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草地大约占陆地面积的40%,而放牧是目前最为广泛的草地利用方式之一,全球超过四分之一的土壤碳(C)固持受到放牧的影响。尽管放牧家畜通过采食植被将其转化为C02及其它温室气体如甲烷等,但是合理的放牧可以减少净得生态系统C释放促进土壤C的固持。放牧可以通过地上植被的移除直接影响草地产量从而影响土壤C的输入;另外,家畜也可以通过其选择性采食间接影响草地植被组分进而影响土壤C的输入。然而,放牧家畜在不同放牧方式下如何通过其采食影响草地植被产量和组分而影响土壤C的输入研究较少。本研究通过设置不同的季节性放牧方式探讨了以下三方面内容:(1)天然草原家畜选择性采食的地上影响机制研究;(2)不同的放牧利用方式对草地土壤C输入的影响;(3)放牧利用方式对植被地上及地下凋落物降解的影响。主要结果如下:(1)家畜的选择性采食存在明显的季节性动态并受放牧压的影响。家畜采食组分与草地中对应植被干物质供应比例呈线性正相关;家畜的采食组分受到草地植被可利用性的影响,植被垂直可利用性和水平可利用性均与家畜采食组分呈显著正相关关系,但相对于植被的垂直可利用性其水平可利用性对于家畜的采食组分具有更重要的影响。不同的放牧处理下,不同植被面临的放牧压也存在季节性动态,而水平可利用性较大的植被可能面临更高的放牧压。(2)不同放牧方式显著影响植被地上及地下植被产量进而影响土壤C的输入。持续适牧处理(MMM)具有最大的地下根系产量及周转速率积累了最多的土壤有机C。尽管休牧处理(RHM和RMH)具有较高的根系现存量、优势草种比例及较好的N固持能力,但是其累积有机C量低于MMM。持续重牧处理(HHH)显著抑制地上及地下植被产量,导致大量土壤N损失及不利的土壤微生物环境,使得土壤C输入减少。在后生长季缓解放牧压(HHM)并未起到有效C固持效果。(3)放牧方式导致环境条件的改变显著影响地上凋落物的降解速率,但对地下凋落物并无显著影响。植被地上凋落物相对于地下凋落物来说降解速率更快。植被盖度和土壤含水量是控制地上凋落物降解的主要因素;然而土壤微生物量是控制地下根系凋落物降解的主要因素。放牧导致的环境改变对植被地上凋落物降解的影响相对于地下根系凋落物而言更大。综上所述,天然草地植被的可利用性对自由放牧家畜的选择性采食产生重要影响。不同的放牧利用方式下,由于家畜采食的差异导致植被产量和组分的差异进而影响到土壤有机C的输入,合理的放牧方式有利于草地土壤有机C的固持。植被地上凋落物的降解速率均受放牧方式的影响,而地下根系凋落物的降解受放牧方式的影响较小。