不同放牧方式对山地草甸生产与生态功能及其权衡关系的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2022.08.006

草地学报 ›› 2022, Vol. 30 ›› Issue (8): 1972-1981.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.08.006

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不同放牧方式对山地草甸生产与生态功能及其权衡关系的影响

夏树淼¹, 蔚恒瑞¹, 郑伟^1,2, 张宝江³, 邓刚³, 张海东⁴

1. 新疆农业大学草业学院, 新疆乌鲁木齐 830052;
2. 新疆维吾尔自治区草地资源与生态重点实验室, 新疆乌鲁木齐 830052;
3. 喀纳斯景区管理委员会林业局, 新疆布尔津 836600;
4. 中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心, 新疆乌鲁木齐 830000

收稿日期:2021-12-29 修回日期:2022-02-20 发布日期:2022-09-01
通讯作者: 郑伟,E-mail:zw065@126.com
作者简介:夏树淼(1996-),男,汉族,河北张家口人,硕士研究生,主要从事草地生态研究,E-mail:380675045@qq.com
基金资助:
新疆维吾尔自治区自然科学基金（2019D01A42）；国家自然科学基金（32060402）；新疆维吾尔自治区林业和草原局草原生态修复治理补助（XJCYZZ202006）资助

Effects of Different Grazing Methods on the Production and Ecological Functions of Mountain Meadows and their Trade-off Relationships

XIA Shu-miao¹, WEI Heng-rui¹, ZHENG Wei^1,2, ZHANG Bao-jiang³, DENG Gang³, ZHANG Hai-dong⁴

1. College of Grassland Sciences, Xinjiang Agricultural University, Urumqi, Xinjiang 830052, China;
2. Key Laboratory of Grassland Resources and Ecology of Xinjiang, Urumqi, Xinjiang 830052, China;
3. Kanas Scenic Area Management Committee of Altay Prefecture, Brzin, Xinjiang, 836600, China;
4. Center of Urumqi Natural Resources Comprehensive Survey, China Geological Survey, Urumqi, Xinjiang 830000, China

Received:2021-12-29 Revised:2022-02-20 Published:2022-09-01

摘要/Abstract

摘要： 为实现喀纳斯景区山地草甸的可持续管理，本研究通过设置无牧对照(NG)、单牧马-轻牧区(HG)、牛马混牧-重牧区(MG)三种放牧方式，探求提高山地草甸生态系统多项生产和生态功能协同性的放牧方式。结果表明：不同放牧方式下山地草甸的生产功能放牧后较放牧前均有下降，生态功能中土壤N∶P、植物N∶P、凋落物N∶P放牧后较放牧前均升高，其他生态功能降低，但HG的Shannon-Wiener指数在放牧后变化不大；NG的土壤呼吸速率和植被C∶N升高。在山地草甸生态系统生产和生态功能的权衡关系中，权衡、协同和不相关关系同时存在，与牧草产量，草地质量指数相关的生产和生态功能存在协同关系；与植被平均高度、土壤呼吸速率、土壤碳储量相关的生产和生态功能存在权衡关系，其余指标为不相关关系。综上所述，最适放牧方式为HG，其协同关系最佳。

关键词: 山地草甸, 放牧方式, 生产功能, 生态功能, 权衡分析

Abstract: To achieve sustainable management of the mountain meadow in the Kanas Scenic Spot,we set up three grazing methods in this study:no grazing control (NG),single grazing horse-light grazing area (HG),and mixed grazing of cattle and horses-heavy grazing area (MG),explored synergistic grazing methods of multiple production and ecological functions of mountain meadow ecosystem. The results showed:the production function of mountain meadows under the tested grazing practices decreased after grazing compared to before grazing,ecological functions of soil N:P,plant N:P,and litter N:P all increased after grazing compared to that of before grazing,and other ecological functions decreased,but the Shannon-Wiener index of HG did not change much after grazing;soil respiration rate and plant C:N of NG increased. In the trade-off relationship between production and ecological functions of mountain meadow ecosystems,trade-offs,synergetic and no relationships at the same time. There was a synergistic relationship between production and ecological functions related to forage yield and grassland quality index. It is related to average vegetation height and soil respiration rate. There was a trade-off relationship between production and ecological functions related to soil carbon storage,and the rest of the indicators are irrelevant. To sum up,the most suitable grazing method is HG,and its synergy relationship is the best.

