短期休牧對荒漠草原區(qū)家庭牧場植被及土壤性質(zhì)的影響

傅理，陸穎，謝應(yīng)忠*，馬紅彬，邢恩德，田秀民，聶明鶴

（1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，銀川750021；2.寧夏大學(xué)新華學(xué)院，銀川750021；3.水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所，呼和浩特010020）

我國天然草原主要分布于西藏、內(nèi)蒙古、青海、新疆、四川、甘肅等地，這些地區(qū)的草原面積占全國草原總面積的80%以上[1]，但多處于干旱、半干旱地區(qū)，水土資源不匹配，草畜平衡矛盾突出，草原退化沙化嚴重[2]?；哪菰舭l(fā)量很大但降水量很小，天然草地超載過牧普遍，雖已開展保護和恢復(fù)治理，但因恢復(fù)周期較長，成效難以在短期內(nèi)顯現(xiàn)，加之近年來耕地面積不斷擴大，以及對地下水資源過度開發(fā)，已嚴重威脅區(qū)域生態(tài)安全[3-4]。有研究表明，制約荒漠草原區(qū)牧業(yè)發(fā)展最關(guān)鍵的因素是水[5-6]，然而地處北方的內(nèi)蒙古草原面積和水資源比重嚴重失調(diào)，溫性和暖溫性荒漠草原區(qū)的失調(diào)問題更為突出，年降水量最少時小于200 mm，350 mm的年降水量在30年中只有6次[7]。內(nèi)蒙古鄂托克前旗地處我國農(nóng)牧交錯帶，旗內(nèi)主要以荒漠草原為主，連續(xù)放牧、超載過牧使得草地生產(chǎn)力不斷下降，毒害草種類和數(shù)量增多，生態(tài)破壞嚴重，恢復(fù)迫在眉睫[8]。因此，在自然降水無法人為干預(yù)的情況下，只能在草原放牧管理上尋求良策。

目前，已有的研究大多涉及春季和夏季的天然草地禁牧、輪牧和休牧的制度研究和效益評價[9-11]，而有關(guān)短期休牧或荒漠草原區(qū)禁牧休牧的研究較少。褚文彬等[12]選擇錫林郭勒盟蘇尼特右旗朱日和鎮(zhèn)，就禁牧休牧對短花針茅荒漠草原土壤含水量和地上現(xiàn)存量的影響進行了研究，其中休牧?xí)r間分別為40、50和60 d，結(jié)果表明，隨休牧期的縮短土壤含水量呈逐漸下降趨勢，禁牧、休牧有利于地上現(xiàn)存量的增加，而地上現(xiàn)存量主要受0～30 cm土壤含水量的制約；和平等[13]以家庭牧場為尺度，開展了禁牧休牧對短花針茅荒漠草原群落現(xiàn)存量和營養(yǎng)動態(tài)的影響研究，試驗地和試驗設(shè)計與褚文彬等[12]的一致，結(jié)果表明，禁牧、休牧有利于地上現(xiàn)存量的增加，休牧?xí)r間以40～50 d為宜。以上學(xué)者提出的休牧?xí)r間管理對本研究具有很好的借鑒作用。目前，有關(guān)短期休牧對荒漠草原植被群落特征及土壤養(yǎng)分和水分的影響研究尚未見報道。雖然長期禁牧和休牧可在一定程度上增強草地恢復(fù)能力，但荒漠草原區(qū)不僅要獲取生態(tài)效益還須兼顧農(nóng)牧民的經(jīng)濟效益。天然草地生態(tài)脆弱，載牧量約為1.33～1.53 hm2/羊單位[8]，但由于農(nóng)牧民的經(jīng)濟收入渠道單一，天然草地放牧已成為當?shù)剞r(nóng)牧民的經(jīng)濟支柱，為了短期內(nèi)獲取更大經(jīng)濟效益，超載過牧及連續(xù)放牧已成為常態(tài)，使得生態(tài)遭到破壞，草地生產(chǎn)能力大幅降低，家畜體況下降，直接影響農(nóng)牧民的經(jīng)濟收入，而農(nóng)牧民為了彌補經(jīng)濟差額會選擇更大的載牧量，這種惡性循環(huán)導(dǎo)致天然草地恢復(fù)治理問題愈加嚴峻。因此，如何根據(jù)立地條件建立適宜的短期休牧制度以實現(xiàn)草地生態(tài)效益和農(nóng)牧民經(jīng)濟效益兼顧顯得很有必要。本研究以牧區(qū)草地畜牧業(yè)最基礎(chǔ)組成單位——家庭牧場為載體[14]，探索適宜荒漠草原區(qū)家庭牧場天然草地的休牧管理、生態(tài)保護及恢復(fù)利用方案。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

