牦牛放牧对青藏高原东南缘泥炭沼泽湿地CO2排放的影响

余磊朝，郭雪莲，王山峰，刘双圆，王 雪

(1.国家高原湿地研究中心，云南 昆明 650224； 2.西南林业大学生态旅游学院，云南 昆明 650224)

牦牛放牧对青藏高原东南缘泥炭沼泽湿地CO2排放的影响

余磊朝1,2，郭雪莲1，王山峰1，刘双圆1，王 雪1

(1.国家高原湿地研究中心，云南 昆明 650224； 2.西南林业大学生态旅游学院，云南 昆明 650224)

选取青藏高原东南缘碧塔海湿地内的典型泥炭沼泽地为研究区，研究了牦牛放牧干扰对泥炭沼泽湿地CO2排放的影响。结果表明，牦牛放牧对泥炭沼泽湿地CO2排放有显著影响。牦牛放牧干扰下，泥炭沼泽湿地CO2排放通量表现为粪斑>粪斑+践踏>对照>践踏(P<0.05)。试验期间，粪斑、粪斑+践踏、对照和践踏的CO2排放通量平均值分别为14.38、9.48、4.71和2.60 μmol·(m2·s)-1。对照的CO2排放通量与10 cm土壤温度呈显著正相关关系(P<0.05)，而粪斑、践踏、粪斑+践踏的CO2排放通量均与10 cm土壤温度无相关关系(P>0.05)。牦牛放牧过程中，粪便输入促进了泥炭沼泽湿地CO2排放，践踏抑制了泥炭沼泽湿地CO2排放，放牧干扰减弱了土壤温度对CO2排放的影响。

CO2排放；高原湿地；泥炭沼泽；牦牛放牧

CO2作为引起全球气候变暖的第一大温室气体，能吸收从地球表面反射的红外线，将能量储存于大气中，从而引起地球表面的温度升高。据全球气候模型预测，大气中CO2的浓度倍增导致北纬高海拔地区的地球表面温度升高3～5 ℃[1]。

湿地生态系统是陆地生态系统中单位面积碳储量最高的生态系统[2]。其中，泥炭地土壤储存了地球陆地土壤有机碳库的30%[3-5]。因此，泥炭沼泽湿地生态系统在平衡全球大气CO2浓度上起着重要的作用[6-7]。气候变化和人为活动的加剧，干扰了泥炭沼泽湿地生态系统碳循环过程，改变了其碳循环模式，储存在土壤中的碳以气体形式释放到大气中，从而加剧人类活动造成的温室效应，对全球气候变化造成重要影响。

放牧作为一种干扰方式，通过放牧过程中牲畜的践踏、啃食和排泄对湿地生态系统造成影响。在放牧过程中，牲畜践踏的作用通过影响湿地植物生长及群落结构特征[8]、土壤理化性质[9]、微生物群落结构特征[10]，进而影响湿地生态系统CO2的排放通量[11-14]。牲畜排泄是一种重要的施肥措施，其取食的植物养分中有60%～99%会以排泄物的形式返还到生态系统中，使得排泄物斑块成为碳氮转化的重要场所[15]。

目前，关于放牧对湿地生态系统CO2排放的影响已经开展了大量研究，青藏高原高寒湿地土壤表层有机碳含量和含水量均表现为全年放牧<冬季放牧<全年禁牧[16]。与对照区(不放牧)相比，轻度放牧显著提高了高寒沼泽土壤有机碳含量[17]。随着围封年限的增加，荒漠草原0-30 cm土壤微生物生物量碳呈先降后升的趋势[18]。与围栏禁牧相比，放牧干扰降低了盐沼CO2的排放通量，且CO2排放通量与土壤温度呈正相关[19]。麋鹿放牧区长江洪泛湿地土壤呼吸高于禁牧区内的呼吸，土壤细菌呼吸表现为禁牧区显著高于放牧区，而土壤真菌呼吸没有显著差异[20]。锡林河典型草原区河流湿地自由放牧样地植物群落土壤呼吸速率和日变化幅度均高于围封保育湿地；湿地植物群落土壤呼吸与土壤温度和土壤含水量均呈正相关[21]。尽管放牧干扰对湿地土壤理化性质、土壤呼吸和CO2排放通量的影响已开展了大量研究，但放牧过程中的动物排泄对湿地生态系统碳通量的影响研究还较少。

滇西北是云南高原湿地的集中分布区，地处青藏高原东南缘横断山腹地的纵向岭谷区，位于澜沧江、长江等大江大河的上游，是我国乃至下游国家的重要的生态屏障[22-23]；是世界生物多样性的3个热点地区之一，被称为世界级的生物基因库[24]。由于地处少数民族聚集的农牧交错带，当地对于湿地资源利用的主要途径之一是放牧。碧塔海是滇西北高原泥炭沼泽湿地集中分布区，同时也是受放牧干扰较为典型的区域。放牧类型主要为牦牛放牧。目前，关于放牧以及放牧过程中牲畜粪便输入对碧塔海泥炭沼泽湿地CO2排放通量的影响研究还未见报道。本研究以滇西北高原碧塔海泥炭沼泽湿地为研究对象，定位监测牦牛粪斑、牦牛践踏、牦牛粪斑和践踏交互作用下泥炭沼泽湿地的CO2排放，以探究牦牛放牧过程对泥炭沼泽湿地CO2排放的影响及机制，为放牧对湿地碳循环影响研究提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究地位于云南省迪庆藏族自治州香格里拉市碧塔海国际重要湿地(27°46′35″-27°57′25″ N，99°54′23″-100°08′59″ E)，海拔3 512.9 m。气候属亚热带季风气候区，但叠加了海拔高度与高原地貌作用，形成冷凉湿润的高原气候，主要特点为长冬无夏，春秋短促；气温年较差小，日较差大。年平均气温5.4 ℃，最热月( 7 月) 均温13.2 ℃，最冷月( 1 月) 均温-3.8 ℃。年平均降水量617.6 mm，且绝大多数降水发生在6-9月。蒸发量1 013.9 mm，日照时数2 203 h[25]，≥10 ℃年积温1 507.3 ℃·d[26]。

