放牧可以减少土壤中的温室气体排放，同时还能提高干旱盐碱地一年生禾本科牧草的产量

《Agricultural and Forest Meteorology》：Grazing mitigates soil GHG emissions while optimizes forage production of annual cereal grasses in an arid saline-alkali land

干物质产量和粗蛋白含量随放牧和刈割方法变化及土壤温室气体排放特征研究，揭示放牧较刈割提高产量44.7%-50.2%，但减少CO?排放，同时温度和土壤水分是主要影响因子。

　　在全球气候变化加剧的背景下，畜牧业面临着前所未有的挑战。随着对动物产品需求的持续增长，以及草地退化问题的日益严重，饲料短缺已成为制约畜牧业发展的关键因素。为了应对这一问题，一些研究者提出通过种植一年生牧草作物来作为替代方案。这种做法不仅可以缓解饲料供应紧张的局面，还可能为农业带来新的发展机会。然而，关于草地利用方式（放牧与割草）对一年生牧草产量及土壤温室气体排放的影响，目前尚无明确结论。因此，有必要开展深入研究，以评估不同利用方式对牧草生产与环境的影响，并寻求最佳的平衡点。

本研究在西北中国的一个盐碱地农田中进行，该地区年均灌溉量为560毫米。实验持续了四年，目的是通过轮作种植一年生牧草作物，来探讨草地利用方式对牧草产量（包括干草和粗蛋白）以及土壤温室气体（二氧化碳、氧化亚氮和甲烷）通量的影响。研究的核心目标是优化牧草生产与土壤温室气体排放之间的权衡关系，从而为农业可持续发展提供科学依据。

实验结果表明，与割草相比，放牧显著提高了干草和粗蛋白的平均产量，分别增加了44.7%和50.2%。这说明放牧作为一种利用方式，能够有效提升牧草的生产能力。然而，放牧对土壤氧化亚氮排放和甲烷吸收的累积影响并不显著，但在研究的最后两年，放牧显著降低了土壤二氧化碳的排放。这表明，尽管放牧在某些方面可能增加温室气体排放，但在特定条件下，它也可能有助于减少排放。例如，在研究的后期，放牧可能通过改善土壤结构、增加有机质含量等方式，促进了碳的固定，从而降低了二氧化碳的排放。

进一步分析发现，无论是放牧还是割草，土壤水分含量是影响土壤氧化亚氮排放的主要因素，而土壤温度则是影响甲烷吸收和二氧化碳排放的关键因素。这说明，土壤的物理和化学特性在调节温室气体通量方面起着重要作用。随着牧草产量的增加，土壤氧化亚氮排放和甲烷吸收呈现出上升趋势，尤其是在放牧条件下。而在割草条件下，土壤二氧化碳的排放则呈现出下降的趋势，这可能是因为割草减少了土壤扰动，从而降低了有机质的分解速度。

总体来看，与割草相比，放牧在单位牧草产量下的土壤温室气体强度降低了36.3%和38.6%。这一结果表明，放牧作为一种利用方式，不仅能够提高牧草产量，还能在一定程度上改善环境表现。尤其是在干旱地区，放牧可能成为一种有效的策略，以优化牧草生产与环境保护之间的关系。

放牧对牧草产量和土壤温室气体通量的影响是复杂的。一方面，放牧可以通过刺激植物的补偿性生长和增加土壤中的可利用养分来提高牧草产量。例如，放牧动物的排泄物可以增加土壤中的氮和磷含量，促进植物的生长。另一方面，放牧也可能导致土壤压实，从而影响气体的流动和微生物的活动。土壤压实会减少土壤孔隙度，阻碍气体交换，降低甲烷吸收和二氧化碳排放的速度。然而，当土壤中的可利用养分较低时，较高的牧草产量可能会扰动土壤环境，加速碳和氮的矿化过程，从而刺激土壤微生物的活动，增加温室气体的排放。

此外，放牧还可能通过改变植物的高度和覆盖度来影响土壤温度。较低的植物高度和覆盖度会增加土壤暴露在阳光下的面积，从而提高土壤温度。较高的土壤温度会促进土壤微生物的活动，进而增加温室气体的排放。然而，这一效应在不同的土壤条件下可能会有所不同。例如，在土壤养分充足的情况下，放牧可能通过增加土壤中的有机质含量来改善土壤结构，从而降低土壤温度对温室气体排放的影响。

研究还发现，放牧对牧草产量和土壤温室气体通量之间的关系具有调节作用。在放牧条件下，随着牧草产量的增加，土壤温室气体的排放量也呈现出上升的趋势。而在割草条件下，随着牧草产量的增加，土壤温室气体的排放量则呈现出下降的趋势。这表明，不同的利用方式对温室气体排放的影响是不同的，且这种影响可能随着牧草产量的变化而变化。

综上所述，本研究揭示了放牧和割草两种草地利用方式对牧草产量和土壤温室气体通量的不同影响。放牧虽然能够显著提高牧草产量，但在某些情况下也可能增加温室气体的排放。而割草虽然能够减少温室气体的排放，但可能在一定程度上降低牧草产量。因此，在干旱地区，选择合适的草地利用方式对于优化牧草生产与环境保护之间的关系至关重要。未来的研究需要进一步探讨不同利用方式在不同土壤条件下的具体影响，以期为农业可持续发展提供更全面的指导。