鄂托克前旗是以蒙古族為主體、漢族人口占多數(shù)的半農(nóng)半牧區(qū)，地處鄂爾多斯高原的毛烏素沙漠腹地，北靠鄂托克旗，東連烏審旗，南與陜西靖邊、定邊及寧夏鹽池縣毗鄰，西與寧夏銀川市興慶區(qū)、平羅縣接壤，總面積1.218×104km2，地理坐標106°26′～108°32′E，37°44′～38°44′N，海拔1 161～1 564 m，屬中溫帶暖溫型半干旱、干旱大陸性氣候區(qū)，日照長、輻射強，春暖快，夏熱短，秋涼早，冬寒長[15]。統(tǒng)計結(jié)果（圖1）顯示，研究區(qū)近30 年的年降水量呈現(xiàn)峰谷波動態(tài)勢，最大時為444.9 mm（1989年），最小時為135.9 mm（2005 年），平均在240～250 mm 之間波動，一年中降水多集中于7—9 月。1987—1996 年、1997—2006 年和2007—2016 年每10 年的總降水量分別為2 893.6、2 397.3 和2 664.1 mm，其中前15年和后15年總降水量分別為3 899.4和4 055.6 mm，而年總蒸發(fā)量達2 500 mm。30年中降水量小于200 mm 的有5 年，大于300 mm 的僅有10年，自然降水量及季節(jié)分布嚴重影響天然草地放牧利用和恢復(fù)治理[16]。

圖1 研究區(qū)近30年的年降水量Fig.1 Annual precipitation in research area over the past 30 years

1.2 試驗設(shè)計

研究區(qū)規(guī)定天然草地開牧?xí)r間為6月20日，這種放牧管理緣于牧區(qū)自開牧后實施連續(xù)放牧，草地得不到休養(yǎng)生息，而為了降低草地連續(xù)放牧帶來的不良影響，當?shù)刂鞴懿块T推遲了開牧日期。由于本試驗為短期休牧試驗，草地有一定時期的修整，故開牧日期設(shè)在返青后50 d（5 月20 日）。另外，若借鑒其他學(xué)者提出的休牧40～50 d的管理方案，整個放牧季草地利用率不高，牧民也不愿采用。綜上，本試驗共設(shè)4 個處理：休牧1 區(qū)（RG1）、休牧2 區(qū)（RG2）、休牧3 區(qū)（RG3）、連續(xù)放牧區(qū)（CK），其中RG1、RG2 和RG3 休牧天數(shù)與放牧天數(shù)相同，均分別為7、14和21 d。試驗于2017年5月20日—10月10 日進行，根據(jù)當?shù)卣藴实牟莸剌d牧要求，載牧量均設(shè)為1.33 hm2/羊單位。試驗家畜為當?shù)?～4 齡健康綿羊（忽略羊只體況差異），每個樣地2只，編號管理。5 月20 日所有樣地開始放牧，放牧期羊只夜間不歸牧，放牧期滿后次日清晨放出圍欄，進入休牧期，休牧期滿后次日清晨放入羊只，以此類推。試驗期休牧1 區(qū)共放牧74 d，休牧70 d，休牧2 區(qū)共放牧73 d，休牧70 d，休牧3 區(qū)共放牧81 d，休牧63 d，連續(xù)放牧區(qū)共放牧143 d。試驗分別在3 種典型且廣泛分布的植被群落中進行，分別是白刺+ 豬毛蒿（Nitraria tangutorum+Artemisia scoparia）群 落、芨 芨 草+ 豬 毛 蒿（Achnatherum splendens+A. scoparia）群落及黑沙蒿+豬毛蒿（Artemisia ordosica+A.scoparia）群落，共12個圍欄樣地，均為1萬m2。

