t ０１００２１,I n n e rM o n go l i a ,C h i n a )A b s t r a c t :T h e e f f e c t o f g r a z i n g o nv e g e t a t i o na n d s o i l n u t r i e n t s d u r i n gg r o w i n g se a s o nw e r e e x a m i n e d i n a d e s Ｇe r t s t e p p e i n I n n e r M o n g o l i a ．T h e r ew e r ef o u r t r e a t m e n t s :n og r a z i n g (C K ),l i gh t g r a zi n g (L G ),m o d e r a t e g r a z i n g (MG ),a n dh e a v yg r a z i n g (H G )．T h e r e s u l t s o f t h e s t u d y i n d i c a t e d t h a tw i t h i n c r e a s e d g r a z i n gi n t e n s i Ｇt y ,t h e a b o v e g r o u n db i o m a s sd e c l i n e ds i g n i f i c a n t l y ．I n A u g u s t ,a sc o m p a r e dw i t hC K ,t h ea b o v e g r o u n db i o Ｇm a s s o fL G ,MG ,H G d e c r e a s e db y ７．４７％,４１．９６％,a n d５１．７５％,r e s p e c t i v e l y ．T h e r e w a sn os i gn i f i c a n t c h a n g e i n t h e b i o d i v e r s i t y o f g r a s s l a n dv e g e t a t i o n c o mm u n i t i e s ;h o w e v e r ,w i t h i n c r e a s e d g r a z i n g i n t e n s i t y ,t h e r i c h n e s s d e c r e a s e d ．G r a z i n g i n t e n s i t y h a dn o s i g n i f i c a n t i m p a c t o ns o i l o r g a n i cm a t t e r a n d t o t a l n i t r o g e n i n t h e s h o r t t e r m．T h e b i o d i v e r s i t y o f g r a s s l a n d a n d t h e o r g a n i cm a t t e r i n t h e s u r f a c e o f t h e s o i l w e r e n e g a t i v e l y co r r e Ｇl a t e d ．K e y wo r d s :d e s e r t s t e p p e ;g r a z i n g ;a b o v e g r o u n db i o m a s s ;d i v e r s i t y ;s o i l n u t r i e n t C o r r e s p o n d i n g au t h o r :B a iK e Ｇy u ㊀E Ｇm a i l :k y b a i ＠c a a s ．n e t ．c n ∗收稿日期:２０１７Ｇ１１Ｇ１７㊀㊀接受日期:２０１８Ｇ０３Ｇ１５基金项目:国家行业公益项目(２０１００３０１９)第一作者:刘娜(１９９０Ｇ),女,河南信阳人,在读博士生,主要从事草地生态和农业生态方面的研究.E Ｇm a i l :l i u n a ９００２０７＠１２６．c o m 通信作者:白可喻(１９７１Ｇ),女,内蒙古呼和浩特人,副研究员,博士,主要从事草地资源利用和保护方面的研究.E Ｇm a i l :k yb a i ＠c a a s ．n e t ．c n草㊀业㊀科㊀学第３５卷h t t p :∕∕c yk x ．l z u ．e d u ．c n ㊀㊀草地资源是牧民赖以生存的环境基础,但近年来随着人口数量的剧增和人们对草地资源的过度开发利用,草地生态系统遭到严重破坏.放牧是草地最常见的一种利用方式,对草地植被及土壤养分都会产生直接或间接的影响[１].近年来围绕放牧已有大量研究,草原生态系统碳储量动态变化[２],植被群落生物多样性和功能群[３],土壤水分空间异质性[４]等都是研究的热点问题.大多数研究表明,随着载畜率增加草地地上生物量显著下降[５Ｇ７],植被群落生物多样性随着放牧强度增加而降低[８],同时放牧也加快了土壤养分的周转㊁养分输出量的增加和土壤肥力的下降[９Ｇ１０].但也有学者提出中度干扰假说理论,认为适度的放牧反而更有利于草地生态系统的发展,在中度放牧压力下草地的净初级生产力[１１]㊁根系生物量[１２]和草地植物群落多样性[１３]反而最高.荒漠草原生态系统作为最脆弱的生态系统之一,生境恶劣,抗干扰能力弱,对荒漠草原的保护和利用已经越来越受到人们的重视.尤其是如何提高草地生产力和家畜产量及品质是牧民最为关心的问题.四子王旗地处我国农牧交错带的中段,作为内蒙古最大的农牧结合旗,在整个农牧交错带中属最为脆弱和贫困的地区之一[１４].四子王旗主要以荒漠草原为主,严酷的自然环境加上人类的干扰,使得草原植被种类越来越贫乏,草地生产力不断下降,草地生态破坏严重,保护草原迫在眉睫.目前围绕草地生产力和土壤养分的研究比较多,但是对于荒漠草原植被生物多样性,以及其与土壤养分之间关系的研究还比较少,如何通过管理放牧提高草地生态稳定性是研究的重点.本研究通过对不同放牧压力下草地生产力㊁草地植被物种多样性㊁土壤养分以及对这些指标间关系的分析,旨在为荒漠草原的放牧管理㊁生态保护及恢复提供科学依据.１　材料与方法１．１㊀试验地概况本研究选取的试验样地位于内蒙古自治区乌兰察布市四子王旗农牧科学院试验基地(４１ʎ４７ᶄ１７ᵡN ,１１０ʎ５３ᶄ４６ᵡE ).样地深处欧亚大陆腹地,温带半干旱大陆性季风气候区,属于典型的大陆性干旱气候.四季分明,冬季寒冷漫长,春季干旱多风,夏季炎热短促.降水主要集中在６㊁７㊁８㊁９月,６－９月平均温度最高,气温日较差大,雨热同期.年均降水量为２８０mm ,降水主要集中在７㊁８月份,降水量均超过５００mm .蒸发量远大于降水量.试验期间四子王旗降水量低于多年平均水平,２０１４年属于干旱的一年,年均降水量仅有２３６mm (图１).该地区草地类型为短花针茅(S t i Ｇp a b r e v i f l o r a )＋冷蒿(A r t e m i s i a f r i gi d a )＋无芒隐子草(C l e i s t o g e n e s s o n g o r i c a ).植被层低矮稀疏,种类组成较贫乏.土壤主要为淡栗钙土,含沙量大且疏松.土壤贫瘠,有机质含量低,处于少氮㊁低磷㊁高钾状态[１５].植被稀疏,拦截水土流失能力较差,故而水土流失较严重.１．２㊀试验设计１．２．１㊀样地设置㊀从２００４年６月开始进行放牧试验,放牧小区总面积约５０h m ２.试验采用完全随机区组设计,设置４个载畜率水平,即禁牧(C K )㊁轻度放牧(L G )㊁中度放牧(MG )和重度放牧(H G ),每个处理图１㊀２０１４年降水量的月季动态变化F i g ．１㊀M o n t h l y d y n a m i c c h a n g e s i n p r e c i pi t a t i o n ４２３１第６期刘娜㊀等:放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及土壤养分的影响h t t p :∕∕c yk x ．l z u ．e d u ．c n ３个重复.根据卫智军等[１６]对内蒙古短花针茅草原载畜量的研究,结合实地调查结果,载畜率设定为每半年０(C K )㊁０．９１(L G )㊁１．８２(MG )和２．７１(MG )羊单位 h m －２.家畜品种为当地成年蒙古羯羊.１．２．２㊀样品采集与测定方法㊀２０１４年５月放牧开始到１０月放牧结束,每个月对每个处理小区随机选１０个０．５mˑ０．