草地学报

马鹿放牧对宁夏长期封育草地多功能性的影响

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草地学报 | 研究论文 2026,34(4): 1443-1457

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草地学报 |研究论文 2026 , 34 (4) : 1443 -1457

马鹿放牧对宁夏长期封育草地多功能性的影响

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尹子鸣¹, 强成斌², 安可³, 张梦婕⁴, 田慧慧⁵, 王亦波⁵, 拓行行¹, 叶发明^6,7, 马晓瑞¹, 杨庆^6,7, 韩新宁⁸, 李伟¹

作者信息

作者简介:

尹子鸣(2001-),男,汉族,陕西榆林人,硕士研究生,主要从事草地生态学等研究,E-mail:18009123018@nwafu.edu.cn

Effects of Cervus elaphus Kansuensis Grazing on the Multifunctionality of Long-Term Enclosed Grassland Ecosystems in Ningxia

YIN Zi-ming¹, QIANG Cheng-bin², AN Ke³, ZHANG Meng-jie⁴, TIAN Hui-hui⁵, WANG Yi-bo⁵, TUO Hang-hang¹, YE Fa-ming^6,7, MA Xiao-rui¹, YANG Qing^6,7, HAN Xin-ning⁸, LI Wei¹

Affiliations

doi: 10.11733/j.issn.1007-0435.2026.04.026

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摘要

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探究放牧对长期封育草地生态系统多功能性（Ecosystem multifunctionality，EMF）的影响，对于草地可持续管理具有重要意义。本研究在宁夏云雾山长期封育草地开展为期4年的甘肃马鹿（Cervus elaphus kansuensis）不同放牧强度（对照、轻度、中度、重度）试验，通过测定植物性状、物种多样性、功能多样性以及11个草地功能指标，利用相关性分析、线性回归、随机森林模型等方法，探究不同放牧强度对长期封育草地生态系统多功能性的影响。结果表明：与重度放牧相比，适度放牧（即轻度和中度放牧）显著提高禾草与豆科植物的覆盖度和密度；适度放牧显著提升叶片氮含量、Shannon-Wiener指数、物种丰富度、Pielou均匀度、功能离散度、土壤全磷含量及EMF；群落盖度、密度、叶片碳氮含量及多项多样性指数与EMF呈显著正相关；放牧强度、群落结构特征、叶片功能性状及物种多样性指数是EMF的重要预测因子。综上，适度放牧通过改善群落结构、优化叶片功能性状以及促进群落物种多样性，从而显著增强了长期封育草地的生态系统多功能性。

关键词

放牧 / 长期封育草地 / 草地植物群落结构 / 草地植物群落多样性 / 生态系统多功能性

Abstract

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Exploring the effects of grazing on ecosystem multifunctionality （EMF） in long-term enclosed grasslands is of great significance for sustainable grassland management. A 4-year grazing experiment with four intensities （control， light， moderate， and heavy） using Cervus elaphus kansuensis was conducted in the long-term enclosed grasslands of Yunwushan， Ningxia. Plant traits， species diversity， functional diversity and 11 grassland functional indicators were measured， and correlation analysis， linear regression and random forest models were employed to investigate the impacts of grazing intensity on grassland EMF.Results showed that compared with heavy grazing， moderate grazing （light and moderate intensities） significantly increased the coverage and density of gramineous and leguminous plants， as well as leaf nitrogen content， Shannon-Wiener index， species richness， Pielou evenness index， functional divergence index， soil total phosphorus content and EMF. Correlation analysis indicated significant positive correlations between EMF and community coverage， density， leaf carbon and nitrogen contents， and multiple diversity indices. Grazing intensity， community structural characteristics， leaf functional traits and species diversity indices were confirmed as important predictors of EMF.In conclusion， EMF in long-term enclosed grasslands is significantly enhanced by moderate grazing through the improvement of community structure， optimization of leaf functional traits and promotion of community species diversity.