Key words: Mountain meadows, Grazing methods, Productive functions, Ecological functions, Trade-off analysis

中图分类号:

S812.6

夏树淼, 蔚恒瑞, 郑伟, 张宝江, 邓刚, 张海东. 不同放牧方式对山地草甸生产与生态功能及其权衡关系的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 1972-1981.

XIA Shu-miao, WEI Heng-rui, ZHENG Wei, ZHANG Bao-jiang, DENG Gang, ZHANG Hai-dong. Effects of Different Grazing Methods on the Production and Ecological Functions of Mountain Meadows and their Trade-off Relationships[J]. Acta Agrestia Sinica, 2022, 30(8): 1972-1981.

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参考文献

[1] 王德利,王岭. 草地管理概念的新释义[J]. 科学通报,2019,64(11):1106-1113
[2] 任继周. 放牧,草原生态系统存在的基本方式——兼论放牧的转型[J]. 自然资源学报,2012,27(8):1259-1275
[3] 王岭,张敏娜,徐曼,等. 草地多功能提升的多样化家畜放牧理论及应用[J]. 科学通报,2021,66(30):3791-3798
[4] CLAUSS M,STEUER P,MVLLER D,et al. Herbivory and body size:Allometries of diet quality and gastrointestinal physiology,and implications for herbivore ecology and dinosaur Gigantism[J]. Plos One,2013,8(10):e6874
[5] WOLF A,DOUGHTY C E,MALHI Y. Lateral diffusion of nutrients by mammalian herbivores in terrestrial ecosystems[J]. Plos One,2013,8(8):e71352
[6] 张雅楠,王成杰,韩勇军,等. 施肥和刈割处理模拟放牧对西北针茅生长的影响[J]. 草地学报,2021,29(2):317-323
[7] SCHMITZ A,ISSELSTEIN J. Effect of Grazing System on Grassland Plant Species Richness and Vegetation Characteristics:Comparing Horse and Cattle Grazing[J]. Sustainability,2020,12(8):3300
[8] 韩郸. 马的放牧对草地生态系统多样性的影响[J]. 中国饲料,2020,(4):112-115
[9] MENARD C,DUNCAN P,FlEURANCE G,et al. Comparative foraging and nutrition of horses and cattle in European wetlands[J]. Journal of Applied Ecology,2002,39(1):120-133
[10] RODRIGUEZ J P,BEARD JR T D,BENNETT E M,et al. Trade-offs across space,time,and ecosystem services[J]. Ecology and Society,2006,11(1):28-41
[11] NAIDOO R,BALMFORD A,COSTANZA R,et al. Global mapping of ecosystem services and conservation priorities[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences,2008,105(28):9495-9500
[12] LU N,FU B J,JIN T T,et al. Trade-off analyses of multiple ecosystem services by plantations along a precipitation gradient across Loess Plateau landscapes[J]. Landscape Ecology,2014,29(10):1697-1708
[13] 郭茹茹,杨磊,李宗善,等. 黄土高原半干旱区苜蓿草地撂荒过程生态功能的权衡分析[J]. 草业科学,2020,37(9):1698-1709
[14] DAVIDSON K E,FOWLER M S,SKOV M W,et al. Livestock grazing alters multiple ecosystem properties and services in salt marshes:A meta-analysis[J]. Journal of Applied Ecology,2017,54(5):1395-1405
[15] 汤永康,武艳涛,武魁,等. 放牧对草地生态系统服务和功能权衡关系的影响[J]. 植物生态学报,2019,43(5):408-417