５m 的样方进行样方描述,记录植物群落的种类㊁盖度㊁高度和多度,并分种齐地面刈割,取其地上生物量并收集凋落物,带回实验室于６５ħ烘箱烘干至恒重后取出,称取重量,用于计算草地群落地上生物量.８月份在采样的同时对每个小区分层取０－１０㊁１０－２０㊁２０－３０和３０－４０c m 土层土壤,３次重复,带回实验室测定土壤有机质和全氮含量.采用重铬酸钾法测定土壤有机质,采用凯氏定氮法测定土壤全氮[１７].草地生物多样性用物种丰富度指数㊁香农－威尔多样性指数(S h a n n o n ＧW i e n e r )㊁P i e l o u 均匀度指数和S i m p s o n 生态优势度指数表示,物种丰富度指数为每一个样方中物种总数.S h a n n o n ＧW i e n e r 多样性指数:H ＝－ðP i l n P i .(１)P i e l o u 均匀度指数:E ＝H /l n S .(２)S i m ps o n 生态优势度指数:λ＝１－ðsi ＝１P i ２.(３)式中:P i 为样区内第i 类群的个体数(N i )与群落中总个体数量(N )的比值,P i ＝N i /N ,S 为群落中物种数目.１．３㊀数据处理用E x c e l ２０１３对数据进行初步处理,利用S P S S统计分析软件对草地群落地上生物量,草地植被物种多样性指数以及土壤有机质㊁全氮进行单因素方差分析,并分析载畜率及时间二者的交互作用对草地群落地上生物量和群落物种多样性的影响.同时对８月份草地植被物种多样性指数和表层土壤养分进行相关性分析.２　结果与分析２．１㊀载畜率对草地群落地上生物量的影响四子王旗荒漠草原一般５月份开始返青,进入生长季,８月份生长达到高峰,１０月份进入生长季末期(图２).５㊁６㊁７月,放牧草地群落地上生物量均显著低于C K (P ＜０．０５).５月份,H G 群落地上生物量水平显著低于L G 和MG (P ＜０．０５).６㊁７月份,L G 草地群落地上生物量显著高于MG 和H G (P ＜０．０５).８月份,C K 和L G 群落地上生物量无显著差异(P ＞０．０５),但均高于MG 和H G ,L G ㊁MG 和H G 分别比C K 降低了７．４７％㊁４１．９６％和５１．７５％.９月份,H G 群落地上生物量显著低于其他３个放牧强度(P ＜０．０５),M G 草地也显著低于C K 和L G (P ＜０．０５).１０月份放牧草地草地群落地上生物量显著低于C K (P ＜０．０５),M G 和H G 群落地上生物量显著低于L G (P ＜０．０５).图２㊀不同放牧强度草地群落地上净初级生产力月动态变化F i g ．２㊀T h e c o m m u n i t y a b o v e g r o u n dn e t p r i m a r yp r o d u c t i v i t y f o r d i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g t h e g r a z i n gpe r i o d ㊀C K ,禁牧;L G ,轻度放牧;M G ,中度放牧;H G ,重度放牧;同一月份不同小写字母表示不同放牧强度间差异显著(P ＜０．０５).下同.㊀C K ,e n c o l s u r e ;L G ,l i g h t g r a z i n g ;M G ,m o d e r a t e g r a z i n g ;H G ,h e a v yg r a z i n g ．D if f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r so fs a m e m o n t hi n d i c a t es i gn i f i c a n t d i f f e r e n c e s a t t h e ０．０５l e v e l ;s i m i l a r l y f o r t h e f o l l o w i n g f i gu r e s a n d t a b l e s ．５２３１草㊀业㊀科㊀学第３５卷h t t p :∕∕c yk x ．l z u ．e d u ．c n ２．２㊀载畜率对草地群落生物多样性指数的影响各放牧梯度下植物群落S h a n n o n ＧW i e n e r 指数均在８月份达到最高值,显著高于１０月份(P ＜０．０５).放牧期间均以C K 草地植物群落S h a n n o n ＧW i e n e r 指数最高,显著高于H G (P ＜０．０５).８月份MG 放牧下植物群落S h a n n o n ＧW i e n e r 指数高于L G 和H G ,但差异不显著(P ＞０．０５).除８月份外,植物群落S h a n Ｇn o n ＧW i e n e r 指数随着放牧强度增加而降低(表１).㊀㊀５㊁６㊁９㊁１０月份,MG 均匀度指数最高,显著高于H G (P ＜０．０５).７月份,C K 均匀度指数最高,显著高于H G (P ＜０．０５),但与L G 和MG 无显著差异.８月份,各处理间草地植被均匀度指数无显著差异,C K 和MG 植被均匀度几乎一样,但高于L G 和H G .C K ㊁L G 和H G ,各月份之间均匀度指数均无显著差异.MG 草地,７月份和８月份草地群落均匀度指数显著低于其他月份(P ＜０．０５)(表２).所有处理的植物群落丰富度指数均在８月份到达最大值.同一月份植物群落丰富度指数随着放牧强度的增加而降低,其中５月份㊁６月份和８月份,C K 植物群落丰富度指数显著高于放牧草地(P ＜０．０５).１０月份各处理间植被丰富度指数差异不显著(P ＞０．０５)(表３).㊀㊀８月份几乎所有处理的S i m p s o n 优势度指数均达到最大值,１０月份最小.同一月份以C K 最高,H G 最低.其中５㊁８㊁９和１０月份,MG 均高于L G 和H G .６和７月份S i m p s o n 优势度指数随着放牧强度的增加而降低(表４).２．３㊀载畜率对土壤养分的影响相同放牧压力下,表层(０－１０c m )土壤有机质含量最高.０－１０c m 土层,不同放牧强度下土壤有机质差异不显著(P ＞０．０５),H G 草地土壤有机质含量最高,C K 最低.１０－２０c m 土层,MG 土壤有机质含量最高,显著高于L G 草地(P ＜０．０５).２０－３０c m 土层,C K 土壤有机质含量显著高于放牧草地(P ＜０．０５).３０－４０c m 土层,各处理间土壤有机质含量差异不显著(P ＞０．０５),L G 最高,MG 最低(图３).㊀㊀同放牧压力下,土壤全氮随着土层深度的加深而减少.０－１０c m 土层,各处理间差异不显著(P ＞０．０５),H G 最高.１０－２０c m 土层L G 显著高于MG (P ＜０．０５).２０－３０c m 各放牧梯度间差异不显著.３０－４０c m 土层各放牧梯度间差异不显著(P ＜０．０５),C K 最高(图４).表１㊀不同放牧强度植物群落S h a n n o n ＧW i e n e r 指数月动态T a b l e １㊀M o n t h l y d y n a m i c c h a n g e s i n t h e S h a n n o n ＧW i e n e r i n d e x f o r d i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e s d u r i n g t h e g r a z i n gpe r i o d ％放牧强度G r a z i n ggr a d i e n t ５月M a y６月J u n e ７月J u l y８月A u g u s t ９月S e p t e m b e r １０月O c t o b e r C K １．１２ʃ０．０１A B a １．２５ʃ０．１１A B a １．１７ʃ０．１８A B a １．４０ʃ０．１２A a１．１９ʃ０．０５A B a ０．８１ʃ０．２９B aL G０．８５ʃ０．０６A b ０．９７ʃ０．０５A b １．０１ʃ０．１３A a b １．０８ʃ０．０８A b １．０３ʃ０．０５A a b ０．４４ʃ０．０８B a b MG ０．８１ʃ０．０９B C b０．８２ʃ０．０７B C b０．６６ʃ０．０８C b １．１７ʃ０．１０A a b０．９８ʃ０．０８A B b c０．３５ʃ０．１１D a bH G０．８０ʃ０．０７A b ０．５７ʃ０．０６B c ０．６１ʃ０．０３B b０．９６ʃ０．０６A b０．８２ʃ０．０５A c ０．１９ʃ０．０３C b㊀同行不同大写字母表示相同放牧强度不同月份之间差异显著(P ＜０．０５).