青藏高原被誉为“世界屋脊”和“亚洲水塔”，其高寒草原生态系统极其脆弱，且面临着放牧活动和氮沉降加剧的影响。草业与草原学院董世魁教授团队基于长期控制试验，系统解析了高寒草地生态系统生产力、稳定性及土壤碳氮养分对放牧管理及氮沉的影响机制，为高原草地可持续管理提供科学依据，相关科研成果发表于中科院一区Top期刊《Agriculture, Ecosystems & Environment》。

长期过度放牧会导致草地退化，降低生产力，改变草地的功能和服务。前人的研究多关注单一环境因子对草地生产力的影响，例如：植物多样性对草地生产力的影响，土壤养分对草地生产力的影响等。然而，在放牧草地生态系统中，很少有研究去整合放牧处理下植物多样性、土壤养分平衡和土壤可利用养分如何维持草地净初级生产力。基于此，研究团队通过整合两年的放牧控制实验数据，以探究放牧方式和强度下草地生产力的维持机制。研究结果显示放牧通过调节土壤养分平衡影响土壤养分的可利用含量，进而增加了NH4＋-N和NO3--N。与植物多样性相比，土壤可利用养分会对放牧做出优先响应，间接维持青藏高原高寒草地的生产力，研究结果对制定合理的草地放牧管理措施有重要意义。这一成果以“Grazing mediates soil nutrient stocks through changing the plant functional composition and plant biomass allocation in alpine grassland”为题，于近期发表在中科院1区Top《Agriculture, Ecosystems & Environment》上。研究工作得到了国家自然科学基金（32361143870；32101315），国家重点研发计划（2021YFE0112400; 2023YFF1304303）和第二次青藏高原科学考察研究计划（2019QZKK0307）的资助。草业与草原学院博士生赫凤彩为第一作者，董世魁教授和杨珏婕副教授为通讯作者。论文链接: https://doi.org/10.1016/j.agee.2025.109617

图1 放牧制度、放牧强度及其交互作用对地上净初级生产力（ANPP）的直接和间接影响 

草地生态系统是地球上重要的养分库，提供养分循环（碳、氮、磷等）和气候调节等重要生态系统服务和功能。放牧通过家畜的采食、践踏和排泄，自上而下地影响土壤养分库；反之，土壤养分的变化也会自下而上地影响植物的生产力，进而影响生态系统的功能。然而，很少有文献记录不同放牧方式和强度下土壤养分与不同植物功能群生物量之间的相互作用，同时，植物生物量的分配是调节土壤化学计量比的关键因素。因此，明确高寒草地放牧方式和强度对土壤化学计量比的影响机制以及植物输入对土壤化学计量的相对贡献非常重要。基于此，研究团队通过放牧控制实验来探究放牧方式和强度对植物生物量、土壤养分储量的影响，以及植物输入对土壤养分的相对贡献。结果表明，放牧通过影响植物地下生物量和R: S来调节土壤的化学计量比。植物功能群组成调节了土壤养分储量的变化。随着放牧强度的增加，R: S对土壤有机碳储量和氮储量的相对贡献率也随之增加。我们认为，适度轮牧有利于改变植物资源分配，调节高寒草地生态系统的土壤养分储量，研究结果对于制定青藏高原高寒草地合理放牧管理政策具有重要意义。之一成果以“Grazing mediates soil nutrient stocks through changing the plant functional composition and plant biomass allocation in alpine grassland”为题，于近期发表在中科院1区Top《Agriculture, Ecosystems & Environment》上，研究工作得到了国家自然科学基金（32361143870；32201398；32101315）、国家重点研发计划（2023YFF1304303；2021YFE0112400）和第二次青藏高原科学考察研究计划（2019QZKK0307）的资助。草业与草原学院博士生赫凤彩为第一作者，董世魁教授为通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2025.109617 

图2 环境变量与地上、地下植物生物量输入的关系及植物生物量分配对土壤化学计量比和养分储量的相对贡献  

生态系统多维稳定性对于理解生态系统动态变化和生态系统服务功能以应对环境变化至关重要。近年来，氮沉降速率在全球范围内显著上升，尤其在青藏高原等生态敏感区呈现加剧趋势。然而，氮沉降对多维植物群落稳定性的影响仍然知之甚少。为了填补这一知识空白，本研究团队在高寒草原进行了为期 5 年的氮添加野外实验。结果表明，氮添加降低了植物群落和稀有物种的时间稳定性，同时增强了植物群落、优势物种和常见物种的抵抗力。值得注意的是，稀有物种的时间稳定性和物种异步性是植物群落时间稳定性的主要预测因子，而优势种、常见种和稀有种的抵抗力是植物群落抵抗力的重要预测因子。结果表明，物种组成和物种异步性调节了氮添加下高寒草原植物群落的稳定性，本研究结果为氮沉降背景下高寒草原生态系统的适应性管理提供了科学依据。上述成果以“Effects of nitrogen deposition on temporal stability and resistance of the alpine steppe plant communities on the Qinghai-Tibetan Plateau”为题，于近期发表在中科院1区Top《Agriculture, Ecosystems & Environment》上。研究工作得到了国家重点研发计划（2021FED1124000；2023YFF1304303），国家自然科学基金（32361143870；32401291）和第二次青藏高原科学考察研究计划（2019QZKK0307）的资助。草业与草原学院博士生张然为第一作者，董世魁教授和沈豪老师为通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2025.109629

图3生态因素预测了植物群落的时间稳定性和抵抗力变化的重要性  

作者;沈豪

审核：董世魁