摘要：5月23日，Cell出版社旗下国际学术期刊One Earth在线发表了中国农业大学草业科学与技术学院张英俊、刘楠团队的研究论文《优化放牧管理维持草地植物多样性和优势度增强多种生态系统服务》（Optimized grazing management enhanc

5月23日，Cell出版社旗下国际学术期刊One Earth在线发表了中国农业大学草业科学与技术学院张英俊、刘楠团队的研究论文《优化放牧管理维持草地植物多样性和优势度增强多种生态系统服务》（Optimized grazing management enhances multiple ecosystem services by maintaining plant diversity and dominance in grasslands）。本研究发现温性草原区实行生长季高峰期短期休牧并结合动态牧压以适应气候变化，可实现草地文化、供给、调节和支持服务的协同提升，为世界范围内草地可持续管理提供了重要科学依据和新见解。

草地生态系统作为全球最大的陆地生态系统，维系着超过10亿人的生计，在肉类和奶制品生产、碳储存、水土保持以及生物多样性维持等方面发挥着不可替代的作用。虽然降低放牧强度已被证实能够改善部分生态功能，但如何在保障牧民经济收入的同时实现草原多功能协同提升，仍是全球性难题。本研究创新性地提出，在设置灵活牧压基础上合理安排短期休牧期可有效破解生态保护与畜牧业发展的两难困境。

本研究首先通过对来自六大洲的80项休牧相关研究进行Meta分析发现，科学规划休牧制度（PG）能显著提升草地单项生态功能和整体多功能性（EMF）（图1）。具体来说，与生长季连续放牧（CG）相比，短期休牧能够促进调节服务（如碳固持、水土保持）和供给服务（牧草生物量）的协同提升。此外，休牧对多功能性的提升效果不受降水、温度等气候因素影响，这为在不同气候区推广适应性休牧管理提供了重要科学依据。

有计划的休牧对草地生态系统功能影响的Meta分析

为深入探究最佳休牧时期的选择问题，研究团队在内蒙古呼伦贝尔草原开展了7年的长期放牧实验，系统比较了设置灵活牧压的同时在植物生长季早期（R1）、高峰期（R2）和晚期（R3）三种休牧方案，以及生长季持续放牧（CG）和禁牧（GE）对生态系统多功能性的影响。研究通过评估20项涵盖文化、供给、调节和支持四大类服务的功能指标（图2）发现，生长季高峰期实施休牧（R2）能确保各类生态系统服务均处于最优水平，并削弱服务间的权衡关系。同时研究团队通过调研对各项生态系统服务赋予不同权重，评估了四种利益群体（决策部门、旅游从业者、环保人士和农牧民）视角下各种放牧管理制度对草地生态系统多功能性的影响（图3）。结果表明生长季高峰期休牧处理在四种利益相关者群体中始终获得最高的EMF评分，并显著高于持续适度放牧和禁牧。

不同放牧管理方式对草地文化、供给、调节和支持服务的影响

不同利益群体（决策部门A、旅游从业者B、环保人士C和农牧民D）视角放牧管理制度对草地生态系统多功能性的影响

为进一步探究生长季高峰期调控草地多功能性提升的内在机制，研究团队分析了不同放牧管理方式导致的植物群落和土壤环境因子变化如何影响草地生态系统服务。分析表明，植物功能多样性是影响文化服务的核心因素，而供给服务则主要受物种丰富度和关键物种优势度的共同驱动。调节服务和支持服务的变化主要由关键物种优势度决定。在生长季高峰期休牧的情况下，这种管理策略通过提升植物多样性同时维持关键物种的优势度，实现了多种服务的协同提升。结构方程模型进一步证实，相较于传统放牧方式，生长季高峰期休牧能够通过维持优势植物种群显著提升整体多功能性。

不同放牧管理方式下植物群落属性和土壤非生物因子对草地生态系统服务和多功能性的贡献

中国农业大学草业科学与技术学院张英俊教授为该论文通讯作者，草业学院刘楠教授、在读博士生郭童天和已出站博士后张浩（现为河南牧业经济学院教师）为该论文共同第一作者。中国农业大学草业学院杨高文教授、在读博士生韦斌、已毕业博士徐恒康（现为北京市农林科学院助理研究员）、南京农业大学任海彦教授、澳大利亚新南威尔士州初级产业部Warwick Badgery研究员、澳大利亚查尔斯特大学David Kemp教授、澳大利亚维多利亚州Department of Jobs, Precincts and Regions聂中南（Zhongnan Nie）研究员、英国哈珀亚当斯大学Michael R F Lee教授和德国柏林自由大学Matthias C. Rillig教授为本研究做出了重要贡献。本研究得到国家自然科学基金（32192463，31830092）、国家牧草产业技术体系（CARS-34）和中国农业大学2115人才培育发展支持计划的资助。

来源：小何说科学