1.3 研究方法

植被取樣：于2017 年8 月中旬，在各處理休牧后記錄地上植被特征。每個處理隨機設(shè)置3 m×3 m樣方，3 次重復(fù)。生物量按照草本和灌木測定方法分別取樣，在65 ℃條件下烘干稱量[17]；高度為自然高度，密度用統(tǒng)計單位面積株數(shù)法測定，頻度用樣圓法測定，蓋度用針刺法測定[18-19]。調(diào)查時詳細記錄植物名稱、地上生物量和樣地概況等信息，便于相關(guān)指數(shù)計算。

土壤水分測定：土壤質(zhì)量含水率的測定于2017年4—9月的每月月底進行，通過土鉆采集不同土層（0～10、＞10～20、＞20～40 和＞40～60 cm）土壤，每個樣地3個采樣點，同土層3次重復(fù)，采樣并稱量后帶回實驗室烘干，再稱量。

土壤養(yǎng)分測定：由于植物生長的分泌物和枯落物分解進入土壤需要一定的時間，故用于測定養(yǎng)分的土樣于次年3月底采集。土壤取樣點與植物取樣點相對應(yīng)，在土壤剖面不同土層（0～10、＞10～20、＞20～40 和＞40～60 cm）取原狀土，并將采集的每個樣方同層土壤樣品混勻、去雜、風(fēng)干、研磨、過0.075 mm篩后備用。土壤有機碳含量采用重鉻酸鉀外加熱法測定，全氮含量經(jīng)H2SO4-K2SO4-CuSO4-Se催化后用全自動凱氏定氮儀（BUCHI-K360，瑞士）測定[20-21]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

通過Excel 2007 錄入原始數(shù)據(jù)并計算，其他數(shù)據(jù)統(tǒng)計通過SPSS 20.0完成。重要值、香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)的計算[22-24]如下：

重要值=（相對高度+相對蓋度+相對頻度+相對地上生物量）/4；

相對高度=（某種植物的平均高度/樣地內(nèi)所有植物種的平均高度之和）×100%；

相對蓋度=（某種植物的蓋度/樣地內(nèi)所有植物種的蓋度之和）×100%；

相對頻度=（某種植物的頻度/樣地內(nèi)所有植物種的頻度之和）×100%；

相對地上生物量=[某種植物的干質(zhì)量/樣地內(nèi)所有植物種干質(zhì)量之和]×100%；

豐富度指數(shù)=s；

式中：s為樣地內(nèi)所有物種數(shù)；pi為樣地中第i個物種的重要值。

2 結(jié)果與分析

2.1 短期休牧對天然草地群落地上生物量的影響

研究區(qū)植被于4月初開始返青，8月進入盛草期，10月為生長季末期。由表1的地上生物量可知：在白刺+豬毛蒿群落中，以RG3的最高，CK的最低，不同處理間差異顯著（P＜0.05）；在芨芨草+豬毛蒿群落中各處理間差異也顯著（P＜0.05），RG1與RG2間差值約達到1 400 kg/hm2，這種現(xiàn)象可能與新生的芨芨草幼葉適口性好，羊只采食較多，休牧天數(shù)越長，嫩葉被采食后還會留下一定量的老葉有關(guān)；在黑沙蒿+豬毛蒿群落中，RG3的略高于其他處理，而RG1與CK間差異不顯著（P＞0.05），此群落各處理觀測值較為接近，緣于此群落一般作為冷季牧草，除特別干旱缺乏牧草的情況，試驗羊只暖季很少采食，若有采食，大都發(fā)生在此群落其他牧草被采食殆盡后。