下同.㊀D i f f e r e n t c a p i t a l l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g d i f f e r e n tm o n t h i n t h e s a m e s t o c k i n g r a t e a t t h e ０．０５l e v e l ;s i m i l a r l y f o r t h e f o l l o w i n gt a b l e s ．表２㊀不同放牧强度植物群落均匀度指数月动态T a b l e ２㊀T h em o n t h l y d y n a m i c c h a n g e o fP i e l o u i n d e x i nd i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g t h e g r a z i n gpe r i o d ％放牧强度G r a z i n ggr a d i e n t ５月M a y６月J u n e７月J u l y８月A u gu s t ９月S e pt e m b e r １０月O c t o b e rC K ０．８４ʃ０．０１A a b ０．８６ʃ０．０１A a ０．８８ʃ０．０２A a ０．８１ʃ０．０３A a ０．８５ʃ０．０１A a b ０．８６ʃ０．０２A a L G０．８１＋０．０２A b ０．８５ʃ０．０１A a ０．８４ʃ０．０１A a ０．７８ʃ０．０２A a ０．８０ʃ０．０３A b c０．８３ʃ０．０４A a b MG ０．９０ʃ０．０１A a ０．９０ʃ０．０１A a ０．８５ʃ０．０２B C a ０．８１ʃ０．０１C a ０．８９ʃ０．０１A a ０．９２ʃ０．０２A aH G０．６３ʃ０．０３A c０．７４ʃ０．０３A b０．７６ʃ０．０３A b０．７５ʃ０．０１A a０．７７ʃ０．０２A c０．６８ʃ０．０８A b６２３１第６期刘娜㊀等:放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及土壤养分的影响h t t p :∕∕c yk x ．l z u ．e d u ．c n 表３㊀不同放牧强度植物群落丰富度指数月动态T a b l e ３㊀T h em o n t h l y d y n a m i c c h a n g e o f r i c h n e s s i n d e x i nd i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g t h e g r a z i n gpe r i o d ％放牧强度G r a z i n ggr a d i e n t ５月M a y６月J u n e ７月J u l y８月A u g u s t ９月S e p t e m b e r １０月O c t o b e r C K ４．２３ʃ０．２８B a４．６７ʃ０．３５A B a ４．１０ʃ０．６１B a６．１０ʃ０．５５A a４．３７ʃ０．１９B a３．０３ʃ０．９０B aL G３．３０ʃ０．１５B b ３．２７ʃ０．１２B b ３．３０ʃ０．３２B a b ４．６０ʃ０．２６A b ３．７３ʃ０．３３A B a b １．９３ʃ０．２８C a MG ２．９３ʃ０．５０B b ２．９７ʃ０．４８B b ２．３０ʃ０．２３B C b４．３３ʃ０．４２A b ３．１３ʃ０．２９B b c １．５７ʃ０．１９C a H G２．６３ʃ０．１８B b２．４０ʃ０．１７B b２．５３ʃ０．３３B b３．５７ʃ０．４１A b２．６０ʃ０．２１B c１．３７ʃ０．０７C a表４㊀不同放牧强度植物群落优势度指数月动态T a b l e ４㊀T h em o n t h l y d y n a m i c c h a n g e o f d o m i n a n c e i n d e x i nd i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g t h e g r a z i n gpe r i o d ％放牧强度G r a z i n ggr a d i e n t ５月M a y６月J u n e ７月J u l y８月A u g u s t ９月S e p t e m b e r １０月O c t o b e r C K ０．５９ʃ０．０１A a ０．６５ʃ０．０５A a ０．６４ʃ０．０８A a０．６７ʃ０．０４A a ０．５７ʃ０．０４A a ０．５５ʃ０．０５A a L G０．４９ʃ０．０３A b ０．５５ʃ０．０３A a b０．５８ʃ０．０６A a b０．５７ʃ０．０４A a ０．５４ʃ０．０４B a ０．２８ʃ０．０５B b cMG ０．５０ʃ０．０３B b０．４９ʃ０．０３B b ０．４８ʃ．０．０３B a b ０．６２ʃ０．０３A a ０．５７ʃ０．０３A B a ０．３４ʃ０．０２C b H G０．４９ʃ０．０３A B b０．３３ʃ０．０４C c ０．４０ʃ０．０４B C b０．５５ʃ０．０３A a０．４８ʃ０．０３A B a０．１６ʃ０．０１Dc 图３㊀不同放牧强度不同土层在放牧期间土壤有机质含量变化F i g ．３㊀S o i l o r g a n i cm a t t e r o f d i f f e r e n t d e p t h i nd i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g g r a z i n gpe i o d ２．４㊀草地群落生物多样性及表层土壤养分的皮尔森(P e a r s o n)相关性分析草地植被的生长与表层土壤养分有紧密的关系,对草地群落生物多样性和土壤表层有机质及全氮进行相关分析,结果显示,草地群落生物多样与表层土壤有机质呈负相关关系,均匀度指数与表层土壤全氮呈负相关关系(表５).３　讨论与结论３．１㊀放牧对草地群落地上生物量的影响放牧对草地生态系统的影响最直观的反映是草地植被的变化.植物生产力分为地上部分和地下部分,而地上部分生物量是衡量草地生态系统是否健康的重要指标.草地类型㊁放牧强度和放牧时间的差异以及７２３１草㊀业㊀科㊀学第３５卷h t t p :∕∕c yk x ．l z u ．e d u ．cn 图４㊀不同放牧强度不同土层在放牧期间土壤全氮含量变化F i g ．４㊀S o i l t o t a l n i t r o g e no f d i f f e r e n t d e p t h i nd i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e d u r i n g g r a z i n gpe i o d 表５㊀草地植被指标及土壤养分的皮尔森(P e a r s o n )相关性分析T a b l e ５㊀P e a r s o n c o r r e l a t i o n c o ef f i c i e n t s o f v e ge t a t i o n i n d e x a n d s o i l n u t r i e n t 指标㊀㊀㊀P a r a m e t e r ㊀㊀㊀S h a n n o n ＧW i e n e r 指数S h a n n o n ＧW i e n e r i n d e x 丰富度指数R i c h n e s s i n d e x优势度指数D o m i n a n c e i n d e x均匀度指数P i e l o u i n d e x有机质O r g a n i cm a t t e r (０－１０c m )全氮T o t a l n i t r o ge n (０－１０c m )S h a n n o n ＧW i e n e r 指数S h a n n o n ＧW i e n e r i n d e x １．０００丰富度指数R i c h n e s s i n d e x ０．９２３∗∗１．０００优势度指数D o m i n a n c e i n d e x０．９６１∗∗０．８０４∗∗１．０００均匀度指数P i e l o u i n d e x ０．５０００．３０７０．５５３１．０００有机质O r ga n i cm a t t e r (０－１０c m )－０．４７４－０．４４３－０．４５１－０．３６５１．０００全氮T o t a l n i t r o ge n (０－１０c m )０．２３９０．２５１０．