混合放牧對草地枯落物分解的影響及其作用機制研究

《混合放牧對草地枯落物分解的影響及其作用機制研究》是依託東北師範大學，由劉鞠善擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：混合放牧對草地枯落物分解的影響及其作用機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉鞠善
• 依託單位：東北師範大學

項目摘要

枯落物在調節草地生態系統過程及功能中發揮重要作用，枯落物的分解是營養循環的關鍵環節。放牧是草地最廣泛的利用方式，能夠影響草地枯落物的積累和分解，而混合放牧對枯落物分解的作用規律及其機制缺少研究。因此，本項目以溫帶草甸草原為對象，通過受控放牧實驗和枯落物分解實驗，研究不同放牧方式（牛單牧、羊單牧和牛羊混合放牧）對草地枯落物質量(養分含量、物種組成)、環境條件（土壤溫度、濕度、養分和光照）和枯落物分解過程中質量損失和養分釋放速率的影響，以及動物採食行為（選擇性採食、踐踏和排泄物）對枯落物分解的作用效果，並採用結構方程模型分析混合放牧過程中動物採食行為通過改變枯落物質量和環境條件影響枯落物分解的作用途徑。特色與創新：通過比較動物採食行為對環境條件、枯落物質量和分解的作用，揭示混合放牧影響枯落物分解的內在機制。本研究能夠加深對草地生態系統過程及功能維持機理的理解，並為草地的科學管理提供理論指導。

結題摘要

放牧能夠通過改變植物組成、枯落物質量和土壤理化性質調節枯落物分解，本項目以溫帶草甸草原為對象，通過受控放牧實驗和枯落物分解實驗，研究不同放牧方式（牛單牧、羊單牧和牛羊混合放牧）對草地枯落物分解速率的影響，並採用結構方程模型分析混合放牧通過改變枯落物質量和環境條件影響枯落物分解的作用途徑，揭示混合放牧影響枯落物分解的內在機制。研究發現，羊單牧能夠增加返青期枯落物積累量，而牛羊單牧和混合放牧能夠減少雪後枯落物倒伏量；羊單牧和混牧能夠顯著增加枯落物中羊草和其他禾本科植物的比例，牛單牧能夠顯著降低枯落物氮含量而提高枯落物碳氮比；放牧能夠提高枯落物分解速率，並且羊單牧對枯落物分解的抑制作用更強；枯落物返還率與羊草和禾本科植物的比例顯著負相關，而枯落物分解速率與土壤濕度和碳氮比顯著負相關；結構方程模型結果表明，放牧能夠通過增加土壤容重、降低土壤含水量，增加枯落物質量存留時間，降低枯落物分解速率；另一方面，放牧能夠通過增加土壤碳氮比，減少枯落物質量存留時間，進而提高枯落物分解速率，而第二種途徑放牧對枯落物分解速率的作用更強，所以放牧能夠抑制枯落物分解。本項目明晰了混合放牧對草地枯落物分解的作用規律，揭示了混合放牧通過改變枯落物營養含量、物種組成以及環境條件影響枯落物分解的內在機制，能夠加深對草地生態系統過程及功能維持機理的理解，並為草地的科學管理提供理論指導。