2.2 短期休牧對天然草地植被群落特征的影響

植被群落特征于8 月測定。由表2 的香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)可知：在白刺+豬毛蒿群落中，以RG3的最高，顯著高于其他3個處理（P＜0.05），但CK與RG1 間差異不顯著（P＞0.05）；在芨芨草+豬毛蒿群落中，也是RG3 的最高，CK 的最低，各處理間差值梯度明顯，差異顯著（P＜0.05）；在黑沙蒿+豬毛蒿群落中，也是以RG3 的最高，CK 的最低，各處理間差值梯度明顯，差異顯著（P＜0.05）。通過表2也可以看出，在相同處理下，黑沙蒿+豬毛蒿群落的香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)最高，芨芨草+豬毛蒿群落次之，白刺+豬毛蒿群落最低，這一結(jié)果與放牧羊只對3種不同群落植被采食喜好有關(guān)。

表1 短期休牧下天然草地植被群落的地上生物量Table 1 Aboveground biomass of natural grassland vegetation community under short-term rest-grazing kg/hm2

表2 短期休牧下天然草地植被群落的香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)Table 2 Shannon-Wiener diversity index of natural grassland vegetation community under short-term rest-grazing

由表3的均勻度指數(shù)可知：白刺+豬毛蒿群落中各處理值非常接近，各處理間差異不明顯（P＞0.05）；芨芨草+豬毛蒿群落中各處理間差異也不顯著（P＞0.05）；在黑沙蒿+豬毛蒿群落中，以RG3 的最高，CK 的最低，RG1 與RG2 間非常接近，但各處理間差異依然不顯著（P＞0.05）。此外，3 種植被群落的均勻度指數(shù)在同一處理水平間非常接近，白刺+豬毛蒿群落與芨芨草+豬毛蒿群落各處理間均勻度指數(shù)變化規(guī)律也不明顯。可見，短期休牧對不同群落的均勻度影響不明顯。

表3 短期休牧下天然草地植被群落的均勻度指數(shù)Table 3 Pielou index of natural grassland vegetation community under short-term rest-grazing

由表4的豐富度指數(shù)可知：在白刺+豬毛蒿群落中，RG3 的最高，顯著高于RG1 和CK（P＜0.05），但與RG2間差異不顯著（P＞0.05）；在芨芨草+豬毛蒿群落中，RG3 的顯著高于其他3 個處理（P＜0.05），但CK、RG1 與RG2 間差異卻不顯著（P＞0.05）；而黑沙蒿+豬毛蒿群落的豐富度指數(shù)整體高于芨芨草+豬毛蒿群落和白刺+豬毛蒿群落，此群落中以RG3的最高，CK的最低，各處理間差異均顯著（P＜0.05）。分析不同群落多樣性指數(shù)發(fā)現(xiàn)，多樣性指數(shù)偏低的白刺+豬毛蒿群落，其豐富度指數(shù)也偏低，而多樣性指數(shù)偏高的黑沙蒿+豬毛蒿群落，在不同處理水平下，其豐富度指數(shù)均高于其他群落。

表4 短期休牧下天然草地植被群落的豐富度指數(shù)Table 4 Richness index of natural grassland vegetation community under short-term rest-grazing

