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引用本文
DOI：10.16742/j.zgcdxb.20240087
江康威，张青青，王亚菲，等. 天山北坡中段放牧草地生态系统功能权衡关系的研究[J].中国草地学报,2024,46(11):1-10.
JIANG Kangwei，ZHANG Qingqing，WANG Yafei，et al. Study on the trade-offs among ecosystem functions of the grazing land in the middle part of northern slope of the Tianshan Mountains[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(11):1-10.
天山北坡中段放牧草地生态系统功能权衡关系的研究
江康威1，张青青2,*，王亚菲3，李宏1，杨永强1，丁雨2，吐尔逊娜依·热依木2
1. 新疆农业大学草业学院；2. 新疆农业大学生命科学学院；3. 新疆农业大学资源与环境学院
摘要 & 关键词
以天山北坡中段草地为研究对象，设置轻牧（LG），重牧（HG）和禁牧（CK）3种处理。通过单功能法和平均值法计算草地生产力（EF-GB）、土壤碳贮存（EF-C）、土壤养分循环（EF-SN）、生物多样性（EF-B）和土壤微生物量（EF-MB）功能以及生态系统多功能性（EMF）。使用均方根偏差法分析草地生态系统功能及多功能性之间的权衡关系。结果表明，相较于CK，HG显著降低草地生态系统功能及多功能性（P＜0.05）。放牧可改变生态系统功能间原有的权衡关系，但也有生态系统功能之间的权衡关系对放牧响应不敏感。多项功能权衡协同分析结果显示，生态系统功能ERMSD值为LG（ERMSD＝ 0.07）＜HG（ERMSD＝ 0. 10）＜CK（ERMSD＝ 0.12），表明在LG处理下的草地生态系统功能间的均衡性和协调性最优。综上， LG处理有利于最大程度地提高草地生态系统功能间的协同效应。
放牧；生态系统单一功能；生态系统多功能性；权衡协同分析；均方根偏差；天山北坡
图片由作者提供
生态系统多功能性强调生态系统提供多种服务和功能的能力。在保障粮食安全，维持人民生活，调节生态平衡方面发挥重要作用。但在评价过程中，过于强调或过度利用某项生态系统服务功能，可能会低估其他某种生态系统功能，这种此消彼长关系称为权衡关系。与之对应是协同关系，即生态系统功能间的同增或同减；以及中性关系，即生态系统功能间关系不大或没有关系。放牧可导致生态系统功能发生改变，但由于草地生态系统内部和外部扰动的复杂性，放牧对草地生态系统间权衡关系的影响仍不清楚。因此，需要深入了解放牧干扰下草地生态系统功能之间的权衡关系，并进一步探讨功能之间协同效应最佳时的放牧强度。
目前，鲜有研究深入分析草地生态系统功能之间的权衡关系。因此，本文以天山北坡中段草地为研究区域，选取草地生产力、土壤碳贮存、土壤养分循环、生物多样性和土壤微生物量等生态系统功能。通过单功能法和平均值法将草地生态系统功能进行整合分析，旨在探讨在放牧干扰下生态系统功能及多功能性之间的权衡关系，揭示研究区最适宜的放牧强度，以期为保护和利用天山北坡草地资源提供参考。
01 材料与方法
1.1 研究区概况
试验于2015年开始进行，根据前人研究结果并结合研究区实际情况进行放牧强度划分。在试验区选择地形、坡度、放牧历史、放牧模式相似的6户牧民草场作为放牧样地，每户牧民的放牧家畜数量稳定在300±20个羊单位。重度放牧（HG）样地距离牧民定居点500 m，优势种为醉马草（Achnatherum inebrians）；轻度放牧（LG）样地距离定居点2000 m，优势种为细果薹草和针茅草地早熟禾。对照样地（CK）是围栏封育的草场，该样地在居民点外2500m的区域内。所有样地草地类型均是山地草甸草地，放牧强度的差异导致不同处理下植物优势种有所变化。
每年7~8月在放牧样地中进行样品采集工作，每个样地设7个样方。记录植物物种组成，测量植物高度，估算植物群落的盖度，统计每种植物密度。收集样方内植物通过电子天平称重测定地上生物量。每个样方中利用土钻采集3次土壤，同一样带的土壤样品混匀并过 2 mm筛，收集筛后根系，洗净、晾干后称重得地下生物量。筛后土壤样品分2份，1份用于测定土壤理化性质；另1份用于测定土壤微生物特征。
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02 结果与分析
2.1 放牧对草地生态系统单一功能的影响
方差统计结果显示，天山北坡中段的放牧草地生态系统多功能性指数分布在0.11~0.83（图4-A）。HG处理下的生态系统多功能性显著低于LG和CK处理（P＜0.05）。生态系统单一功能对多功能性的相对贡献度表现为，在CK，LG和HG处理下对EMF贡献度最大的分别为草地生产力，微生物量功能和碳贮存功能（图4-B）。
2.3 放牧对两项生态系统功能权衡关系的影响
2.4 放牧对多项生态系统功能权衡关系的影响
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03 结论
制作：胡晓然
校对：陶彦彤
审核：胡卉芳
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