摘要
高寒草甸是青藏高原主要的草地类型之一，具有诸多生态功能，是重要的生态系统碳库，在维持草地碳平衡方面发挥着重要作用，而放牧作为高寒草甸最简单有效的利用手段，是高寒草甸最大的外界干扰因素之一，放牧在很大程度上影响着高寒草甸系统的生态平衡，不合理的放牧制度威胁着高寒草甸生态系统的安全。不同的放牧强度影响草地植物群落结构特征、土壤理化性质，进一步对凋落物数量和性质以及微生物产生影响，进而影响土壤呼吸速率。本研究在青藏高原典型高寒草甸上，设置4种不同的放牧强度（禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧），通过测定植物群落特征指标、植物化学性质、凋落物数量与化学性质、土壤理化特性、土壤微生物群落组成与多样性、土壤呼吸变化，探究放牧如何改变高寒草甸土壤呼吸，主要结论如下： （1）放牧干扰植被群落结构组成，放牧强度增大，生物量下降，盖度和密度也发生改变，优势物种替代；同时植物化学元素含量也发生改变，植物N、P含量在重度放牧最高，重度放牧下C含量和C/N最低。不同放牧强度会导致凋落物数量和性质改变。放牧使凋落物生物量降低，C、N含量改变导致凋落物C/N变化影响到分解速率。在禁牧和重度放牧下凋落物分解速率较快。 （2）放牧对土壤理化性质产生影响，随着放牧强度的增大，土壤总孔隙度减小，土壤容重和土壤紧实度均增加，同时土壤温度和含水量呈下降趋势。土壤硝态氮、氨态氮、全氮、有机碳、速效磷、pH等化学性质发生变化，最终导致土壤微生物改变。细菌优势菌为变形菌门和放线菌门，Chao1指数和物种数目降低；真菌优势菌为子囊菌门和被孢霉门，Chao1指数和物种数目也出现降低趋势。 （3）凋落物和微生物之间具有相互关系，其中禁牧处理下，凋落物N含量与细菌Chao1指数和Shannon指数有显著相关性；凋落物C/N与真菌的担子菌门有显著相关性。轻度放牧处理下，土壤微生物与凋落物之间无显著相关性。中度放牧处理下，凋落物C含量与细菌红藻门和Shannon指数有显著相关性；凋落物数量与真菌子囊菌门和担子菌门有显著相关性；凋落物N含量和细菌OUT数目和具有相关性。重度放牧处理下，凋落物N含量和真菌Chao1指数与细菌Chao1指数具有显著相关性；凋落物P含量和真菌Chao1指数具有显著相关性；凋落物C/N和数量与细菌Chao1指数具有显著相关；凋落物分解速率与子囊菌门和被孢霉门具有显著相关性。 （4）放牧对土壤理化性质、微生物群落、凋落物产生显著影响，从而改变土壤呼吸。土壤呼吸速率在禁牧处理最高，土壤呼吸速率随着放牧强度的增大而显著下降。 （5）在皮尔逊相关分析下，凋落物对土壤呼吸的影响有：禁牧处理下凋落物碳含量与土壤呼吸具有极显著负相关性；轻度放牧下，凋落物磷含量与土壤呼吸具有显著相关性；中度放牧下，土壤呼吸与凋落物之间无显著相关性。而在重度放牧下，土壤呼吸与凋落物分解速率具有显著负相关。土壤理化性质对土壤呼吸的影响有：pH、土壤温度、土壤水分都对土壤呼吸具有显著正相关作用。微生物对土壤呼吸的影响有：禁牧和轻度放牧处理中土壤呼吸与微生物无显著相关性；在中度放牧处理中细菌多样性与土壤呼吸速率呈显著负相关；在重度放牧处理中真菌群落组成与土壤呼吸呈显著负相关。 （6）生态系统作为一个整体，土壤呼吸受多方面耦合作用影响，通过随机森林模式筛选对土壤呼吸影响因子有：凋落物质量、N、C/N以及分解速率和微生物真菌多样性、群落组成以及细菌群落。通过综合分析结果表明：微生物群落对土壤呼吸影响显著，凋落物的数量与性质和土壤理化性质对土壤呼吸产生影响，但不显著。同时，放牧强度对土壤理化性质、凋落物、微生物三者交互关系具有显著影响，但三者交互作用对土壤呼吸的影响不显著。
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