１９４－０．５３３０．５７７∗１．０００气候变化等都会影响研究结果.有学者认为,适度的放牧反而能促进草地生态系统的健康发展,家畜采食行为在一定程度上刺激了植物的生长,同时抑制了优势种对草地资源的竞争,群落中耐牧性强的物种增加,有利于维持草地生态系统的稳定性[１８Ｇ１９].在中度放牧压力下,草地净初级生产力[１１]和根系生物量[１２]达到最高水平.然而目前大部分研究认为随着放牧强度的增加,草地群落生物量呈下降趋势.董全民等[５]通过对草甸草原的放牧研究发现,放牧强度对暖季型牧场地上生物量有极显著的影响,而对冷季型牧场影响不显著.李凤霞等[２０]和高永恒等[２１]发现高寒草甸草原在封育条件下草地生物量最高.在宁夏荒漠草原,重度㊁中度和轻度放牧草地地上生物量分别比禁牧区降低了４３．８％㊁４２．０％和１５．４％[１３].本研究中,草地群落地上生物量随放牧强度增加显著降低,与前人研究结果基本一致[３,１２].荒漠草原生态系统较为脆弱,对放牧强度的变化反应更敏感,家畜采食行为降低了草地群落地上生物量.３．２㊀放牧对草地生物多样性的影响家畜主要通过采食影响草地群落生物多样性[２２],适口性好的植物往往更容易被家畜采食而数量减少.随着放牧强度的增加,植物多样性和均匀度指数呈下降趋势,群落优势度反而增加[８].持续重牧会导致草地物种丰富度和多样性显著降低[２３].但有学者认为,在缺乏干扰的情况下,植物种内竞争更激烈,一些竞争力弱的物种就会被排除系统外或消失,植物生物多样性降低,这一假说先后在青藏高原北部高寒草甸㊁东北草原㊁海北高寒草甸草原和内蒙古草甸草原中关于植物多样性和放牧强度的关系中得到验证[２４Ｇ２９].还有研究发现,草地植物群落多样性和均匀度在重度放牧下最高[１３].本研究中禁牧区物种丰富度㊁S h a n n o n ＧW i e Ｇn e r 指数和S i m ps o n 优势度指数均高于其他处理.３．３㊀放牧对土壤养分的影响放牧不仅会干扰植被的生长,也会影响土壤的８２３１第６期刘娜㊀等:放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及土壤养分的影响h t t p :∕∕c yk x ．l z u ．e d u ．c n 理化性质及土壤微生物的活动.家畜主要通过践踏㊁采食和排泄粪便等行为改变草地土壤容重和养分等[３０].轻度放牧压力下,羊草草原土壤中氮素转化细菌显著增加,促进了土壤氮素的循环[３１].放牧模式也会影响土壤养分含量,在青藏高原,全年放牧加快了土壤养分的周转和养分输出量,导致土壤肥力下降,草地发生退化[９].荒漠草原土壤碳和氮的含量会随放牧强度的增加而减少[１０].不同土层土壤受放牧强度的影响也不相同[２,３２],土壤表层有机质含量随土层加深而下降,轻度放牧土壤有机质含量较不放牧草地土壤更高[３３].本研究通过分析草地群落一个生长季中放牧对土壤养分的影响,发现各放牧梯度间土壤有机质含量和全氮含量差异不显著,但是重度放牧下表层土壤有机质含量和全氮略高于其他处理.初步分析,造成这种变化的主要原因是家畜排泄的粪便还停留在土壤表层,表层土壤有机质积累较多,故而表层土壤有机质含量最高.随着放牧家畜数量增多,家畜粪便也增多,而土壤化学元素循环需要较长周期,故而表层土壤养分有机质和全氮含量稍高.也可能是２０１４年较往年干旱,植被严重干枯,家畜践踏也会破坏植被本身的结构,同时也会使草地凋落物碎化,加速植物残体的分解,促进养分循环[３４],但是这种差异不显著.因此,放牧对土壤物理化学性质的影响还需要更长时间尺度的探究.研究还发现草地植被群落生物多样性指数与表层土壤有机质呈负相关关系,可能是草地生态系统为了维持植被生物多样性及其生态功能,消耗了土壤中的养分.但是群落生物多样性与土壤理化性状并不是简单的线性关系,生物多样性水平较高时,植被群落盖度高,生态系统稳定性好,也能改善土壤理化性状.这与前人的研究结果相似[３５].参考文献R e f e r e n c e s:[１]㊀泽让东科,文勇立,艾鷖,赵洪文,陈有军．放牧对青藏高原高寒草地土壤和生物量的影响．草业科学,２０１６,３３(１０):１９７５Ｇ１９８０．T s e r a n g D o n k o M i p a m ,W e nYL ,A iY ,Z h a o H W ,C h e nYJ ．I m p a c t o f d i f f e r e n t g r a z i n g i n t e n s i t y o ns o i l p h y s i c a l p r o pe r t i e s a n d p l a n t b i o m a s s i nQ i n g h a i ＧT i b e tP l a t e a ua l p i n em e a d o we c o s y s t e m ,P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,２０１６,３３(１０):１９７５Ｇ１９８０．(i nC h i Ｇn e s e)[２]㊀胡向敏,侯向阳,丁勇,陈海军,运向军,武自念．不同放牧制度下短花针茅荒漠草原生态系统碳储量动态．中国草地学报,２０１４,３６(５):６Ｇ１１．H uX M ,H o uX Y ,D i n g Y ,C h e nHJ ,Y u nXJ ,W uZN．D y n a m i c s o f o r g a n i c c a r b o n s t o r a g e i n S t i p a b r e v i f l o r a d e s e r t s t e p p e e c o s y s t e mu n d e r d i f f e r e n t g r a z i n g s ys t e m s ．C h i n e s e J o u r n a l o fG r a s s l a n d ,２０１４,３６(５):６Ｇ１１．(i nC h i n e s e )[３]㊀韩梦琪,王忠武,靳宇曦,康静,李江文,王悦华,王舒新,韩国栋．短花针茅荒漠草原物种多样性及生产力对长期不同放牧强度的响应．西北植物学报,２０１７,３７(１１):２２７３Ｇ２２８１．H a n M Q ,W a n g Z W ,J i nY X ,K a n g J ,L iWJ ,W a n g Y H ,W a n g SX ,H a nGD．R e s p o n s e o f s p e c i e s d i v e r s i t y a n d p r o d u c t i v i t y t oL o n g Ｇt e r m g r a z i n g i n t h e S t i p ab r e v i f l o r a d e s e r t s t e p p ．A c t aB o t a n i c aB o r e a l i ＧO c c i d e n t a l i aS i n i c a ,２０１７,３７(１１):２２７３Ｇ２２８１．(i nC h i n e s e)[４]㊀王亚婷,张宇,杜宇凡,王玺,赵天启,古琛,陈万杰,赵萌莉．不同载畜率下短花针茅草原土壤水分空间异质性的分析．草业科学,２０１７,３４(６):１１５９Ｇ１１６７．W a n g Y T ,Z h a n g Y ,D uYF ,W a n g X ,Z h a oT Q ,G uC ,C h e n W J ,Z h a o M L ．S p a t i a l h e t e r o g e n e i t y o f s o i lm o i s t u r e i n S t i pa b r e v i fl o r a g r a s s l a n d su n d e r d i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e s ．P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,２０１７,３４(６):１１５９Ｇ１１６７．(i nC h i n e s e )[５]㊀董全民,赵新全,李青云,马玉寿,王启基,施建军．牦牛放牧率与小嵩草高寒草甸暖季草地地上㊁地下生物量相关分析．草业科学,２００５,２２(５):６５Ｇ７１．D o n g Q M ,Z h a oX Q ,L iQ Y ,M aYS ,W a n g QJ ,S h i J J ．