Key words

Grazing / Long-term enclosed grassland / Grassland plant community structure / Grassland plant community diversity / Ecosystem multifunctionality

引用本文

尹子鸣, 强成斌, 安可, 张梦婕, 田慧慧, 王亦波, 拓行行, 叶发明, 马晓瑞, 杨庆, 韩新宁, 李伟. 马鹿放牧对宁夏长期封育草地多功能性的影响. 草地学报, 2026 , 34 (4) : 1443 -1457 . DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2026.04.026

YIN Zi-ming, QIANG Cheng-bin, AN Ke, ZHANG Meng-jie, TIAN Hui-hui, WANG Yi-bo, TUO Hang-hang, YE Fa-ming, MA Xiao-rui, YANG Qing, HAN Xin-ning, LI Wei. Effects of Cervus elaphus Kansuensis Grazing on the Multifunctionality of Long-Term Enclosed Grassland Ecosystems in Ningxia[J]. Acta Agrestia Sinica, 2026 , 34 (4) : 1443 -1457 . DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2026.04.026

基金

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国家自然科学基金项目 (42277464); 国家重点研发计划项目 (2022YFF1302800); 榆林市科技计划项目 (2025-CSY-045); 宁夏自然科学基金 (2025AAC030610)

参考文献

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文献

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参考文献引证文献

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GAO Y Z，HAN X G，WANG S P. The effects of grazing on grassland soils[J]. Acta Ecologica Sinica，2004，24（4）：790-797 高英志，韩兴国，汪诗平. 放牧对草原土壤的影响[J]. 生态学报，2004，24（4）： 790-797
DU H T，JIAO F，YAO J，et al. Effects of precipitation changes on soil moisture characteristics of returning farmland in loess hilly region[J]. Research of Soil and Water Conservation，2019，26（5）：81-88 杜好田，焦峰，姚静，等. 黄土丘陵区降水变化对退耕草地土壤水分特征的影响[J]. 水土保持研究，2019，26（5）：81-88
PING X Y，WANG T M，DONG S K. Study on the regional-classified-hierarchical ecological restoration model for grasslands in china[J]. Acta Agrestia Sinica，2024，32（1）：1-12 平晓燕，王铁梅，董世魁. 我国草原分区-分类-分级生态修复模式研究[J]. 草地学报， 2024，32（1）：1-12
PENG Z H，DONG L S，ZHANG X D，et al. Closing hillsides to facilitate afforestation： an important measure for the vegetation restoration of the loess plateau in china[J]. World Forestry Research，2006（2）：61-67 彭镇华，董林水，张旭东，等. 植被封禁保护是黄土高原植被恢复的重要措施[J]. 世界林业研究，2006（2）：61-67
JIN X，DENG A，FAN Y，et al. Diversity， functionality， and stability： shaping ecosystem multifunctionality in the successional sequences of alpine meadows and alpine steppes on the Qinghai-Tibet plateau[J]. Frontiers in Plant Science，2025，16：1436439
LI Z W，MIAO Y J，ZONG N，et al. Effects of grazing exclusion on plant diversity and ecosystem multifunctionality of alpine grasslands in northern Xizang[J]. Acta Agrestia Sinica，2025，33（2）：596-608 李振威，缪雨珏，宗宁. 围栏封育对藏北高寒草地植物多样性与生态系统多功能性的影响[J]. 草地学报，2025，33（2）：596-608
CUEVAS J G，LEQUESNE C. Low vegetation recovery after short-term cattle exclusion on Robinson Crusoe Island[J]. Plant Ecology，2006，183（1）：105-124
YAO X X，XIAO F，QI S Z，et al. Responses of plant functional group traits and nutritional quality to fencing in an alpine meadow[J]. Acta Agrestia Sinica，2021，29（Sup1）：208-217 姚喜喜，肖锋，祁守忠，等. 高寒草甸植被群落特征及其营养品质对围栏封育的响应[J]. 草地学报， 2021，29（Sup1）：208-217
XIA Y，WANG G H，SHEN Y Y，et al. The evolution of grassland vegetation on the Loess Plateau[J]. Pratacultural Science，2021，38（9）：1869-1881 夏悦，王国会，沈禹颖，等. 黄土高原草地植被的嬗变[J]. 草业科学，2021，38（9）：1869-1881
WAN L Q，CHEN W W，LI X L，et al. Effects of grazing on soil moisture，bulk and pasture underground biomass[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin，2011，27（26）：25-29 万里强，陈玮玮，李向林，等. 放牧对草地土壤含水量与容重及地下生物量的影响[J]. 中国农学通报，2011，27（26）：25-29
TUO H H. Evaluation of multifunctionality of typical steppe under the disturbance of Cervus elaphus kansuensis grazing on the Loess Plateau[D]. Yangling： Northwest A&F University，2024：40-41 拓行行. 马鹿放牧干扰下黄土高原典型草原生态系统多功能性评估[D]. 杨凌：西北农林科技大学，2024：40-41
