农业生态学方法下的腰果种植能够增加传粉者的数量和多样性，以及花朵被访问的频率，从而有可能带来产量的提升

《Agriculture, Ecosystems & Environment》：Agroecological cashew cultivation increases pollinator abundance, diversity and flower visitation rates, with potential yield benefits

土壤碳汇研究表明，轮牧管理（如增加围栏数和休耕期）可提升土壤有机碳储量，但围栏数超过15后效果趋缓。尽管土地用途转变（耕作转牧草）是主要驱动因素，轮牧仍为额外碳储存提供了管理途径。

　　土壤碳封存为降低大气中的二氧化碳（CO?）浓度提供了潜在途径，并有助于缓解畜牧业温室气体排放带来的气候影响。为了实现广泛实施，需要低成本且能够快速提升土壤有机碳（SOC）的管理措施。放牧管理作为一种可以在广阔牧场系统中实施的策略，常被推荐以提高SOC。一项始于2012年的放牧试验旨在探讨放牧强度、休牧期长度以及轮牧中使用的牧场数量对SOC储量的影响。试验过程中，定期对牧草组成和生物量进行采样，并每三年左右对0至30厘米深度的SOC进行采样。所有处理方式均提高了SOC，这主要反映了试验开始前三年土地利用从耕作向永久牧场转变的影响。此外，不同放牧处理之间也出现了差异。连续放牧的处理方式相比轮牧处理，SOC储量较低。然而，在轮牧处理中，无论使用15个还是30个牧场，或者不同的休牧期（56天或112天之间），SOC储量并未显示出一致的差异。轮牧处理的牧场还表现出更高的地面覆盖率和牧草产量。这些结果表明，通过增加牧场数量和休牧期来允许牧草从放牧中恢复，可能提升了牧草生产力，从而在与连续放牧相比时，SOC储量略有增加。尽管土地利用变化从耕作到牧场是影响SOC储量的主要因素，但轮牧管理提供了额外的碳储存潜力。

全球范围内，畜牧业被认为在大约3700万平方公里的土地上进行放牧，占全球总面积的32%（Ritchie和Roser，2019）。畜牧业不仅满足了全球人类约三分之一的能量和蛋白质需求（Ritchie和Roser，2019），还支持了约8亿人的生计（Piipponen等人，2022）。牲畜肠道甲烷（CH?）排放占全球CH?排放量的约37%，而牲畜排泄物则贡献了全球氮氧化物（N?O）排放量的约65%（Steinfeld和Wassenaar，2007）。在澳大利亚红肉生产中，肠道甲烷是温室气体（GHG）的主要来源（Wiedemann等人，2015）。尽管有减少与红肉生产相关的GHG排放的需求，但目前唯一可行的选项是通过提供更高质量的饲料来改善广泛的牲畜生产系统的排放强度，因为使用诸如3-NOP、Asparagopsis、油脂和酚类物质等补充剂，难以在经济上可行且准确地实施（Eugène等人，2021，Badgery等人，2023）。因此，在这些技术进一步发展之前，畜牧业部门实现GHG排放减少目标将依赖于土壤和植被中的碳封存来抵消与牲畜生产相关的GHG排放（Reay等人，2018）。

土壤中的碳封存发生在有机碳输入大于损失的情况下。有机碳的输入包括植物根系释放的分泌物、死亡的根系、落叶以及分解的微生物和无脊椎动物（Kuzyakov和Domanski，2000，Bai和Cotrufo，2022）。有机碳的损失主要通过异养土壤呼吸（如微生物呼吸）以及侵蚀发生（Zhang等人，2022）。土壤水分和温度是植物生长、土壤有机质矿化和土壤呼吸的关键驱动因素，季节性条件的变化将在很大程度上决定土壤有机碳（SOC）的变化（Pi?eiro等人，2010）。土壤封存SOC的能力还由SOC浓度与土壤碳饱和度极限之间的关系决定（Stewart等人，2007）。当SOC浓度显著低于土壤的碳饱和度极限时，土壤将具有更大的碳封存潜力，相较于SOC浓度仅略低于碳饱和度极限的土壤（Stewart等人，2007，Arndt等人，2022）。

管理措施可以通过解决营养缺乏和提高牧草生产力来增加SOC。这些措施包括使用豆科植物和肥料改善土壤肥力（Mortenson等人，2004，Conant等人，2017），通过土壤改良剂去除化学或物理上的生长限制（Holland等人，2018），减少土壤压实（Lai和Kumar，2020），以及实施放牧管理措施（Allen等人，2013）。良好的放牧管理系统可能通过提高生物量生产和维持高产的多年生牧草或豆科植物来增加SOC储量，而连续或高强度放牧则会降低生产力，并使牧草组成向低产物种转变（Culvenor和Simpson，2016，Derner和Hart，2007，McDonald等人，2023，Hayes等人，2019）。将耕地转变为永久牧场也能通过使用豆科植物增加土壤氮含量（以及整体土壤肥力）来提升SOC，这有助于促进植物生长和根系生产，并减少由于耕作造成的土壤扰动，从而降低矿化（Badgery等人，2014，Conant等人，2017，Holland等人，2018）。尽管SOC的增加可能需要较长时间才能显现（Mortenson等人，2004），并且可能不一定持续（Badgery等人，2020），但这些措施的实施成本可能由提高牧草数量和质量所带来的更高产量所弥补（Mortenson等人，2005）。