R e g r e s s i v e a n a l y s i sb e t w e e ns t o c k i n g r a t e f o r y a ka n da b o v e g r o u n d a n du n d e r g r o u n db i o m a s s o fw a r m Ｇs e a s o n p a s t u r e i n K o b r e c i a p a r v a a l p i n em e a d o w．P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,２００５,２２(５):６５Ｇ７１．(i nC h i n e s e)[６]㊀刘建军,浦野忠朗,鞠子茂,及川武久．放牧对草原生态系统地下生产力及生物量的影响．西北植物学报,２００５,２５(１):８８Ｇ９３．L i u J J ,U r a n oT a d a a k i ,M a r i k oS h i g e r u ,O i k a w aT a k e h i s a ．I n f l u e n c e o f g r a z i n gp r e s s u r e s o nb e l o w g r o u n d p r o d u c t i v i t y an db i o Ｇm a s s i n M o n g o l i aS t e p p e ．A c t aB o t a n i c aB o r e a l i ＧO c c i d e n t a l i aS i n i c a ,２００５,２２(１):８８Ｇ９３．(i nC h i n e s e )[７]㊀董全民,赵新全,马玉寿,施建军,王彦龙,李世雄,杨时海,王柳英,盛丽．放牧对小嵩草草甸生物量及不同植物类群生长率和补偿效应的影响．生态学报,２０１２,３２(９):２６４０Ｇ２６５０．９２３１草㊀业㊀科㊀学第３５卷h t t p :∕∕c yk x ．l z u ．e d u ．c n D o n g Q M ,Z h a oX Q ,M aYS ,S h i J J ,W a n g Y L ,L i SX ,Y a n g S H ,W a n g L Y ,S h e n g L ．I n f l l u e n c eo f g r a z i n g onb i o m a s s ,g r o w t h r a t i o a n d c o m p e n s a t o r y e f f e c t o f d i f f e r e n t p l a n t g r o u p s i n K o b r e c i a p a r v am e a d o w．A c t aE c o l o gi c aS i n i c a ,２０１２,３２(９):２６４０Ｇ２６５０．(i nC h i n e s e)[８]㊀汪诗平,李永宏,王艳芬,陈佐忠．不同放牧率对内蒙古冷蒿草原植物多样性的影响．植物学报,２００１,４５(１):８９Ｇ９６．W a n g SP ,L i Y H ,W a n g YF ,C h e nZZ ．I n f l u e n c e o f d i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e s o n p l a n t d i v e r s i t y o f A r t e m i s i a f r i gi d a c o mm u n i t y i n I n n e rM o n g o l i aS t e p p e ．B u l l e t i no fB o t a n y ,２００１,４５(１):８９Ｇ９６．(i nC h i n e s e )[９]㊀何永贵,孙浩志,史小明,齐威,杜国祯．青藏高原高寒湿地不同季节土壤理化性质对放牧模式的响应．草业学报,２０１５,２４(４):１２Ｇ２０．H eG Y ,S u nHZ ,S h i X M ,Q iW ,D uGZ ．S o i l p r o p e r t i e s o f T i b e t a nP l a t e a u a l p i n ew e t l a n d a f f e c t e d b y g r a z i n g an d s e a s o n ．A c t a P r a t a c u l t u r a eS i n i c a ,２０１５,２４(４):１２Ｇ２０．(i nC h i n e s e)[１０]㊀红梅,余娜,赵宏儒,胡吉亚,韩国栋．放牧对土壤碳㊁氮含量空间变异的影响．草业科学,２０１３,３０(４):５２１Ｇ５２７．H o n g M ,Y uN ,Z h a oH R ,H u JY ,H a nGD．E f f e c t s o f g r a z i n g i n t e n s i t y o n s p a t i a l v a r i a t i o n o f o r ga n i c c ab o n a n d t o t a l n i t r o Ｇge n c o n t e n t s of s o i l ．P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,２０１３,３０(４):５２１Ｇ５２７．(i nC h i n e s e )[１１]㊀锡林图雅,徐柱,郑阳．不同放牧率对内蒙古克氏针茅草原地下生物量及地上净初级生产量的影响．中国草地学报,２００９,３１(３):２６Ｇ２９．X i l i n t u y a ,X uZ ,Z h e n g Y．I n f l u e n c e o f d i f f e r e n t s t o c k i n g r a t e s o nu n d e r g r o u n db i o m a s s a n dn e t p r i m a r yp r o d u c t i v i t y o n S t i pa k r yl o v i i S t e p p e i n I n n e rM o n g o l i a ．C h i n e s e J o u r n a l o fG r a s s l a n d ,２００９,３１(３):２６Ｇ２９．(i nC h i n e s e )[１２]㊀董亭,李群,赵萌莉,贾乐,阿穆拉,韩国栋,白玮杰．放牧对大针茅根系生物量影响的研究．草地学报,２０１１,１３(２):２３７Ｇ２４１．D o n g T ,L iQ ,Z h a o M L ,J i aL ,A m u l e ,H a nGD ,B a iW J ．E f f e c t o f g r a z i n g i n t e n s i t y o nr o o t b i o m a s so f S t i pa g r a n d i s ．A c t a A gr e c t i r S i n i c a ,２０１１,１３(２):２３７Ｇ２４１．(i nC h i n e s e )[１３]㊀安慧,李国旗．放牧对荒漠草原植物生物量及土壤养分的影响．植物营养与肥料学报,２０１３,１９(３):７０５Ｇ７１２．A n H ,L iGZ ．E f f e c t o f g r a z i n g o n p l a n t b i o m a s s a n ds o i l n u t r i e n t i nd e s e r t s t e p pe ．J o u r n a l o fP l a n tN u t r i t i o na n dF e r t i l i z e r ,２０１３,１９(３):７０５Ｇ７１２．(i nC h i n e s e)[１４]㊀武艳萍,潘学标．四子王旗生物气候资源及其变异分析．干旱区资源与环境,２００５,１９(１):１２６Ｇ１３０．W uYP ,P a nXB ．A n a l y s i s o n b i o l o g i c c l i m a t e r e s o u r c e s a n d i t s c h a n g e s i nS i z i w a n g qi ．J o u r n a l o fA r i dL a n dR e s o u r c e s a n dE n Ｇv i r o n m e n t ,２００５,１９(１):１２６Ｇ１３０．(i nC h i n e s e)[１５]㊀宋艳华．荒漠草原家庭牧场资源优化配置管理经济模式分析．呼和浩特:内蒙古农业大学硕士学位论文,２０１２．S o n g Y H．