GUO T T，GUO M Q，PANG Y，et al. Ungulate herbivores promote beta diversity and drive stochastic plant community assembly by selective defoliation and trampling： From a four-year simulation experiment[J]. Journal of Ecology，2024，112（9）：1992-2006
REN Q J，WU G L，REN G H. Effect of grazing intensity on characteristics of alpine meadow communities in the eastern Qinghai-Tibetan Plateau[J]. Acta Prataculturae Sinica，2009，18（5）：256-261 仁青吉，武高林，任国华. 放牧强度对青藏高原东部高寒草甸植物群落特征的影响[J]. 草业学报，2009，18（5）：256-261
LIU W T，WEI Z J，LÜ S J，et al. Response mechanism of plant diversity to herbivore foraging in desert grassland[J]. Chinese Journal of Plant Ecology，2016，40（6）：564-573 刘文亭，卫智军，吕世杰，等. 荒漠草地植物多样性对草食动物采食的响应机制[J]. 植物生态学报，2016，40（6）：564-573
WANG X，SONG N P，YANG X G，et al. The response of grassland plant diversity to soil factors under grazing disturbance[J]. Acta Prataculturae Sinica，2013，22（5）：27-36 王兴，宋乃平，杨新国，等. 放牧扰动下草地植物多样性对土壤因子的响应[J]. 草业学报，2013，22（5）：27-36
ZHAO H L，OKURO T，LI Y L，et al. Effects of human activities and climate changes on plant diversity in Horqin sandy grassland，Inner Mongolia[J]. Acta Prataculturae Sinica，2008（5）：1-8 赵哈林，大黑俊哉，李玉霖，等. 人类放牧活动与气候变化对科尔沁沙质草地植物多样性的影响[J]. 草业学报，2008（5）：1-8
SONG J，WANG F G，WENG L，et al. Effects of grazing on plant diversity and soil nutrients in a typical temperate steppe[J]. Acta Agrestia Sinica，2019，27（6）：1694-1701 宋洁，王凤歌，温璐，等. 放牧对温带典型草原植物物种多样性及土壤养分的影响[J]. 草地学报，2019，27（6）：1694-1701
RONG Y P，ZHOU H，HAN J G. The effects of different grazing intensity on soil chemical properties[C] //China Association of Agricultural Science Societies，Chinese Grassland Society.Prospects for Grassland Science in the 21st Century-Proceedings of the International Grassland （Pasture） Conference.Beijing：China Agricultural university，2001：293-296 戎郁萍，周禾，韩建国. 不同放牧强度对草地土壤化学性质的影响[C]//中国农学会（China Association of Agricultural Science Societies），中国草原学会（Chinese Grassland Society）.21世纪草业科学展望——国际草业（草地）学术大会论文集.北京：中国农业大学草地研究所，2001：293-296
RONG Y P，HAN J G，WANG P，et al. The effects of grazing intensity on soil physics and chemical properties[J]. Grassland of China，2001，（4）：42-48 戎郁萍，韩建国，王培，等. 放牧强度对草地土壤理化性质的影响[J]. 中国草地，2001（4）：42-48
HOU F J，REN J Z. Evaluation on trampling of grazed Gansu wapiti （Cervus elaphus kansuensis Pocock） and its effects on soil property in winter grazing land[J]. Acta Ecologica sinica，2003，（3）：486-495 侯扶江，任继周. 甘肃马鹿冬季放牧践踏作用及其对土壤理化性质影响的评价[J]. 生态学报，2003，（3）：486-495
LAI L M，KUMAR S. A global meta-analysis of livestock grazing impacts on soil properties[J]. Plos One，2020，15（8）：e0236638
LIU S Q，CUI D，JIANG Z C，et al. Short-term nitrogen addition， watering， and mowing weakened the relationship between soil biodiversity and ecosystem multifunctionality in degraded Sophora alopecuroides grassland[J]. Biodiversity Science，2025，33（3）：172-185 刘淑琪，崔东，江智诚，等. 短期氮、水添加和刈割减弱了苦豆子型退化草地土壤生物多样性与生态系统多功能性的联系[J]. 生物多样性，2025，33（3）：172-185
GU H D，LIU Z，YAO Q，et al. Distinct effects of abundant and rare microbial communities on ecosystem multifunctionality across the soil profiles in agricultural Isohumosols[J]. Soil Ecology Letters，2025，7（2）：240289
GAMFELDT L，HILLEBRAND H，JONSSON P R. Multiple functions increase the importance of biodiversity for overall ecosystem functioning[J]. Ecology，2008，89（5）：1223-1231
ZHANG Z H，ZHOU H K，ZHAO X Q，et al. Relationship between biodiversity and ecosystem functioning in alpine meadows of the Qinghai-Tibet Plateau[J]. Biodiversity Science，2018，26（2）：111-129 张中华，周华坤，赵新全，等. 青藏高原高寒草地生物多样性与生态系统功能的关系[J].生物多样性，2018，26（2）：111-129
HECTOR A，BAGCHI R. Biodiversity and ecosystem multifunctionality[J]. Nature，2007，448（7150）：188-190
