放牧对黄土高原退耕草地土壤多功能性的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2025.12.024

草地学报 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (12): 4119-4128.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2025.12.024

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放牧对黄土高原退耕草地土壤多功能性的影响

明姣^1,3, 张丙昌^1,2, 王国华¹, 赵允格^3,4

1. 山西师范大学地理科学学院, 山西太原 030031;
2. 山西师范大学黄河中游生态环境研究中心, 山西太原 030031;
3. 西北农林科技大学水土保持科学与工程学院(水土保持研究所)水土保持与荒漠化整治全国重点实验室, 陕西杨凌 712100;
4. 中国科学院水利部水土保持研究所, 陕西杨凌 712100

收稿日期:2025-05-22 修回日期:2025-07-17 发布日期:2025-12-01
通讯作者: 赵允格，E-mail：zyunge@ms.iswc.ac.cn
作者简介:明姣（1987-），女，汉族，陕西西安人，博士，讲师，主要从事干旱半干旱生态系统土壤生态过程及调控研究，E-mail：mingjiao@sxnu.edu.cn；
基金资助:
国家自然科学基金项目（42377357；41830758）；水土保持与荒漠化整治全国重点实验室开放基金 Z2010025001-KJ2517资助

The Influence of Grazing on Soil Multifunctionality of the Rehabilitated Grasslands on the Loess Plateau

MING Jiao^1,3, ZHANG Bing-chang^1,2, WANG Guo-hua¹, ZHAO Yun-ge^3,4

1. Shanxi Normal University, College of Geographical Sciences, Taiyuan, Shanxi Province 030031, China;
2. Research Center of Ecological Environment of Middle Reaches of Yellow River, Geography Science College, Shanxi Normal University, Taiyuan, Shanxi Province 030031, China;
3. State Key Laboratory of Soil and Water Conservation and Desertification Control, Institute of Soil and Water Conservation, College of Soil and Water Conservation Science and Engineering (Institute of Soil and Water Conservation), Northwest A&F University, Yangling, Shannxi Province 712100, China;
4. Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling, Shannxi Province 712100, China

Received:2025-05-22 Revised:2025-07-17 Published:2025-12-01

摘要/Abstract

摘要： 土壤多功能性（Soil multifunctionality， SMF）对草地生态系统服务和区域可持续发展具有关键影响。本研究通过围栏放牧试验探究了不同放牧强度（G₁-G₅：2.2，3.0，4.2，6.7，16.7羊·hm^-2）及放牧时间对黄土高原退耕草地SMF的影响。结果表明，轻度放牧（2.2~3.0 羊·hm^-2）可促进土壤有机碳（Soil organic carbon， SOC）和全氮（Total nitrogen，TN）积累，并呈现时间累积效应；轻度放牧增加铵态氮（NH₄⁺-N）含量，而对硝态氮（NO₃^--N）及速效磷（Available phosphorus，AP）含量无显著影响；同时，轻度放牧显著提高土壤C∶P和N∶P，G₁-G₂放牧处理C∶P增加8.03%~9.81%，N∶P增加10.87%~11.59%，G₅放牧处理显著降低C∶P和N∶P；随着放牧历时增加，G₁-G₅放牧处理C∶P和N∶P均降低，表明磷可能成为该区土壤养分供应的限制因子。各放牧强度下表层土壤SMF在两年内未发生显著变化，土壤显示出较强的系统稳定性。综上，适度放牧（≤3.0 羊·hm^-2）可在短期内增加土壤养分，维持SMF稳定，这为黄土高原退耕草地科学管理及适度利用提供科学依据。

关键词: 放牧, 土壤多功能性, 退耕草地, 黄土高原, 后退耕时代

Abstract: Soil multifunctionality （SMF） has a crucial impact on grassland ecosystem services and regional sustainable development. This study explored the effects of different grazing intensities （G₁-G₅： 2.2， 3.0， 4.2， 6.7， 16.7 sheep·hm^-2） and grazing durations on the SMF of the rehabilitated grassland on the Loess Plateau through fencing grazing experiments. The results showed that light grazing （2.2-3.0 sheep·hm^-2） could promote the soil organic carbon （SOC） and total nitrogen （TN） accumulation， and presented a time accumulation effect. Light grazing increased the content of ammonium nitrogen （NH₄⁺-N）， but had no significant effect on nitrate nitrogen （NO₃^--N） and available phosphorus （AP）. Meanwhile， light grazing significantly increased soil C∶P and N∶P. C∶P and N∶P increased by 8.03%-9.81% and 10.87%-11.59% respectively under G₁-G_2，while under G_5， C∶P and N∶P significantly reduced. With the increase of grazing duration， both C∶P and N∶P under G₁-G₅ grazing decreased， indicating that phosphorus might become the limiting factor of soil nutrient supply in this area. Under each grazing intensity， the SMF of the surface soil did not change significantly within two years， and the soil showed strong system stability. In conclusion， moderate grazing （≤3.0 sheep·hm^-2） can increase soil nutrients and maintain the stability of SMF in the short term， which provides a scientific basis for the scientific management and moderate utilization of grassland converted from degraded farmland on the Loess Plateau.

Key words: Grazing, Soil multifunctionality, Cropland conversion to grassland, Loess Plateau, Post-Grain for Green era

中图分类号:

S812.2

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