M a n a g e m e n t a n d e c o n o m i cm o d e o n o p t i m a l r e s o u r c e s a l l o c a t i o n o f h o u s e h o l d r a n c h i n d e s e r t s t e p pe ．M a s t e rT h e s i s ．H o h h o t :I n n e rM o n g o l i aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,２０１０．(i nC h i n e s e )[１６]㊀卫智军,韩国栋,杨静,吕雄．短花针茅荒漠草原植物群落特征对不同载畜率水平的响应．中国草地学报,２０００,２２(６):１Ｇ５．W e i ZJ ,H a nGD ,Y a n g J ,L y uX．T h e r e s p o n s e o f S t i p aB r e v i f l o r a c o mm u n i t y t o s t o c k i n g ra t e ．C h i n e s e J o u r n a l o fG r a s s l a n d ,２０００,２２(６):１Ｇ５．(i nC h i n e s e)[１７]㊀鲍士旦．土壤农化分析．北京:中国农业出版社,１９９９．B a oSD．S o i lA g r o Ｇc h e m i s t r i c a lA n a l y s i s ．B e i j i n g :C h i n aA gr i c u l t u r eP r e s s ,１９９９．(i nC h i n e s e )[１８]㊀郑群英,刘刚,肖冰雪,陈莉敏,陈立坤,张洪轩,倪泽霖．放牧对川西北高寒草甸植物物种丰富度和生物量的影响．草业科学,２０１７,３４(７):１３９０Ｇ１３９６．Z h e n g Q Y ,L i uG ,X i a oBX ,C h e nL M ,C h e nLK ,Z h a n g H X ,N i ZL ．E f f e c t o f g r a z i n g i n t e n s i t y o n s p e c i e s r i c h n e s s a n db i o Ｇm a s s o f a l pi n em e a d o wi nn o r t h w e s t S i c h u a n ．P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,２０１７,３４(７):１３９０Ｇ１３９６．(i nC h i n e s e )[１９]㊀张小红,宋彦涛,乌云娜,霍光伟,张凤杰,王晓光,邸择雷．放牧强度对克氏针茅草原植物功能群的影响．草业科学,２０１７,３４(１０):２０３３Ｇ２０４１．Z h a n g X H ,S o n g Y T ,W u Y N ,H u oG W ,Z h a n g FJ ,W a n g X G ,D iZL ．E f f e c t so f g r a z i n g i n t e n s i t y on p l a n t f u n c t i o n a l g r o u p s o f S t i p ak r yl o v i i s t e p p e ．P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,２０１７,３４(１０):２０３３Ｇ２０４１．(i nC h i n e s e )[２０]㊀李凤霞,李晓东,周秉荣,祁栋林,王力,傅华．放牧对三江源典型高寒草地生物量和土壤理化特征的影响．草业科学,２０１５,３２(１):１１Ｇ１８．L i FX ,L iXD ,Z h o uBR ,Q i DL ,W a n g L ,F uH．E f f e c t s o f g r a z i n g i n t e n s i t y o nb i o m a s s a n d s o i l p h ys i c a l a n d c h e m i c a l c h a r Ｇa c t e r i s t i c s i na l pi n em e a d o wi n t h e s o u r c e o f h e r e r i v e r s ．P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,２０１５,３２(１):１１Ｇ１８．(i nC h i n e s e )[２１]㊀高永恒,陈槐,罗鹏,吴宁,王根绪．放牧强对川西北高寒草甸植物生物量及其分配的影响．生态与农村环境学报,２００８,２４(３):２６Ｇ３２．０３３１第６期刘娜㊀等:放牧对内蒙古荒漠草原草地植被及土壤养分的影响h t t p :∕∕c yk x ．l z u ．e d u ．c n G a oY H ,C h e n H ,L u oP ,W u N ,W a n g G X．E f f e c to f g r a z i n g i n t e n s i t y o nb i o m a s so fa l pi n e m e a d o wa n di t sa l l o c a t i o ni n n o r t h w e s t e r nS i c h u a n ．J o u r n a l o fE c o l o g y an dR u r a l E n v i r o n m e n t ,２００８,２４(３):２６Ｇ３２．(i nC h i n e s e )[２２]㊀E l l i s o nL ．T h e i n f l u e n c e o f g r a z i n g on p l a n t s u c c e s s i o n ．B o t a n i c a lR e v i e w ,１９６０,２６:７８．[２３]㊀赵哈林,大黑俊哉,李玉霖,左小安,黄刚,周瑞莲．人类放牧活动与气候变化对科尔沁沙质草地植物多样性的影响．草业学报,２００８,１７(５):１Ｇ８．Z h a oH L ,O k u r oT o s h i y a ,L iYL ,Z u oX A ,H u a n g G ,Z h o uRL ．E f f e c t s o f h u m a n a c t i v i t i e s a n d c l i m a t e c h a n ge s o n p l a n t d i Ｇv e r s i t y i nH o r q i n s a n d yg r a s s l a n d ,I n n e rM o n go l i a ．A c t aP r a t a c u l t u r a eS i n i c a ,２００８,１７(５):１Ｇ８．(i nC h i n e s e )[２４]㊀江小蕾,张卫国,杨振宇,王刚．不同干扰类型对高寒草甸群落结构和植物多样性的影响．西北植物学报,２００３,２３(９):１４７９Ｇ１４８５．J i a n g XL ,Z h a n g W G ,Y a n g ZY ,W a n g G．T h e i n f l u e n c e o f d i s t u r b a n c e o n c o mm u n i t y s t r u c t u r e a n d p l a n t d i v e r s i t y o f a l pi n e m e a d o w．A c t aB o t a n i c aB o r e a l i ＧO c c i d e n t a l i aS i n i c a ,２００３,２３(９):１４７９Ｇ１４８５．(i nC h i n e s e )[２５]㊀段敏杰,高清竹,万运帆,李玉娥,郭亚奇,旦久罗布,洛桑加措．放牧对藏北紫花针茅高寒草原植物群落特征的影响．生态学报,２０１０,３０(１４):３８９２Ｇ３９００．D u a n MJ ,G a oQZ ,W a nYF ,L iYE ,G u oY Q ,D a n j i u l u o b u ,L u o s a n g j i a c u o ．E f f e c t o f g r a z i n g o nc o mm u n i t y c h a r a c t e r i s t i c s a n d s p e c i e s d i v e r s i t y o f S t i p a p u r p u r e a a I p i n e g r a s s l a n d i nN o r t h e r nT i b e t ．