混合放牧对被动恢复草地土壤健康的促进作用：基于土壤线虫功能状态的证据

为解决长期围封导致草地资源利用不足的问题，中国科学院东北地理与农业生态研究所团队开展了混合放牧对恢复草地土壤食物网影响的研究。通过4年田间试验结合线虫功能代谢足迹(metabolic footprints)和能量流(energy flux)分析，发现牛+羊混合放牧显著提升土壤微生物生物量(microbial biomass)和养分有效性，促进土壤食物网功能，为退化草地恢复后的可持续管理提供了科学依据。

　　

在全球气候变化和人类活动加剧的背景下，草地退化已成为威胁陆地生态系统功能的重大环境问题。作为欧亚草原带重要组成部分的松嫩草地，因长期过度放牧导致近半数面积出现不同程度退化。虽然围封禁牧被证明是有效的被动恢复策略，但长达数十年的保护却带来了新的矛盾——大量恢复的草地资源得不到合理利用，这就像精心培育的花园无人欣赏，反而可能因缺乏适度干扰而影响生态系统的持续健康。

针对这一两难困境，吉林松嫩草地生态系统国家观测研究站的研究团队开展了开创性研究。他们选择自1993年起围封恢复的典型草地，设计了为期4年（2017-2020）的放牧实验，系统比较了牛单牧、羊单牧和牛+羊混合放牧三种模式对土壤食物网的影响。这项发表在《Agriculture, Ecosystems & Environment》上的研究，首次从土壤线虫功能群视角揭示了混合放牧的生态优势。

研究团队采用了一套创新的技术方法体系：通过设置对照（无放牧）、牛单牧（2头/公顷）、羊单牧（4只/公顷）和混合放牧（1头牛+2只羊/公顷）四种处理，保持中等放牧强度；运用改良的Baermann漏斗法提取土壤线虫，依据口针和食道形态鉴定至属级；计算线虫功能代谢足迹反映能量分配；采用FLUXweb模型量化能量通量；结合磷脂脂肪酸（PLFA）分析微生物生物量。所有实验均在生长季进行，确保结果可比性。

在"土壤线虫丰度、重量和生物量"部分，数据显示混合放牧使总线虫生物量提升23.7%，其中食细菌线虫(bacterivores)和食真菌线虫(fungivores)数量分别增加31.2%和28.5%。特别值得注意的是，混合放牧下杂食-捕食性线虫(omnivores-predators)的丰度显著高于牛单牧处理，这表明更高营养级的生物也受益于混合放牧模式。

"线虫功能代谢足迹与能量通量"的分析结果更为惊人。混合放牧处理的线虫功能代谢足迹比对照高37.8%，能量通量提升42.3%。通过结构方程模型发现，这种提升主要源于放牧动物多样化的排泄物输入促进了土壤微生物生物量（增加19.4%）和速效养分含量（氮磷分别提高22.1%和18.7%），进而为不同营养级线虫提供了更丰富的资源基础。

在"讨论"部分，研究人员指出传统单物种放牧往往导致资源利用单一化——牛偏好禾本科植物而羊喜食杂类草，这种选择性采食会打破生态平衡。而混合放牧通过"功能互补效应"，既保证了植被的均衡利用，又通过差异化的践踏强度和排泄物输入创造了更异质化的土壤环境。这就像自然界的交响乐团，每种动物扮演不同乐器角色，共同奏响生态和谐的乐章。

这项研究的重要发现在于，首次从土壤食物网能量流动角度证实了混合放牧的优越性。相比单物种放牧，牛+羊组合不仅维持了土壤食物网结构稳定性，更显著提升了其功能效率。这为退化草地恢复后的可持续管理提供了关键科学依据——在达到一定恢复程度后，重新引入适度混合放牧非但不会破坏生态平衡，反而能促进土壤健康，实现生态保护与资源利用的双赢。该成果对全球范围内约49%的退化草地管理具有重要指导价值，也为实现联合国可持续发展目标(SDGs)中的陆地生态系统保护目标提供了实践路径。