[16] WANG L,DELGADO-BAQUERZAO M,WANG D L,et al. Diversifying livestock promotes multidiversity and multifunctionality in managed grasslands[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences,2019,116(13):6187-6192
[17] 王德利,王岭. 放牧生态学与草地管理的相关概念:Ⅰ.偏食性[J]. 草地学报,2014,22(3):433-438
[18] 郑伟.基于植物多样性的喀纳斯景区山地草甸生态系统恢复力评价[J].草地学报,2012,20(3):393-400
[19] 鲍士旦.土壤农化分析[M].第3版.北京:中国农业出版社,2000:30-268
[20] 刘晓娟,杨昌祥,丁丹,等. 牛羊混合放牧对荒漠草原植物群落特征的影响[J].中国草地学报,2015,37(3):87-91
[21] 张洪丹. 不同家畜组合放牧对希拉穆仁草原植物和土壤的影响[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学,2016:20-21
[22] 董全民,赵新全,马玉寿,等. 放牧强度对高寒混播人工草地牦牛增重的影响[J]. 青海畜牧兽医杂志,2006,(6):3-5
[23] 林斐. 典型草原不同放牧强度及放牧方式下牛羊食性选择研究[D].呼和浩特:内蒙古大学,2017:25-26
[24] LOUCOUGARAY G,BONIS A,BOUZILLE J-B. Effects of grazing by horses and/or cattle on the diversity of coastal grasslands in western France[J]. Biological Conservation,2004,116(1):59-71
[25] BAKKER E S,RITCHIE M E,HAN O,et al. Herbivore impact on grassland plant diversity depends on habitat productivity and herbivore size[J]. Ecology Letters,2010,9(7):780-788
[26] 武倩,韩国栋,王成杰,等.短期内混合放牧对荒漠草原植物群落特征的影响[J].草原与草业,2015,27(1):40-45
[27] ELSER J. Growth rate-stoichiometry couplings in diverse biota[J]. Ecology Letters,2010,6(10):936-943
[28] 刘佳,卫智军,张爽,等. 短花针茅草原主要植物种群与土壤养分对季节调控放牧的响应[J]. 畜牧与饲料科学,2020,41(1):66-72
[29] 张艳博,罗鹏,孙庚,等. 放牧对青藏高原东部两种典型高寒草地类型凋落物分解的影响[J]. 生态学报,2012,32(15):4605-4617
[30] 魏晓凤. 松嫩草地不同放牧强度下植物物种枯落物分解的变化规律研究[D].长春:东北师范大学,2013:12-13
[31] 李燕,王丽卿,张瑞雷. 淀山湖沉水植物死亡分解过程中营养物质的释放[J]. 环境污染与防治,2008,(2):45-48
[32] 乔羽,刘华民,王建,等. 典型草原枯落物分解过程中官能团的动态特征[J]. 中国草地学报,2021,43(4):61-70
[33] 董斅晓,薄元超,张晓琳,等. 农牧交错带半干旱草地生态系统土壤呼吸对短期不同放牧强度的响应[J]. 草地学报,2019,27(1):53-62
[34] 宋晓辉,王悦骅,王占文,等. 不同放牧强度和水分处理下荒漠草原土壤呼吸与群落地下生物量的关系[J]. 草地学报,2019,27(4):962-968
[35] 杜宝红,高翠萍,哈达朝鲁. 不同放牧强度对锡林郭勒典型草原生产力及碳储量的影响[J]. 水土保持研究,2018,25(1):139-146
[36] MA W J,LI J,JIMOH S O,et al. Stoichiometric ratios support plant adaption to grazing moderated by soil nutrients and root enzymes[J]. PeerJ,2019(7):e7047
[37] 任雨佳,刘夏琳,王惠玲,等. 北方农牧交错带赖草草地土壤氮矿化对不同放牧强度的响应[J]. 草地学报,2020,28(2):328-337
[38] 丁小慧,宫立,王东波,等. 放牧对呼伦贝尔草地植物和土壤生态化学计量学特征的影响[J]. 生态学报,2012,32(15):4722-4730
[39] 陈梨,郑荣波,郭雪莲,等. 不同放牧对滇西北高原泥炭沼泽土壤氨氧化微生物群落的影响[J]. 生态学报,2020,40(7):2321-2332
[40] 戎郁萍,韩建国,王培,等.放牧强度对草地土壤理化性质的影响[J]. 中国草地,2001,(4):42-48
[41] 唐刘燕,国慧,杨振安. 不同放牧模式下青藏高原高寒草甸植被群落和土壤差异[J]. 草业科学,2021,38(7):1209-1217
[42] WU J X,ZHAO Y,YU C Q,et al. Land management influences trade-offs and the total supply of ecosystem services in alpine grassland in Tibet,China[J]. Journal of environmental management,2017(193):70-78
[43] 张艳芬,杨晓霞,董全民,等. 牦牛和藏羊混合放牧对放牧家畜采食量和植物补偿性生长的影响[J]. 草地学报,2019,27(6):1607-1614
[44] 熊梅,乔荠瑢,杨阳,等.不同载畜率下短花针茅和土壤生态化学计量特征研究[J].草业学报,2021,30(2):212-219

