背景草原生态系统是全球碳循环的重要组成部分,在土壤固碳、水源涵养和生物多样性维持中发挥着关键作用。然而,干旱半干旱草原对降雨波动和放牧干扰高度敏感。短时强降雨可迅速改变土壤水分,进而影响植物生长、微生物活动和生态系统碳交换;而放牧强度则通过调节植被结构和土壤保水能力,进一步改变这一响应过程。尽管已有研究关注了放牧或降雨对草地碳循环的影响,但二者如何协同调控土壤水分、植物群落及碳交换的短期动态机制,仍有待深入解析。针对这一研究空白,山东农业大学董智教授团队以内蒙古希拉穆仁典型荒漠草原为研究对象,结合不同放牧强度处理和2024年生长季5次典型降雨事件,系统观测土壤水分、植物群落与生态系统碳交换的短期响应。相关成果发表于 《Agriculture, Ecosystems and Environment》,为草地适度放牧管理提供了数据支撑。核心发现(1)放牧强度显著改变了土壤水分对降雨的响应,其中中度放牧增强表层土壤水分敏感性并维持水分稳定,而重度放牧削弱深层土壤水分响应和保水能力; 图1.土壤含水量和土壤温度对降雨刺激的响应。(a)、(b)和(c)分别代表 0–10 cm、10–20 cm 和 20–40 cm 土层中土壤含水量对降雨脉冲的响应。(d)代表 0–10 cm 土层温度对土壤含水量的响应。(e)代表降雨后不同放牧强度下土壤含水量的变化。(f)代表放牧强度对土壤含水量变异系数的影响。(2)降雨脉冲显著增强荒漠草原碳交换过程,而中度放牧有助于维持更稳定的碳吸收能力和碳汇功能;图2.NEE、ER和GEP受放牧强度和降雨过程的影响。(a)(b)(c)显示了不同放牧强度下NEE、ER和GEP对降雨脉冲的响应。(d)(e)(f)描述了不同放牧强度下NEE、ER和GEP对短期降雨事件及其后效应的响应。(g)展示了不同放牧强度下降雨事件期间NEE、ER和GEP的平均变化。(3)重度放...
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2026
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