A c t aE c o l o g i c aS i n i c a ,２０１０,３０(１４):３８９２Ｇ３９００．(i nC h i n e s e)[２６]㊀杨利民,韩梅,李建东．中国东北样带草地群落放牧干扰植物多样性的变化．植物生态学报,２００１,２５(１):１１０Ｇ１１４．Y a n g L M ,H a n M ,L i JD．P l a n t d i v e r s i t y c h a n g e i n g r a s s l a n d c o mm u n i t i e s a l o n g a g r a z i n g di s t u r b a n c e g r a d i e n t i n t h e n o r t h Ｇe a s tC h i n a t r a n s e c t ．C h i n e s e J o u r n a l o fP l a n tE c o l o g y,２００１,２５(１):１１０Ｇ１１４．(i nC h i n e s e )[２７]㊀刘颖,王德利,王旭,巴雷,孙伟．放牧强度对羊草草地植被特征的影响．草业学报,２００２,１１(２):２２Ｇ２８．L i uY ,W a n g DL ,W a n g X ,B aL ,S u n W．T h e e f f e c t o f g r a z i n g i n t e n s i t y v e g e t a t i o nc h a r a c t e r i s t i c s i n L e y m u s c h i n e n s i s g r a s s Ｇl a n d ．A c t aP r a t a c u l t u r a eS i n i c a ,２００２,１１(２):２２Ｇ２８．(i nC h i n e s e)[２８]㊀袁建立,江小蕾,黄文冰,王刚．放牧季节及放牧强度对高寒草地植物多样性的影响．草业学报,２００４,１３(３):１６Ｇ２１．Y u a n JL ,J i a n g XL ,H u a n g W B ,W a n g G．E f f e c t s o f g r a z i n g i n t e n s i t y a n d g r a z i n g s e a s o no n p l a n t s p e c i e sd i v e r s i t y i na l p i n e m e a d o w．A c t aP r a t a c u l t u r a eS i n i c a ,２００４,１３(３):１６Ｇ２１．(i nC h i n e s e)[２９]㊀郑淑华,郭慧清,赵萌莉,韩国栋,王堃．草甸草原草地基况与生物多样性关系的研究．中国草地学报,２００７,２９(４):９Ｇ１４．Z h e n g SH ,G u o H Q ,Z h a o M L ,H a nG D ,W a n g K．R e l a t i o n s h i p b e t w e e nr a n g e l a n dc o n d i t i o na n db i o d i v e r s i t y in m e a d o w s t e p pe ．C h i n e s e J o u r n a l o fG r a s s l a n d ,２００７,２９(４):９Ｇ１４．(i nC h i n e s e )[３０]㊀王忠武．载畜率对短花针茅荒漠草原生态系统稳定性的影响．呼和浩特:内蒙古农业大学博士学位论文,２００９．W a n g Z W．E f f e c t o f s t o c k i n g r a t e o n e c o s y s t e ms t a b i l i t y o f S t i p a b r e v i fl o r a d e s e r t s t e p p e ．P h DT h e s i s ．H o h h o t :I n n e rM o n g o Ｇl i aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,２００９．(i nC h i n e s e )[３１]㊀高雪峰,韩国栋．放牧对羊草草原土壤氮素循环的影响．土壤,２０１１,４３(２):１６１Ｇ１６６．G a oXF ,H a nGD．S t u d y o f e f f e c t o f g r a z i n g o n s t e p p e s o i l n i t r o g e n c yc l e ．S o l i s ,２０１１,４３(２):１６１Ｇ１６６．(i nC h i n e s e )[３２]㊀孙世贤,卫智军,陈立波,吕世杰,陈越,王敏．放牧强度季节调控对短花针茅荒漠草原土壤养分的影响．生态环境学报,２０１３,２２(５):７４８Ｇ７５４．S u nSX ,W e i ZJ ,C h e nLB ,L y uSJ ,C h e nY ,W a n g M．E f f e c t s o f s e a s o n a l r e g u l a t i o no f g r a z i n g i n t e n s i t y ons o i l n u t r i e n t s i n S t i p ab r e v i fl o r a d e s e r t g r a s s l a n d ．E c o l o g y a n dE n v i r o n m e n t ,２０１３,２２(５):７４８Ｇ７５４．(i nC h i n e s e )[３３]㊀侯钰荣,李学森,任玉平,易华,朱昊,王吉云,托里肯 阿达力别克,海拉提别克 哈哈尔曼．放牧对草地植物养分和土壤理化性质的影响．草业科学,２０１４,３１(３):３７５Ｇ３８０．H o uY R ,L iXS ,R e nY P ,Y iH ,Z h u H ,W a n g JY ,T u o l i k e n A s a l i b i e k e ,H a i l a t i b i e k e H a h a e r m a n ．E f f e c t so f g r a s s l a n d v e g e t a t i o nn u t r i e n t a n d s o i l p h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e su n d e r g r a z i n gpr e s s u r e s ．P r a t a c u l t u r a l S c i e n c e ,２０１４,３１(３):３７５Ｇ３８０．(i nC h i n e s e)[３４]㊀H o f s t e d eRG M．T h e e f f e c t s o f g r a z i n g a n db u r n i n g o n s o i l a n d p l a n t n u t r i e n t c o n c e n t r a t i o n s i nC o l o m b i aP ár a m o g r a s s l a n d s ．P l a n t a n dS o i l ,１９９５,１７３:１１１Ｇ１３２．[３５]㊀白可喻,戎郁萍,杨云卉,林长存．北方农牧交错带草地生物多样性与草地生产力和土壤状况的关系．生态学杂志,２０１３,３(１):２２Ｇ２６．B a iK Y ,R o n g YP ,Y a n g Y H ,L i nCC ．R e l a t i o n s h i p b e t w e e n g r a s s l a n db i o d i v e r s i t y a n d p r i m a r yp r o d u c t i v i t y a n ds o i l c o n t i Ｇt i o n i n f a r m i n g Ｇp a s t r o a l r e g i o n s o f n o r t h e r nC h i n a ．C h i n e s e J o u r n a l o fE c o l o g y,２０１３,３(１):２２Ｇ２６．(i nC h i n e s e )(责任编辑㊀苟燕妮)１３３１。