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[1]	冯斌, 杨晓霞, 刘文亭, 董全民, 张春平, 刘玉祯, 孙彩彩, 李彩弟, 时光, 杨增增, 张小芳, 魏琳娜. 不同放牧方式对高寒草地功能群生态化学计量特征的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(5): 1063-1070.
[2]	李志东, 刘某承. 我国草原生态保护补助奖励政策效应评价研究进展[J]. 草地学报, 2021, 29(6): 1125-1135.
[3]	李娜娜, 杨九艳, 贾喆亭, 闫瑞玲, 陈琪. 不同放牧方式对阿拉善左旗主要草场类型群落特征和土壤养分的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 991-1003.
[4]	杜凯, 康宇坤, 张德罡, 苏军虎. 不同放牧方式对祁连山高寒草甸有机碳、氮库的影响[J]. 草地学报, 2020, 28(5): 1412-1420.
[5]	邹君洪, 刘琳, 唐川江, 刘伟, 干晓宇, 鲁岩, 干友民, 周冀琼, 高武超, 李其, 冉卓雅, 钟米莎. 川西北天然草地野生饲用植物资源及饲用价值评价[J]. 草地学报, 2020, 28(2): 461-467.
[6]	麻云霞, 王月林, 李钢铁, 梁田雨, 邹苗, 王檬檬, 杨颖. 生物地毯治沙工程—生物结皮现状的研究进展[J]. 草地学报, 2019, 27(3): 531-538.
[7]	田富强. 草地占补平衡问题研究[J]. 草地学报, 2018, 26(5): 1235-1240.
[8]	尚占环, 董全民, 施建军, 周华坤, 董世魁, 邵新庆, 李世雄, 王彦龙, 马玉寿, 丁路明, 曹广民, 龙瑞军. 青藏高原“黑土滩”退化草地及其生态恢复近10年研究进展——兼论三江源生态恢复问题[J]. 草地学报, 2018, 26(1): 1-21.
[9]	黄平芳, 胡明文. 露营活动对山地草甸植被的影响——以武功山景区为例[J]. 草地学报, 2017, 25(5): 946-951.
[10]	王雪峰, 王琛, 胡敬萍, 刘书润, 曾昭海, 胡跃高. 家庭牧场不同放牧方式对草甸草原植物群落的影响[J]. 草地学报, 2017, 25(3): 466-473.
[11]	毛绍娟, 李红琴, 张镱锂, 祝景彬, 张法伟, 李英年. 日喀则河谷退耕还草(林)工程实施后生态功能效应的初步分析[J]. 草地学报, 2015, 23(6): 1278-1286.
[12]	黄体冉, 刘海丰, 王运静, 黄丽, 张志明, 宗晓飞, 李连芳. 枯死物对红松洼山地草甸植物群落特征影响[J]. , 2010, 18(1): 50-55.
[13]	杨海宽, 安沙舟, 张荣华, 李海. 应用灰色系统理论评价昭苏马场天然草地质量[J]. , 2009, 17(1): 113-120.
[14]	姜华, 毕玉芬, 朱栋斌, 周禾. 恢复措施对云南退化山地草甸土壤微生物和酶活性的影响[J]. , 2008, 16(3): 256-261.
[15]	李世玉, 毕玉芬. 云南马龙县山地草甸群落结构分析[J]. , 2005, 13(3): 223-225.