放牧对中国北方草地生态系统水分利用效率的影响
2021-09-25王云英裴薇薇辛莹郭小伟杜岩功
草原与草坪 2021年4期
王云英,裴薇薇,辛莹,郭小伟,杜岩功
(1.中国科学院西北高原生物研究所,青海 西宁 810008;2.中国科学院大学,北京 100049)
植物水分利用效率(water use efficiency,WUE)是单位水量通过植物叶片蒸腾耗散时所能同化的光合产物量,是草地生态系统碳水耦合及植被演替的重要指标[1]。水分是影响陆地生态系统生长发育的主要限制因素[2],植物对水分的利用主要体现在植物生长季,植物WUE的高低直接关系到植被生产量和草地生态系统水源涵养功能[3]。
草地是全球陆地生态系统的重要组成部分,占全国陆地面积的40.7%,是我国面积最大的植被类型[4]。放牧作为草地生态系统最直接的利用方式,对草地生态系统生态健康有重要影响,放牧导致的草地退化一直是生态学家关注的科学问题[5-7]。放牧对草地生态健康的影响主要体现在植被、土壤和水分等方面[8]。合理的放牧可以促进植物的生长发育[9]。超载放牧会使植株矮小化,降低草地生态系统生产力,进而降低草地植物WUE[10-11]。有研究表明,青海海北不同放牧梯度下的高寒草甸表现出在适度放牧状态下,植物WUE提高了51.4%,同时受降水量的影响[12]。内蒙古短花针茅草原中多年生禾草,在重度放牧状态下,植物WUE降低3.4%[13-14]。科罗拉多州中北部短草草原北部的中原试验场在重度放牧状态下降水利用效率呈显著下降趋势[15]。巴西坦桑尼亚几内亚放牧草场在适度放牧状态下,植物WUE提高了37.7%[16]。重度放牧直接影响植物光合作用,降低植物WUE[17-19]。这些研究对于合理利用草地生态系统、提高草地质量以及优化草地生态系统放牧制度等方面具有重要作用。……
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