科技日报记者 王健高 通讯员 曲天泽
11月5日，记者从青岛农业大学获悉，该校草学团队在探索退化草地植被和土壤特征方面取得重要进展，相关研究成果发表在Catena（中科院1区，TOP期刊，IF：5.198）期刊上，课题组杨超副教授和研究生李康佳为论文共同第一作者，孙娟教授为论文通讯作者，青岛农业大学为第一完成单位。
天然草原是陆地生态系统中的重要“碳汇”，过度放牧会导致草地植被盖度降低，会使得草原逐渐丧失“碳汇”功能，尤其是以芨芨草（Achnatherum splendens）为优势物种的退化草地中。芨芨草为多年生禾本科芨芨草属草本植物，幼嫩时为家畜良好的饲草，生长多年以后，茎叶粗糙且韧性较大，质量不高，家畜采食困难，出现外围生长中间枯黄烂根的现象，草地的质量和产量均降低。因此，高龄芨芨草滩成为天然草地改良的重要区域。
该团队通过调研青岛农业大学内蒙古赤峰市克什克腾旗基地、河北和青海三个地区的芨芨草退化草地的植被和土壤微生物特征，发现低龄级芨芨草（直径20-60cm）生长年限短，单位面积地上生物量较高，植物营养品质较高；相反，高龄级芨芨草（直径大于60cm）生长年限长，单位面积地上生物量较低，植物营养品质较低，降低了草地生态系统的总体“碳汇”能力（见文章表1）。进一步对根系相关微生物分析发现，随着芨芨草龄级的增加，厚壁菌（Firmicutes）和芽单胞菌（Gemmatimonadetes）的相对丰度显著降低，且克什克腾旗基地芨芨草根系细菌特征与青海相似，与河北有较大差异（图1）。植物C/N比、植物生物量和土壤pH值对三种生境之间的细菌β-多样性有积极影响，但对芨芨草根系土壤中细菌的α-多样性有负面影响。本研究结果发现，随着直径的增加，芨芨草不仅降低了植物的生产力，而且改变了土壤的微生物特征（图2）。因此，对芨芨草的时空防治，特别是对高龄级的控制，对于提升我国芨芨草退化草地的生产力，恢复草原的“碳汇”功能具有重要生态学意义。
图1 芨芨草根系土壤细菌结构特征及其空间特异性。
图2 不同地区及龄级芨芨草株丛对土壤细菌结构的影响。
（受访者供图）
