放牧对草地土壤碳的影响：全球综述

草地土壤是储存 CO2 的巨大潜在碳库，但这一潜力可能取决于针对大型哺乳动物放牧的草地管理方式。先前的研究发现，放牧对土壤有机碳（SOC）具有强烈的正向和负向影响，但对这种差异的解释尚不充分。在以往综述的基础上，我们对来自 17 项研究的 47 个独立实验对照中食草动物对 SOC 密度的影响进行了多因素荟萃分析。在控制研究持续时间和采样深度后，我们明确检验了以下假设：随着降水量的减少、土壤质地细密度的增加、优势草种从 C3 向 C4 光合作用过渡以及放牧强度的降低，食草动物效应将从负向转变为正向。土壤质地、降水量、草种类型、放牧强度、研究持续时间和采样深度这六个变量解释了放牧效应中巨大变异（±150 g m(-2) yr(-1) ）的 85%，且最佳模型包含了降水量与土壤质地之间（P = 0.002）、草种类型与放牧强度之间（P = 0.012）以及研究持续时间与土壤采样深度之间（P = 0.020）的显著相互作用。具体而言，年平均降水量增加 600 mm 导致较细质地土壤上食草动物效应量降低 24%，而在沙质土壤上，相同的降水量增加使食草动物对 SOC 的效应增加 22%。在 C4 占优势和 C4 -C3 混合草地上，增加放牧强度使 SOC 增加了 6-7%，但在 C3 占优势的草地上使 SOC 平均减少了 18%。尽管缺乏对天然野生动物主导的生态系统和热带草地的研究，我们依然发现了这些规律。我们的结果表明，未来应重点关注为何 C3 与 C4 主导的草地在 SOC 对放牧的响应上存在如此大的差异，这表明食草动物对 SOC 的影响具有高度的情境特异性，并提示不同地区的食草动物管理方式可能需要有所差异，以帮助减缓温室气体排放。