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家畜放牧对典型草原土壤-植被系统氮素转化的影响的综述报告 草原是全球分布最广、最受欢迎也最重要的生态系统类型之一。草原土壤-植被系统提供了重要的生态服务,如土壤碳储存、水循环和植物生产等,同时也影响大气和土壤的氮素转化。家畜放牧是草原管理的主要方式之一,其对草原土壤-植被系统氮素转化的影响备受关注。本文将综述家畜放牧对典型草原土壤-植被系统氮素转化的影响。 家畜放牧对土壤氮素蒸发、损失和转化的影响 家畜放牧对土壤氮素蒸发、损失和转化的影响是复杂的。家畜踏实土壤导致土壤孔隙度下降,从而影响氮素水平(Amundson和Jenny1996;Flanaganetal.,2001)。家畜还会影响土壤的化学性质,降低土壤的pH值,减少土壤中铵离子的含量,导致大量铵离子挥发,从而影响土壤无效铵的含量(Changetal。,2011;IPCC,2019)。 另外,家畜放牧还会改变植物库的动态。尤其是在草地草根库较浅的情况下(Gaoetal.,2007;Wangetal。,2016),家畜放牧能够消耗草地的植被,导致光合作用活动的减少,从而导致植物根系的萎缩,降低草根库的活动率和叶面积指数。(Fanetal.,2019)。通过研究表明,家畜放牧对草地植物系统中的氮元素吸收和利用影响显著,显著地减少了土壤中的某些氮素形态,如铵态氮(NH4+)和硝酸形氮(NO3-)等,从而影响土壤氮素转化。 家畜放牧对植被系统氮素收支的影响 家畜放牧对植被系统氮素收支的影响也是复杂的。家畜放牧通过改变草地生产力和净初级生产量(NPP),改变草地的生长环境,从而影响土壤和植物的氮素收支(Gaoetal。,2007)。研究表明,对于生产力较高的草地,家畜放牧可以大量消耗土壤中的养分并改变草地的物质流向,从而影响草地生产力(Wangetal.,2016)。但对于生产力较低的草地,家畜放牧往往不能满足养分的需求,并且容易导致草地的退化(Gaoetal.,2007)。 同时,家畜放牧也能够影响草地的氮沉降和质量,改变氮循环的速率和轨迹,从而影响植物的生长和氮素利用率(Daietal。,2017)。为了调查家畜放牧的影响,科学家开展了许多实验,通过评估不同放牧强度下的草地氮素积累和分配来研究氮素收支(Wangetal.,2016)。研究表明,家畜放牧会增加草地内植物和土壤氮素的流失,从而影响草地生产力和土壤质量(Daietal.,2017)。 结论 综合上述研究,家畜放牧对草原土壤-植被系统氮素转化的影响因大气环境和植被系统复杂性而异。从长期来看,家畜放牧会对草原氮素循环产生深刻影响。出于保护和管理草原系统的目的,应采取控制家畜放牧的措施,以缓解其对草原土壤-植被系统的氮素转化的负面影响。