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董全民团队在不同方式对高寒草地微生物群落影响方面取得新进展
浏览数:141 发布日期:2023-03-09 作者:高寒草地-家畜适应性管理技术平台
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牦牛单独放牧(YG)、藏羊单独放牧(SG)以及牦牛藏羊混合放牧(MG)逐渐成为青藏高原高寒草地最为常见的草地利用方式。放牧主要通过家畜的选择性采食、践踏及排泄物返还途径影响高寒草地生态系统功能。目前大多研究均集中在放牧强度对高寒草地生态系统结构的影响,而有关放牧方式对其影响的研究相对较少。不同放牧家畜必定会对草地生态系统产生不同影响,而微生物对草地生态系统结构和功能稳定的重要作用已被广泛认可。因此,有必要研究不同放牧方式如何影响微生物群落特征的变化,以期为高寒草地的可持续利用提供参考依据。


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放牧活动影响草地生态系统的主要途径

董全民研究员领衔的高寒草地适应性管理研究团队,自20世纪90年代以来,围绕高寒草地放牧生态系统管理、退化高寒草地修复与管理、高寒草地生态畜牧业发展等方面进行了持续的研究。本研究基于中等放牧强度设置了牦牛单独放牧、藏羊单独放牧以及牦牛藏羊混合放牧试验,系统分析了不同放牧方式下高寒草地植物群落、土壤理化性质及微生物群落变化特征。结果表明:(1)放牧增加了细菌群落的β-多样性,降低了真菌群落的β-多样性;(2)放牧方式对微生物群落多样性有显著影响,但对植物群落多样性无显著影响;(3)土壤全磷、容重、根系生物量和植物α-多样性均是驱动细菌和真菌群落变化的关键因子。此外,土壤速效磷和含水量仅与细菌群落组成变化相关,而速效钾和地上净初级产量(ANPP)仅与真菌群落组成变化相关;(4)土壤速效氮、速效磷和容重在SG处理中最高,ANPPMG处理中最高。综上所述,MG处理可提高土壤ANPP,且能够稳定土壤微生物群落,是青藏高原高寒草甸可持续利用和保护的有效途径之一。该文章发表在《Frontiers in Plant Science》上。

土壤含水量、全磷、植物α多样性、容重、速效磷及根系生物量是驱动细菌群落变化的关键因子;根系生物量、ANPP、速效钾、植物α多样性、硝态氮、铵态氮、容重及全磷是真菌群落变化的关键因子


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不同放牧方式下主导微生物群落变化的关键因子

对于细菌群落而言,放牧活动主要通过直接影响根系生物量进而调控细菌群落变化;对于真菌群落而言,放牧活动主要通过直接影响速效钾及土壤容重进而调控真菌群落的变化

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不同放牧方式下主导微生物群落变化路径的结构方程模型

不同放牧方式通过其选择性采食、践踏和排泄物返还途径直接或间接影响微生物群落结构的变化,进而影响草地生态系统结构和功能的稳定性。本研究结果表明,放牧增加了细菌群落β-多样性,降低了真菌群落β-多样性。土壤速效氮(AN)、速效磷(AP)和容重(SBD)SG处理时最高,ANPPMG处理时最高。YGSG降低了细菌中放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度,而SG增加了真菌群落中Clavicipitaceae的相对丰度。从管理角度看,MG可以提高ANPP,且对土壤微生物群落及其功能的影响低于SGYG。因此,藏羊和牦牛混牧可以作为青藏高原高寒草地可持续利用的有效途径之一。

草地适应性管理团队将以习近平生态文明思想为指导,在已有研究工作的基础上,继续探索适宜于青海省高寒草地的适应性管理研究理论和技术,助力青海省生态保护和高质量发展,推进青藏高原生态文明高地建设。