人类活动对草原生态系统的影响草原是地球上最为广阔的生态系统之一，它不仅具备重要的生物多样性，还对维持地球生态平衡发挥着重要的作用。

然而，随着人类社会的不断发展，人类活动对草原生态系统造成了越来越大的影响。

本文将探讨人类活动对草原生态系统的影响，并从不同角度分析其可能的解决方案。

一、过度放牧由于草原生态系统在全球范围内被广泛用于畜牧业，过度放牧是对草原生态系统影响最大、最普遍的问题之一。

过度放牧导致土地退化、草原植被减少，甚至发生土地沙漠化的现象。

放牧动物过度踩踏植被根系，破坏了草原的水土保持功能，造成土壤侵蚀和水源减少。

因此，限制过度放牧是解决草原生态系统退化问题的重要措施之一。

二、过度开垦和耕作在草原地区，人类为了扩大农田面积和提供粮食，进行了大规模的开垦和耕作。

这不仅导致了草原植被的破坏和生物多样性的丧失，还加剧了土地侵蚀和水资源的过度利用。

为了减轻人类活动对草原生态系统的影响，应当控制过度的开垦和耕作，鼓励可持续的农业模式，如农田轮作和有机农业。

三、过度采矿草原地区经常被开采矿产资源，如煤炭和石油等。

这不仅对草原植被造成直接的破坏，还导致了土地退化和草原生态系统的不可逆转的损失。

为了减少对草原生态系统的影响，需要严格监管和管理采矿活动，并通过环境保护和再生资源利用等措施，减少对草原生态系统的破坏。

四、气候变化全球气候变化对草原生态系统也有着重要影响。

温度升高、降水模式改变以及干旱和洪涝等极端天气事件的增加，都对草原植被的生长和生态系统的稳定性产生了负面影响。

减少温室气体排放、推动可再生能源的利用以及保护生态环境，都是应对气候变化问题的关键步骤。

总结起来，人类活动对草原生态系统的影响主要体现在过度放牧、过度开垦和耕作、过度采矿以及气候变化等方面。

为了保护草原生态系统，我们需要采取一系列的措施，包括限制过度放牧、控制过度开垦和耕作、严格管理采矿活动，以及减少温室气体排放等。

只有通过这些措施的综合实施，才能实现草原生态系统的可持续发展，从而保护地球这一宝贵的资源。