XU W，MA Z Y，JING X，et al. Biodiversity and ecosystem multifunctionality： advances and perspectives[J]. Biodiversity Science，2016，24（1）：55-71 徐炜，马志远，井新，等. 生物多样性与生态系统多功能性：进展与展望[J]. 生物多样性，2016，24（1）：55-71
TUO H H，HUANG J D，BAI Y，et al. Characteristics of soil nitrogen mineralization and its influencing factors before and after growing season in subshrub expansion grassland[J]. Acta Agrestia Sinica，2023，31（9）：2730-2739 拓行行，黄建弟，白玥，等. 半灌木扩张草原生长季内土壤氮矿化特征及其影响因素[J]. 草地学报，2023，31（9）：2730-2739
HOU F J. The performance of grassland in the grassland-wapiti system[D]. Lanzhou：Gansu Agricultural University，2000：133-138 侯扶江. 草地-马鹿系统的草地表现[D]. 兰州：甘肃农业大学，2000：133-138
ZHANG Y W，PENG Z C，CHANG S H，et al. Growing season grazing promotes the shallow stratification of soil nutrients while non-growing season grazing sequesters the deep soil nutrients in a typical alpine meadow[J]. Geoderma，2022，（426）：11611
BAO S D. Soil agricultural chemical analysis.Third edition. Beijing：China Agriculture Press，2000：8-49 鲍士旦. 土壤农化分析[M].第三版. 北京：中国农业出版社，2000：8-49
GARNIER E，CORTEZ J，BILLÈS G，et al. Plant functional markers capture ecosystem properties during secondary succession[J]. Ecology，2004，85（9）：2630-2637
MA K P，HUANG J H，YU S L，et al. Plant community diversity in Dongling mountain， Beijing， china：II. Richness， evenness and species diversities[J]. Acta Ecologica sinica，1995（3）：268-277 马克平，黄建辉，于顺利，等. 北京东灵山地区植物群落多样性的研究Ⅱ丰富度、均匀度和物种多样性指数[J]. 生态学报，1995（3）：268-277
MASON N W H，MOUILLOT D，LEE W G，et al. Functional richness， functional evenness and functional divergence： the primary components of functional diversity[J]. Oikos，2005，111（1）：112-118
PETCHEY O L，GASTON K J. Functional diversity （FD）， species richness and community composition[J]. Ecology Letters，2002，5（3）：402-411
MAESTRE F T，CASTILLO-MONROY A P，BOWKER M A，et al. Species richness effects on ecosystem multifunctionality depend on evenness， composition and spatial pattern[J]. Journal of Ecology，2012，100（2）：317-330
MAESTRE F T，QUERO J L，GOTELLI N J，et al. Plant species richness and ecosystem multifunctionality in global drylands[J]. Science，2012，335（6065）：214-218
LI L，ZHAO H X，ZHANG X M，et al. Different effects of grazing and nitrogen addition on ecosystem multifunctionality are driven by changes in plant resource stoichiometry in a typical steppe[J]. Plant and Soil，2022，481（1-2）：179-194
YAN Y Z，ZHANG Q，BUYANTUEV A，et al. Plant functional β diversity is an important mediatorof effects of aridity on soil multifunctionality[J]. Science of the Total Environment，2020，（726）：138529
JING X，SANDERS N J，SHI Y，et al. The links between ecosystem multifunctionality and above-and belowground biodiversity are mediated by climate[J]. Nature Communications，2015，（6）：8159
BYRNES J E K，GAMFELDT L，ISBELL F，et al. Investigating the relationship between biodiversity and ecosystem multifunctionality： challenges and solutions[J]. Methods in Ecology and Evolution，2014，5（2）：111-124
ZAVALETA E S，PASARI J R，HULVEY K B，et al. Sustaining multiple ecosystem functions in grassland communities requires higher biodiversity[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2010，107（4）：1443-1446
ZHENG J H，ZHANG B，ZHANG F，et al. Effects of fencing on near-term ecosystem multifunctionality in a typical steppe in Inner Mongolia[J]. Agriculture Ecosystems & Environment，2023，（342）：108238
LIU J K，BIAN Z，ZHANG K B，et al. Effects of different fencing regimes on community structure of degraded desert grasslands on Mu Us desert， China[J]. Ecology and Evolution，2019，9（6）：3367-3377
