氮的有效性是牧业生态系统草地生产力、植物群落动态和碳循环的基本调节因子 (Bardgett et al., 2005, Chen et al., 2022, Song et al., 2015)。然而，当土壤氮释放与生物吸收不同步时，氮也容易遭受水文损失。活性氮从土壤向地表水的转移会导致富营养化和水质恶化，特别是在无机氮在强径流或降雨期间积累时 (Galloway et al., 2008, Robertson and Vitousek, 2009, Wang et al., 2021)。因此，土壤氮供给与植物氮需求之间的时间耦合对于草地系统的生产力和环境保护至关重要。
季节性氮不同步在寒冷和高海拔牧区尤为可能。在高山生态系统中，土壤微生物活动和氮矿化可能对解冻、生长季早期增温和土壤水分脉冲反应迅速，而植物生长和养分吸收受物候和累积温度的限制 (Edwards et al., 2007, Lan et al., 2023, Lu et al., 2017, Xu et al., 2011, Yin et al., 2023)。这种时间差异可能会形成一个季节性窗口，在此期间土壤无机氮超过植物即时需求。当这种过剩与降水或地表径流同时发生时，氮可以从土壤 - 植物系统运输到邻近的水生环境 (Jefferies et al., 2010, Wang et al., 2021)。放牧可以通过改变植物覆盖度、根系生物量、粪便分布和土壤水文连通性来进一步改变这一过程 (Harris, 2010, Dong et al., 2020, Li et al., 2025)。
青藏高原为研究这些过程提供了关键的场所，因为其高山草地支撑着牧民生计、区域生物多样性、碳储存以及亚洲主要河流的源头 (Immerzeel et al., 2010, Kou et al., 2020, Wang et al., 2022, Chen et al., 2022)。与此同时，这些牧业系统正经历从个体户管理向合作管理系统的过渡，后者在更大的组织规模上整合了牲畜、草地和饲料生产 (Hao et al., 2014, Yang et al., 2020, Li et al., 2024, Tan et al., 2024)。在本研究中，个体户管理是指一种以家庭为基础的生产系统，其中非成员家庭独立管理牲畜和分配的草地资源。合作管理是指一种集体生产系统，其中草地利用、牲畜生产、补饲和饲料生产在合作组织规模上进行协调。因此，这些系统不仅在放牧组织上不同，而且在草地功能、牲畜饲养和外部养分投入方面也存在差异。
先前的研究表明，改善的放牧管理和生态恢复可以增强青藏高原草地的多功能性，并减少生产与生态系统服务之间的权衡 (Dong et al., 2020, Li et al., 2024, Richter et al., 2024, Tan et al., 2024, Zhang et al., 2026)。初步的实地调查进一步表明，管理对比具有草地类型特异性：个体户天然草地作为夏季牧场，个体户退化草地保留在放牧系统中，而个体户人工草地主要是受保护或恢复的冬季饲料地；在合作社中，采样的天然草地处于全年禁牧状态，栽培饲料草地以燕麦为主，严重退化的“黑土滩”草地形成了一个独特的土地利用类别。这些差异可以通过去叶、植被恢复、牲畜排泄物重新分布、饲料移除和外部养分投入来改变氮循环。最近的工作进一步表明，放牧对土壤氮保留的影响取决于放牧强度、持续时间、气候和生物量分配，而不仅仅取决于管理类别 (Li et al., 2025, He et al., 2025)。因此，这里将合作管理视为一个综合管理背景，而不是单一的放牧处理，其对氮同步性的影响可能在天然、退化和人工草地中有所不同。
为了解决这一知识空白，我们在青藏高原对三种草地类型——天然草地、退化草地和人工草地——在个体户管理和合作管理下进行了比较生长季节研究。我们从 5 月到 9 月测量了土壤无机氮、植物氮需求、植物氮储量、生物量和地表水总氮。我们提出了三个问题：（1）土壤氮供给和植物氮需求如何在草地类型间随季节变化；（2）与个体管理相比，合作管理是减少还是加剧了氮供需错配；（3）氮错配的变化是否与地表水氮风险相关？我们假设合作管理将改变植物氮需求的时机和幅度，特别是在人工草地中，从而改变氮同步性。我们进一步预计，地表水氮风险将与土壤无机氮有效性相关，但管理效应的方向将取决于草地类型和季节 (图 1)。