由表5 的優(yōu)勢度指數(shù)可知：在白刺+豬毛蒿群落中，RG3 的最高，但各處理間差異不顯著（P＞0.01）；在芨芨草+豬毛蒿群落中，也是RG3的最高，CK 的最低，各處理間差異也不顯著（P＞0.01）；而在黑沙蒿+豬毛蒿群落中，以RG3 的最高，CK 的最低，RG3 與RG2 間差異不顯著（P＞0.01），RG1 與CK 間差異不顯著（P＞0.01）。另外，在水文條件趨于一致情況下，在同一處理水平上，一般作為冷季牧草的黑沙蒿+豬毛蒿群落的優(yōu)勢度指數(shù)大于芨芨草+豬毛蒿群落和白刺+豬毛蒿群落，這一結(jié)果與放牧羊只采食喜好及同一群落不同植被根系分布特征有關(guān)。

表5 短期休牧下天然草地植被群落的優(yōu)勢度指數(shù)Table 5 Dominance index of natural grassland vegetation community under short-term rest-grazing

2.3 短期休牧對芨芨草+豬毛蒿群落土壤水分的影響

結(jié)合研究區(qū)近30年降水量可知，荒漠草原區(qū)地表水資源非常匱乏，天然草場受自然降水及放牧利用方式影響最為直接。在研究區(qū)3 種植被群落中，雖降水條件趨于一致，但是同層土壤含水率差異卻很大，表現(xiàn)為芨芨草+豬毛蒿群落最高，白刺+豬毛蒿群落次之，黑沙蒿+豬毛蒿群落最低，加之芨芨草+豬毛蒿群落在研究區(qū)的分布面積相對廣闊，且與其他2 個群落相比，該群落在通過實施人為干預(yù)達到改良利用現(xiàn)狀方面的潛力突出。故本文選取具有代表性的芨芨草+豬毛蒿群落，研究其不同土層質(zhì)量含水率受短期休牧的影響。結(jié)果（表6）表明：4—6月，牧草開始返青，不同處理對土壤水分的需求量較小但逐漸遞增，表層土壤（0～10 cm）含水率普遍低于深層土壤，而4—5月，深層土壤（＞40～60 cm）含水率高于表層土壤卻低于中間的＞10～20 和＞20～40 cm 土層；同時也可以看出，4—9 月，同一土層、不同處理間，CK 的土壤含水率普遍最低；7—9月，除7月的0～10 cm土層和9月的＞20～40 cm土層，其他的同一土層、各處理間差異均極顯著（P＜0.01）；9月的0～10 cm土層含水率顯著高于其他月份同土層含水率（P＜0.05），這與9月份少量降水多集中于表層有關(guān)，＞40～60 cm 土層含水率普遍高于其他淺層土壤，這可能與芨芨草群落根系分布較淺有關(guān)，加之7—9 月間，根系分布于0～40 cm土壤的雜草會與芨芨草爭奪水分。

表6 短期休牧下天然草地芨芨草+豬毛蒿群落的土壤含水率Table 6 Soil moisture content at A.splendens with A.scoparia community of natural grassland under short-term rest-grazing w/%

2.4 短期休牧對芨芨草+豬毛蒿群落土壤養(yǎng)分的影響

根據(jù)不同群落類型植被多樣性分析結(jié)果，本文選取各指數(shù)均介于中間的芨芨草+豬毛蒿群落作為土壤養(yǎng)分分析的主要研究對象。就土壤有機質(zhì)含量（圖2）而言：RG1 中以＞40～60 cm 土層的最高，其次是＞10～20 和0～10 cm 土層，而＞20～40 cm土層的最低，CK 中各土層的非常接近，RG2 中以0～10 cm土層的最高，＞10～20 cm土層的最低，呈現(xiàn)出開口向上的拋物線趨勢，而RG3中呈開口向下的拋物線趨勢；在0～10 和＞40～60 cm 土層中，RG2 的均顯著高于其他3 個處理（P＜0.01），而在＞10～20 和＞20～40 cm 土層上，RG3 的均顯著高于其他3個處理（P＜0.01）?？梢?，在此群落中，0～10和＞40～60 cm土層的有機質(zhì)受不同處理的影響較＞10～20 和＞20～40 cm 土層小，說明RG3 更有利于＞10～40 cm土層的有機質(zhì)積累。