CHEN K Y，XING S，SHI H L，et al. Long-term fencing can't benefit plant and microbial network stability of alpine meadow and alpine steppe in Three-River-Source National Park[J]. Science of the Total Environment，2023，（902）：166076
WANG X Y，LI F Y，WANG Y N，et al. High ecosystem multifunctionality under moderate grazing is associated with high plant but low bacterial diversity in a semi-arid steppe grassland[J]. Plant and Soil，2020，448（1-2）：265-276
HAYASHI M，FUJITA N，YAMAUCHI A. Theory of grazing optimization in which herbivory improves photosynthetic ability[J]. Journal of Theoretical Biology，2007，248（2）：367-376
ELDRIDGE D J，POORE A G B，RUIZ-COLMENERO M，et al. Ecosystem structure， function， and composition in rangelands are negatively affected by livestock grazing[J]. Ecological Applications，2016， 26（4）：1273-1283
ZHOU G Y，ZHOU X H，HE Y H，et al. Grazing intensity significantly affects belowground carbon and nitrogen cycling in grassland ecosystems： a meta-analysis[J]. Global Change Biology，2017，23（3）：1167-1179
CHEN B，LI H D，CAO X Z. Advances in studies on degradation and re-vegetation of typical ecosystems on Tibetan Plateau， China[J]. World Forestry Research，2014，27（5）：18-23 陈斌，李海东，曹学章. 西藏高原典型生态系统退化及植被恢复技术综述[J]. 世界林业研究，2014，27（5）：18-23
CARRERA A L，BERTILLER M B，LARREGUY C. Leaf litter fall， fine-root production， and decomposition in shrublands with different canopy structure induced by grazing in the Patagonian Monte， Argentina[J]. Plant and Soil，2008，311（1-2）：39-50
CONNELL J H. Diversity in tropical rain forests and coral reefs[J]. Science，1978，199（4335）：1302-1310
SHU X Y，YE Q X，HUANG H，et al. Effects of grazing exclusion on soil microbial diversity and its functionality in grasslands： a meta-analysis[J]. Frontiers in Plant Science，2024，（15）：1366821
YAO Z Y，SHI L N，HE Y C，et al. Grazing intensity， duration， and grassland type determine the relationship between soil microbial diversity and ecosystem multifunctionality in Chinese grasslands： A meta-analysis[J]. Ecological Indicators，2023，（154）：110801
JIANG K W，ZHANG Q Q，WANG Y F，et al. Response of grassland ecosystem multifunctionality to grazing in the middle part of the northern slope， Tianshan Mountain[J]. Acta Ecologica Sinica，2024，44（8）：3440-3456 江康威，张青青，王亚菲，等. 天山北坡中段草地生态系统多功能性对放牧的响应[J]. 生态学报，2024，44（8）：3440-3456
LIU N，GUO T T，ZHANG H，et al. Optimized grazing management enhances multiple ecosystem services by maintaining plant diversity and dominance in grasslands[J]. One Earth，2025，8（7）：101319
GUO Z N，SUN S X，ZHANG Y，et al. Relationship between plant functional group quantitative characteristics and sand transport in desert grasslands under grazing disturbance[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation，2024，44（1）：29-39 郭振宁，孙世贤，张焱，等. 放牧干扰下荒漠草原植物功能群数量特征与输沙量的关系[J]. 水土保持通报，2024，44（1）：29-39
GAO Y，LIU J，WANG D J，et al. Synergy and trade-off between plant functional traits enhance grassland multifunctionality under grazing exclusion in a semi-arid region[J]. Journal of Environmental Management，2025，（373）：123877
LI Y，SCHULDT A，EBELING A，et al. Plant diversity enhances ecosystem multifunctionality via multitrophic diversity[J]. Nature Ecology & Evolution，2024，8（11）：2037-2047
DIETRICH P，EBELING A，MEYER S T，et al. Plant diversity and community age stabilize ecosystem multifunctionality[J]. Global Change Biology，2024，30（3）：e17225

2026年第34卷第4期

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doi: 10.11733/j.issn.1007-0435.2026.04.026

接收时间：2025-08-11
首发时间：2026-09-23

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收稿日期：2025-08-11
修回日期：2025-09-14

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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