Влияние умеренного выпаса скота на характеристики почвы и растительности в курганах цокора разного возраста

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 12459 (2023) Цитировать эту статью

151 доступ

Подробности о метриках

Курганы, образованные платоцокорами (Eospalax baileyi) на альпийских лугах, легко разрушаются домашним скотом. Целью нашей работы было выявить влияние умеренного выпаса скота (с 15 октября по 15 марта следующего года) на растительные и почвенные характеристики курганов цокора. В данном исследовании изучалось влияние курганов цокора разного возраста (2015–2018 гг.) на содержание питательных веществ в почве, ферментативную активность почвы, разнообразие растений и надземную биомассу (НАБ) на пастбищных и непастбищных участках. По сравнению с непастбищными участками органический углерод почвы (СОУ), общий почвенный фосфор и соотношение ПОУ к общему азоту были на 16,6–98,7% выше, а активность уреазы почвы была на 8,4% и 9,6% выше в 1- и 3-й группах. годичные курганы соответственно на местах выпаса. Выпас значительно увеличил индекс Пьелу, богатство и индекс разнообразия Шеннона-Винера четырехлетних курганов на 20,7–52,4%. Моделирование методом частичных наименьших квадратов показало, что разнообразие видов растений было основным фактором, влияющим на AGB растений насыпей на пастбищных участках, тогда как активность почвенных ферментов была основным фактором на невыпасных участках. Мы предполагаем, что умеренный выпас увеличивает содержание питательных веществ в почве и разнообразие растений в курганах цокора на альпийских лугах, что следует учитывать при будущем восстановлении пастбищ.

Луга занимают 40% площади суши в мире1. Считается, что более 90% пастбищ в Китае деградировали из-за чрезмерного выпаса скота2. Подобные проблемы наблюдаются по всей Центральной Азии на обширных лугах Евразии3. Кроме того, подземные грызуны могут вызывать деградацию лугов, поскольку они постоянно роют подземные туннели и откладывают почву над землей4,5. Эта деятельность может иметь как отрицательное, так и положительное воздействие на растительность и свойства почвы, особенно в сочетании с животноводством на пастбищах6.

Плато цокор, небольшой подземный травоядный грызун, питается подземными корнями и стеблями растений в слое почвы 0–20 см и выносит почву на поверхность посредством рытья, что приводит к образованию голых холмиков на лугах5,7. Голые холмики отличаются от растительности нетронутых лугов. Из-за времени формирования курганов на лугах сосуществуют курганы цокора разного возраста, что может увеличить разнообразие растений. Во-первых, если новые растения постоянно колонизируются, растительное разнообразие курганов цокора увеличивается8. Во-вторых, разнообразие растений является самым высоким, если растительное сообщество содержит много короткоживущих растений и долгоживущих видов, чувствительных к нарушениям9. Изменение состава и разнообразия растений напрямую изменяет содержание органического углерода (SOC) в почве, содержание других питательных веществ и активность почвенных ферментов10. С увеличением возраста цокоров высота растительности уменьшается, почва уплотняется, изменяются влажность почвы и скорость разложения органического вещества11. Эти наблюдения показывают, что роль цокоров не следует игнорировать при изучении баланса кормов и скота и устойчивого использования пастбищ.

Выпас скота может повлиять на растительность курганов цокор. Во-первых, выпас скота может снизить производство семян из-за потребления вкусных растений, которые не образуют семян12. Во-вторых, семена некоторых видов (например, Galium aparine) могут быть рассеяны в растительных сообществах при выпасе скота, особенно на пастбищах, и формирование рассады является решающим этапом, на котором закладываются голые холмики цокора13. Выпас также уменьшил пространственную неоднородность почвенных семенных банков по сравнению с невыпасными участками14. Кроме того, выпас скота ускоряет разложение листьев и корней за счет вытаптывания. Между тем, навоз и моча домашнего скота изменяют содержание питательных веществ в почве и активность ферментов (таких как сахараза, уреаза и фосфатаза)15, что может привести к созданию разнообразной среды обитания для разнообразных однолетних и многолетних растений. Таким образом, выпас скота изменяет характеристики почвы курганов цокор.