通过控制放牧的时间、频率和强度来管理放牧，通常能够提高牧草产量（Badgery和Michalk，2017，Badgery等人，2017），但其对SOC封存的影响可能并不一致。元分析发现，放牧对SOC的影响可能是正面的（Conant等人，2017）、负面的（Zhou等人，2017，Abdalla等人，2018，Jiang等人，2020，Ren等人，2024）、混合的（Derner和Schuman，2007，Pi?eiro等人，2010，Byrnes等人，2018，Lai和Kumar，2020）或无显著影响（McDonald等人，2023）。这种不一致性可能反映了决定SOC封存的特定因素，如初始SOC储量、土壤质地、气候、土壤物理特性（如容重和砾石含量）、肥力、植物种类组成、微生物群落、土壤侵蚀及其相互作用。综述研究通常表明，低强度放牧相比高强度放牧更能增加SOC，而中等强度放牧有时则有助于SOC的封存（Zhou等人，2017，Abdalla等人，2018，Jiang等人，2020，Lai和Kumar，2020，Ren等人，2024）。然而，放牧强度的描述具有主观性，因此在不同条件下，“低强度”放牧可能被归类为“中等”或“高强度”放牧。

为了分离放牧管理实践对SOC、牧草组成、饲料质量和牲畜表现的长期影响，一项实验在新南威尔士州中部的Orange农业研究所建立。该研究所的土壤属于红铁土（Red Ferrosol），来源于橄榄玄武岩母质（Colquhoun等人，2023），其表层质地为壤土至黏壤土。在试验开始前的2011年12月首次进行土壤采样时，该地区的SOC水平较低，这可能是由于之前长期的耕作活动所致。试验区域的气候条件具有显著的季节性变化，特别是在放牧周期的不同阶段。例如，在2017年5月至2020年1月期间发生了干旱，导致P3阶段的降雨量相比P2阶段和更早的P1阶段明显减少。P1阶段的降雨量低于平均水平，主要原因是春季降雨量远低于长期平均值，冬季降雨量也略有减少（见图2和表2）。这一关键的低降雨量条件发生在春季，这对SOC的积累具有重要影响。春季是植物生长和碳固定的关键时期，因此降雨量的减少可能对SOC的增加产生负面影响。

在研究中，高数量的牧场（15或30个）和较长的休牧期（56或112天）相比连续放牧显著提高了SOC储量，增加了高达1.7吨碳每公顷（t C ha?1）在0至30厘米的土壤层中。然而，增加的牧场数量或延长的休牧期长度并未对SOC的积累产生额外的影响。尽管SOC储量在包含休牧期的放牧处理中更高，但这些差异所导致的SOC变化仅占总变化的约20%。这表明，尽管轮牧系统在一定程度上有助于SOC的积累，但其对SOC的影响相对有限，尤其是在已有的土地利用变化带来的碳增益背景下。因此，研究中观察到的SOC增加主要归因于土地利用从耕作向永久牧场的转变，而非放牧管理本身。这种转变不仅提高了土壤肥力，还减少了耕作活动对土壤的扰动，从而促进了SOC的积累。此外，试验区域的初始SOC水平较低，这可能进一步放大了土地利用变化对SOC的影响。

研究结果表明，轮牧管理在提高SOC方面具有一定的作用，但其效果可能受到多种因素的制约。首先，轮牧系统的SOC增加主要归因于更高的牧草生产力和更理想的牧草组成，这可能与土壤肥力的改善和牧草生长环境的优化有关。其次，试验区域的气候条件，特别是春季降雨量的减少，可能对SOC的积累产生了显著影响。由于春季是植物生长和碳固定的关键时期，降雨量的不足可能限制了植物的生长，进而影响SOC的积累。此外，土壤的物理特性，如容重和砾石含量，也可能在一定程度上影响SOC的封存能力。高容重的土壤可能限制了根系的生长，从而影响SOC的积累，而高砾石含量的土壤则可能减少土壤有机质的矿化，进而提高SOC的稳定性。

研究还发现，轮牧系统在提高地面覆盖率和牧草产量方面优于连续放牧系统。这可能是因为轮牧系统允许牧草在被放牧后有足够的时间进行恢复，从而维持更高的生产力和生物多样性。而连续放牧则可能导致牧草种类的单一化和生产力的下降，进而影响SOC的积累。因此，轮牧系统不仅有助于提高SOC，还可能改善牧场的整体生态功能，如减少土壤侵蚀、提高水分保持能力以及促进微生物活动等。

此外，研究中提到的SOC变化可能受到土壤碳饱和度极限的限制。当SOC浓度接近或达到碳饱和度极限时，其进一步积累的能力可能受到抑制。因此，在初始SOC水平较低的土壤中，轮牧管理可能更容易发挥其碳封存潜力。然而，在SOC浓度已经较高的土壤中，轮牧管理对SOC的提升作用可能不显著。这提示我们在实施放牧管理措施时，需要考虑土壤的初始碳储量和其碳饱和度极限，以最大化碳封存的效果。

综上所述，研究结果表明，轮牧管理在提高SOC方面具有一定的作用，但其效果可能受到多种因素的影响，包括土地利用变化、气候条件、土壤物理特性以及初始SOC水平。尽管轮牧系统能够通过提高牧草生产力和维持更理想的牧草组成来增加SOC，但其对SOC的提升作用相对有限，尤其是在已有的土地利用变化带来的碳增益背景下。因此，在实施放牧管理措施时，需要综合考虑这些因素，以实现更有效的碳封存和牧场管理。