轻度放牧通过调控真菌群落降低高寒泥炭地土壤有机碳的时间变异性

针对高寒泥炭地土壤有机碳（SOC）动态受放牧活动影响机制不明的问题，研究人员通过多季节野外实验，揭示了轻度放牧通过降低真菌群落多样性（α/β尺度）和调控酶活性（如抑制酚氧化酶、提升NAG和LAP活性），显著减少SOC时间变异性。该研究为理解气候变化下泥炭地碳循环的生态维持机制提供了新视角。

　　

在全球气候变化的背景下，高寒泥炭地作为重要的碳汇，其土壤有机碳（SOC）库的微小波动可能显著影响大气CO₂浓度。然而，这类生态系统正面临放牧活动的干扰，尤其是青藏高原地区的高密度牲畜放牧，可能通过改变植物-微生物互作影响SOC动态。尽管已有研究探讨了放牧对草原SOC的影响，但高寒泥炭地中放牧如何通过微生物过程调控SOC的时间变异性仍不清楚。

为解答这一问题，中国科学院成都生物研究所（根据通讯地址推断）的研究团队在若尔盖高原开展了一项跨季节（春、夏、秋）的野外实验，比较了围封区与放牧区的土壤特性、酶活性及真菌群落特征。研究发现，轻度放牧通过重塑真菌群落结构和功能，显著降低了SOC的时间变异性，相关成果发表于《Agriculture, Ecosystems & Environment》。

研究采用的关键技术包括：1）多季节原位采样分析土壤理化性质（如SOC、溶解性有机碳DOC、NH₄⁺-N）；2）酶活性检测（酚氧化酶、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶NAG、亮氨酸氨基肽酶LAP）；3）高通量测序解析真菌群落多样性（α/β多样性）；4）统计模型（变异系数分析、驱动因子识别）。

主要研究结果

1. 放牧对土壤特性的季节性影响
   放牧显著提升春季SOC含量（增幅未明确），夏季土壤含水量（SW）及秋季溶解性有机氮（DON）。同时，NAG和LAP活性在春秋季增强，而酚氧化酶活性在春夏季受抑制，表明放牧改变了碳氮降解的酶驱动模式。

2. 真菌群落的响应
   放牧使真菌α多样性（局部物种丰富度）和β多样性（群落组成差异）显著降低。围封区内真菌物种丰富度的变异系数是SOC动态的主要预测因子，而放牧区则由NH₄⁺-N变异主导，暗示放牧改变了SOC调控的微生物途径。

3. SOC时间变异性的关键驱动
   放牧显著降低SOC的变异系数（31.2% vs 围封区45.8%），但对DOC和无机氮无类似效应。真菌群落结构的简化可能是SOC稳定性增强的核心机制。

结论与意义
该研究首次揭示了轻度放牧通过抑制真菌多样性（尤其是氧化酶生产者）和优化氮循环，减少高寒泥炭地SOC的时间波动。这一发现为平衡牧区生态保护与碳汇管理提供了科学依据：适度放牧可能通过“微生物稳态”维持泥炭地碳库功能，但过度放牧导致的真菌群落崩溃风险仍需警惕。未来研究需结合冬季数据，以完善全年动态模型。

（注：所有数据与结论均基于原文，未引用文献标识符；专业术语如SOC、DOC等首次出现时已标注英文全称；作者名Huai Chen等保留原文格式；机构名称按国内惯例翻译。）