圖2 短期休牧下不同土層土壤有機質(zhì)含量Fig.2 Organic matter content of different soil layers under short-term rest-grazing

圖3 短期休牧下不同土層土壤全氮含量Fig.3 Total nitrogen content of different soil layers under short-term rest-grazing

由圖3 可知：每個土層的全氮含量在各處理間差異均極顯著（P＜0.01）；RG2 和RG3 的全氮含量在各土層中優(yōu)勢明顯，RG1 的全氮含量整體偏低。相對于＞10～20、＞20～40及＞40～60 cm土層，表層土壤（0～10 cm）的全氮含量受不同放牧管理的影響波動更大一些，說明RG3對表層土壤全氮含量的影響大于其他處理，這與相關(guān)研究結(jié)果[25]吻合。

2.5 芨芨草+豬毛蒿群落特征與土壤養(yǎng)分的皮爾遜相關(guān)性分析

草地植被的生長狀態(tài)與土壤養(yǎng)分密切相關(guān)，文中關(guān)于短期休牧對芨芨草+豬毛蒿群落土壤養(yǎng)分的影響結(jié)果表明，相較于其他土層，表層土壤（0～10 cm）受短期休牧影響波動最為明顯。故本文選取芨芨草+豬毛蒿群落的表層土壤（0～10 cm）作為研究對象，分析土壤養(yǎng)分與地上植被特征值的相關(guān)性。結(jié)果（表7）顯示，全氮含量與多樣性指數(shù)極顯著相關(guān)（0.01水平），與豐富度指數(shù)顯著相關(guān)（0.05水平），與均勻度指數(shù)呈負相關(guān)，而有機質(zhì)含量與多樣性指數(shù)的相關(guān)系數(shù)較其他指數(shù)高，但不顯著。

3 討論

3.1 短期休牧對地上生物量的影響

休牧對草地的影響會直觀體現(xiàn)在地上植被、土壤水分和土壤養(yǎng)分的變化上[26-27]。因荒漠草原區(qū)降水十分有限，天然草地牧草供給匱乏，休牧21 d 較7 d和14 d可更好地增加地上生物總量，因此不同群落類型中RG3的地上生物量均最高，CK的均最低，這與董全民等[28]的研究結(jié)果吻合。后者通過對荒漠草原的放牧研究發(fā)現(xiàn)，放牧強度對暖季型牧場地上生物量的影響顯著，而對冷季型牧場的影響不顯著，這也印證了在暖季放牧?xí)r，作為冷季牧草的黑沙蒿+豬毛蒿群落很少被采食，該群落中每年新發(fā)嫩枝總量非常有限，而結(jié)籽的枝條次年都會枯死，故地上生物量變化不明顯?；哪菰鷳B(tài)系統(tǒng)較為脆弱，故在核定載牧量前提下，放牧21 d，有利于家畜將適口性較好的牧草采食殆盡后開始采食適口性較差的牧草，而放牧7 d 和14 d，家畜對適口性較差牧草的采食較少，影響群落優(yōu)勢度，同樣也因休牧周期太短，不利于牧草恢復(fù)生長?？梢姡菽?1 d 較休牧14 d 和7 d 更有利于脆弱的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。

3.2 短期休牧對草地植被群落特征的影響

天然草地植被群落特征主要受家畜采食影響，適口性較好的植被更容易被采食而導(dǎo)致產(chǎn)量下降[29-30]。休牧周期縮短，植被的香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)減小，均勻度和優(yōu)勢度指數(shù)呈緩慢下降趨勢，豐富度指數(shù)略有下降但并沒有明顯變化。本研究中各植被群落的均勻度隨休牧周期延長略有增高，但各處理間無顯著差異，而RG3 下植被的香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)均高于其他處理，可見在生態(tài)系統(tǒng)脆弱的荒漠草原區(qū)，RG3的休牧管理方式更有利于牧草休養(yǎng)生息和放牧可持續(xù)發(fā)展。

