放牧对青藏高原高寒草地的影响.pdf

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1、放牧对青藏高原高寒草地的影响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。而放牧家畜通过采食、践踏和排泄对草地产生影响，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。青藏高原是我国主要畜牧业基地，天然草地约115亿hm2，约占我国草地面积的30%。其中，高寒草甸草场约0.7亿hm2，约占青藏高原草地面积的49%。草地资源丰富，草质柔软，营养丰富、具有高蛋白、高脂肪、高碳水化合物以及纤维素含量低，热值含量高等特

2、点，是发展高原草地畜牧业的物质基础。但是，由于长期对草地资源不合理的开发利用，超载过牧使生物多样性受到严重威胁，草地植物群落结构发生变化，优良牧草因丧失竞争和更新能力而逐渐减少，毒杂草比例增加，致使草地退化严重，据不完全统计，青藏高原约有0.45×108hm2退化草地，约占青藏高原草地总面积的1/3，其中严重退化的次生裸地——“黑土滩”，约占退化草地面积的16.5%，这已经威胁到当地的生态环境、生物多样性保护和畜牧业经济的发展。一、放牧对草地微生物、植物生物量的影响（一）土壤微生物土壤微生物量碳作为土壤有

3、机碳库中最活跃的部分，是土壤有机质和养分转化与循环的动力。微生物量碳库的任何变化，都会对土壤碳、氮、磷等的植物有效性及陆地生态系统的物质循环产生深刻的影响。土壤微生物量碳对环境变化极敏感，能够较早地指示生态系统的功能变化，可作为土壤质量和土壤总有机质变化的早期预测指标。土地利用状况明显影响了土壤微生物量碳和有机碳的含量与分布，与未放牧样地相比，放牧样地的微生物量碳氮均有明显升高，地下线虫种群也发生明显变化，放牧对维持土壤营养物质的周转和生态系统的稳定有不可或缺的作用，而过度放牧不仅使土壤养分输出增加、土壤

4、肥力下降，还会使整个草地生态系统的功能消失殆尽。畜禽肥料的投入比化肥更能促进微生物量的成，土壤中枯枝落叶的加入能明显增加微生物量，土壤速效氮、全磷、缓效钾及PH值对土壤微生物量磷的直接影响较大，上层土壤全磷含量是促进土壤微生物量磷累积的重要因素。放牧作为一种典型的人为干扰，对草地生态系统的影响是多方面的，且持久深刻。不同的放牧强度及持续时间不仅直接改变地表覆盖状况、草地的形态特征、生产力及草种结构，进而影响草地景观，还可以影响许多生态过程、养分循环及草场演替方式，从而决定着草地生态系统的发展方向、发育速度

5、和产出功能。特别是对脆弱的草地生态系统，不同强度的放牧干扰会引起草地植被发生演替，导致生态系统结构功能的改变。放牧对草地微生物量碳的影响主要在于对土壤微生物数量、植物根系生长和土壤孔隙度、含水量等方面的影响，对土壤有机质含量亦有一定影响。有研究表明，过度放牧使羊草草原表层土壤有机碳的损失达12.4%，造成羊草群落中碳素输出大于输入。放牧一方面使地表裸露破碎，冬春季极易造成风蚀，使大量的有机碳随表层细颗粒的吹失而损失。另一方面由于凋落物积累和输入的显著降低使得土壤有机碳积累减少。对北昆士兰半干旱热带林地的土

6、壤碳、微生物量研究表明，重度放牧6和8年，微生物量降低了24%～51%，而土壤有机碳未发生显著的变化。土壤微生物量的多少反映了土壤同化和矿化能力的大小，是土壤活性的标志。重牧样地微生物量的降低，直接阻碍了地下死根和枯落物的及时降解，使地表草毡层厚度增大（15～30cm），这层又阻隔了大气降水的下渗和地下水的上移，致使地表0～30cm的植物根系生长层干旱化，土壤的干燥抑制了土壤微生物及酶的活性，地下部分以“草毡”形式存在而不能有效分解，使重牧样地呈现土壤养分总量富余而速效养分和有机质低下，土壤根土比大、容重

7、小的局面。过度放牧使高寒草甸土壤有效养分通过牧草——家畜而流出土壤系统，减少了养分的归还量，加速了整个草场养分的失调过程。草地也因土壤有效养分不能及时补充严重退化，草场生产力下降。在放牧压力较轻时，土壤速效养分（氮、磷、钾）和物理性状（土壤容重）还能满足微生物的繁殖代谢，表现出与微生物量碳较小的关联度。在牧压较大时，土壤有效养分的供给能力不能满足微生物的代谢需要，成为微生物增长的限制因素，表现出与微生物量碳较大的关联度，土壤有机质和根土比均与微生物量碳存在较大的关联度，说明土壤有机质是微生物量形成的主要原

8、料，其分解转化直接影响微生物量的大小。（二）土壤植物植物特征对土地利用的反应是生态学上的一个关键问题，而放牧是草原土地利用的主要方式。长期放牧对植物群落、群落主要物种个体生物量和生物量分配以及群落水平产量和生物量分配有什么样的影响？必须从种群、功能群和群落3个层次探讨青藏高原高寒草甸退化的生态学机理，揭示该地区植物对放牧反应的特点及这种反应的内在动力和现实意义。并明确以下几个问题：(1)放牧是否对高寒草甸植物群落中主要物种个体