放牧强度对草地地上净初级生产力的影响：探寻最优指标与响应模式

《Agriculture, Ecosystems & Environment》：Single-peaked responses of grassland productivity to grazing intensity

来自国内的研究人员为明确放牧强度对草地地上净初级生产力（ANPP）的影响，开展相关研究，发现 ANPP 对放牧强度呈单峰响应，该成果为草地管理提供依据。

　　在全球范围内，草地约占据一半的陆地表面，放牧是草地主要的土地利用方式，支撑着众多牧民的生计，也为全球数十亿人提供食物。随着对畜牧产品需求的持续增长，近几十年来全球牲畜数量急剧上升，过度放牧致使约四分之一的放牧草地超载，约一半的牧场退化，严重降低了草地地上净初级生产力（ANPP），使草地面临沙漠化风险，还削弱了草地生态系统的固碳能力，进而加剧气候变暖。

放牧优化假说（GOH）预测，随着放牧强度增加，草地 ANPP 会呈现单峰响应，但这一观点颇具争议。争议主要源于两个关键问题：一是如何精准量化放牧强度，二是放牧对 ANPP 的影响是否受环境因素制约。目前，定性放牧水平、定量载畜率和采食率（FCR）等都是常用的放牧强度指标，但使用不同指标会对草地 ANPP 的放牧响应产生不同理解，且这些理解在全球尺度上的适用性也存在很大不确定性。

研究人员为揭示放牧强度对草地 ANPP 的影响模式，通过在 Web of Science 数据库和中国知网数据库搜索 1900 - 2022 年的同行评审文献，收集了 376 对 ANPP 观测数据，开展了一项全球元分析研究。他们旨在确定一个能有力解释草地 ANPP 对放牧响应的放牧强度指标，并检验放牧强度与 ANPP 响应之间的关系是普遍适用于全球，还是仅在特定条件下成立。

研究结果显示，在全球范围内，放牧对草地 ANPP 的影响存在高度异质性，放牧引起的 ANPP 变化与载畜率之间并无显著关联。考虑气候因素后发现，干旱草地中 ANPP 的响应会随着载畜率的增加先上升后下降，而在湿润草地中，ANPP 的变化与载畜率无关。

研究人员用三种方法计算 FCR，分别记为 FCR I、FCR II 和 FCR III，其中 FCR III 能精确估算实际 FCR。在全球尺度上，ANPP 对 FCR III 呈单峰响应，在最优放牧强度（FCR III = 58%）时，ANPP 响应达到峰值（增加 12%）。FCR I 和 FCR II 的计算结果也证实了实际 FCR 的单峰效应。

该研究表明，由于全球草地环境的异质性，载畜率对草地 ANPP 变化的解释力有限，而 FCR 是反映 ANPP 响应的可靠指标。研究揭示的 ANPP 对放牧强度的单峰响应模式支持了放牧优化假说（GOH），为实现草地生产力和畜牧生产的双赢提供了科学依据，有助于推动草地的可持续管理。