表7 芨芨草+豬毛蒿群落植被指數(shù)與土壤養(yǎng)分的皮爾遜相關(guān)性分析Table 7 Pearson’s correlation analysis of vegetation index and soil nutrient in the A.splendens with A.scoparia community

3.3 短期休牧對土壤水分的影響

放牧活動通過對地上植被采食、踩踏等行為影響土壤水分，過度放牧不僅會讓荒漠草原植被采食殆盡，還會導(dǎo)致土壤裸露并逐漸退化，嚴重影響植被恢復(fù)性生長和返青，與放牧相對應(yīng)的休牧管理也會直接影響土壤水分[31]。芨芨草植被根系為須根系，主要分布于＞10～50 cm土層，具有強有力的蓄水能力，其老根腐爛代謝有利于沙土改良。本研究結(jié)果反映出不同休牧管理對芨芨草+豬毛蒿群落土壤水分的影響不夠明顯，這可能一方面受當?shù)丶竟?jié)降水不均影響較大，另一方面受芨芨草生長年限影響也很大。由于研究區(qū)的芨芨草主要被牛采食，而羊只對其采食量不大，故在今后的放牧管理中，可以考慮在RG3 的休牧管理方式下開展牛羊混合的休、放牧管理。

3.4 短期休牧對土壤養(yǎng)分的影響

放牧活動不僅會影響地上植被特征，還會影響土壤理化性狀和微生物活動[25]。家畜采食過程中通過踐踏和排泄糞尿等行為影響土壤的體積分數(shù)（容重）和養(yǎng)分，對淺層土壤的有機質(zhì)和全氮含量影響較大。荒漠草原區(qū)天然草地土壤沙化嚴重，表層土壤蓄水保肥能力差，植被根系一般都在10 cm 土層以下，連續(xù)放牧加快了土壤養(yǎng)分的周轉(zhuǎn)和輸出，長此以往導(dǎo)致草地退化。圖2 和圖3 顯示，不同土層養(yǎng)分會受休牧管理方式的影響，但有一定區(qū)別。初步分析，出現(xiàn)這種現(xiàn)象緣于家畜的糞尿很難于短期內(nèi)循環(huán)殆盡，使得表層土壤有機質(zhì)和全氮含量有所積累，故而表層土壤的有機質(zhì)及全氮含量并沒有因為表層土壤植被根系分布較少而出現(xiàn)過于偏低問題，至于0～10 cm土層的土壤養(yǎng)分為什么依然受休牧管理方式的影響還需要后期更長時間尺度的深入探究。

4 結(jié)論

本文分析了荒漠草原區(qū)家庭牧場天然草地地上生物量、香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)及不同土層土壤的質(zhì)量含水率和養(yǎng)分受不同休牧管理的影響。結(jié)果表明：在自然降水非常有限的情況下，RG3 的休牧管理方式更有利于牧草地上生物量的積累，有助于牧草休養(yǎng)生息；荒漠草原區(qū)表層土壤沙化嚴重，但受放牧家畜排泄糞尿的影響，其有機質(zhì)和全氮含量雖有波動但沒有明顯降低，RG3的休牧管理方式更有利于＞10～40 cm 土層的有機質(zhì)積累，至于0～10 cm土層的土壤養(yǎng)分為什么依然受休牧管理方式的影響還需今后更長時間尺度的深入探究；芨芨草+豬毛蒿群落中RG3 的土壤含水率普遍低于RG1 和RG2，而略高于CK，說明在RG3 的休牧管理方式下，牧草在生長過程中對水分需求量普遍高于其他3 個處理，因此牧草長勢會普遍好于其他3 個處理。綜上，在4個處理中，RG3的休牧管理方式更符合荒漠草原區(qū)家庭牧場天然草地放牧管理實際，更有利于脆弱草地的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和可持續(xù)利用。