放牧强度及其对土壤生物学和碳循环的影响

一.核心技术介绍

尽管已有证据表明丛枝菌根（AM）真菌群落具有明显的季节性变化，但对AM真菌对不同季节放牧强度的响应的生态学知之甚少。在这里，我们在一个农场规模的田间试验中，评估了三个季节（春季，夏季，秋季）的土壤菌丝长度密度（HLD），菌根根定殖强度（MI）和丛枝强度（AI）代表的AM真菌丰度。中国北方典型的放牧草原植被。在两个平面（平坦和倾斜）地形中，七个级别的现场操纵放牧强度一直保持了13年以上。我们还测量了整个生长季节的土壤养分和碳含量，以调查AM真菌丰度的季节性变化是否与沿放牧梯度的土壤资源可利用性的季节性变化有关。我们进一步研究了整个生长季节不同放牧处理中AM真菌指标之间的关联。我们的结果显示，HLD出现明显的季节性变化，但MI和AI没有明显的季节性变化。在春季至秋季的整个生长季节中，HLD与放牧强度显着负相关。但是，MI和AI仅在春季与放牧强度负相关。此外，还检测到AM真菌丰度对两个地形点放牧强度的不同响应。没有发现有力的证据表明AM真菌的丰度与土壤资源的可获得性之间存在关联。此外，在整个生长季节，不同放牧强度下，AM真菌内部和外部的丰度呈正相关。总体而言，我们的研究表明，土壤中的外部AM真菌结构比根部的内部结构对季节变化和放牧反应更敏感。研究结果还表明，早期放牧可能对新出现的植物的AM真菌根定植有害。

二.国内外发展现状与趋势

过度放牧会导致土壤沙化，由于土壤裸露于空气中，du容易受到大风的侵蚀，同时地表也很容易形成径流，导致水土流失，营养流失，不利于植物的生长。干燥的裸露地表更多地反射太阳热量，改变风场状况，带走潮湿的空气，导致进一步的干燥。草原植物种群盖度随着放牧强度的增加而迅速下降。种群盖度的下降导致了土壤裸露面积增大，促进了土壤表面的蒸发，土体内水分相对运动受到不利影响，破坏了土壤积盐与脱盐平衡，增加了盐分在土壤表面的积累，土壤盐碱化程度加重。过度放牧导致草地群落结构中的种类组成变化很大，其中优良牧草比例减少，草丛高度降低。为了适应退化了的土壤、生物环境，植物种向旱生化和盐生化发展。

目前国内外主要的研究方向是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.