试验地位于碧塔海国际重要湿地海尾典型泥炭沼泽湿地，地表浅层积水或土壤过饱和，主要土壤类型为泥炭沼泽土。放牧类型为牦牛放牧，放牧湿地面积约20 hm2，牦牛数量50头，放牧强度2.5头·hm-2，每年的放牧时间为5-10月。试验地主要湿地植被类型有膨囊苔草(Carexlehmanii)、矮地榆(Sanguisorbafiliformis)、发草(Deschampsiacespitosa)、紫茎小芹(Sinocarumcoloratum)等草本植物。

1.2 试验设计

2015年8月，在碧塔海海尾典型泥炭沼泽湿地内，选择地表植被未受牲畜啃食、土壤未受踩踏干扰影响10 m×10 m的区域作为对照区(CK)，地表植被受到明显啃食、土壤受到踩踏10 m×10 m的区域作为践踏处理(T)。然后，在对照内随机选取3个1 m×1 m的样地作为对照样地(CK)，3个1 m×1 m的样地设置牦牛粪斑，作为粪斑样地(F)；在践踏区内随机选取3个1 m×1 m的样地作为践踏样地(T)，3个1 m×1 m的样地设置牦牛粪斑，作为粪斑+践踏样地(T+F)。每个样地内安置1个LI-8100土壤环。为防止试验遭到牲畜破坏，试验区采用临时性围栏围护。试验开始前，在试验区内随机选取6头牦牛，于第二天早上跟踪收集牦牛排泄的新鲜粪便，将收集的粪便置于塑料桶内，低温储存。将混合均匀的牦牛粪便施加到粪斑样地和粪斑+践踏样地的土壤环内。粪斑特征为直径20 cm、厚度4 cm、含水量82.7%、有机碳含量48.36%。

CO2排放通量利用LI-8100-103便携测量室连接到LI-8100土壤碳通量自动测量系统( LI-COR Inc.，NE，USA) 进行测定。试验开始前，在每个样地内随机布置3个内径20 cm、高12 cm的PVC土壤环。将PVC土壤环的一端削尖后压入土中，每个土壤环露出地面的高度为7.5 cm，并保持土壤环在整个试验期间位置不变。气体每隔3 d测量一次，测量时间为09:00-11:00。测定时将土壤呼吸室放置在PVC管的基座上，以达到密闭状态为准。在测定气体通量的同时，利用LI-8100土壤碳通量测量系统自带的土壤温度和土壤湿度探头同时测定地下10 cm深处土壤温度和土壤含水量。

1.3 数据分析

每个样地内3个样地的平均值作为该样地CO2排放通量、土壤10 cm温度和土壤10 cm湿度值。各个样地之间的差异显著采用配对样本t检验。环境因子(土壤温度和土壤湿度)与气体通量的相关关系采用Pearson相关系数检验其相关显著性，采用一元线性回归分析检验CO2排放通量与土壤温度和土壤湿度之间的关系。数理统计差异分析采用SPSS 19.0软件进行，作图采用软件Excel 2010。数据组之间显著差异性水平设置为P=0.05。

2 结果与分析

2.1 牦牛放牧对泥炭沼泽湿地土壤温度和湿度的影响

牦牛放牧干扰下，对照、粪斑、践踏、粪斑+践踏的10 cm深土壤温度变化差异不显著(P>0.05)(图1)。对照、粪斑、践踏、粪斑+践踏的10 cm深土壤湿度在试验期间均波动较大，其中对照土壤湿度变化范围为40%～125%，粪斑为48%～120%，践踏为23%～77%，粪斑+践踏为17%～100%(图2)。粪斑和践踏样地的土壤湿度基本与对照的土壤湿度差异显著(P<0.05)。

2.2 牦牛放牧对泥炭沼泽湿地CO2排放通量的影响

牦牛放牧干扰下，泥炭沼泽湿地CO2排放通量始终表现为粪斑>粪斑+践踏>对照>践踏(P<0.05)(图3)。试验期间，粪斑、粪斑+践踏、对照和践踏的CO2排放通量平均值分别为14.38、9.48、4.71和2.60 μmol·(m2·s)-1。

粪斑CO2排放通量大幅增加，排放通量最大值出现在8月10日，其通量值达到19.17 μmol·(m2·s)-1，之后粪斑CO2排放通量呈下降趋势，8月19日CO2排放通量出现另一个峰值，之后又呈下降趋势，试验结束时粪斑的CO2排放通量降为11.54μmol·(m2·s)-1。粪斑+践踏、对照和践踏的CO2排放通量随时间变化均较为平缓。粪斑+践踏、对照和践踏最大通量值分别为11.96、6.45和3.53μmol·(m2·s)-1，最小值分别为5.89、3.52和2.11 μmol·(m2·s)-1。

图1 牦牛放牧对泥炭沼泽湿地10 cm深土壤温度的影响Fig.1 Effect of yak grazing on the 10 cm depth soil temperature of peat bog

图2 牦牛放牧对泥炭沼泽湿地10 cm深土壤湿度的影响Fig.2 Effect of yak grazing on the 10 cm depth soil moisture of peat bog

注：*表示在同一测定日期各处理与对照间差异显著(P<0.05)。

Note:* indicate significant difference between each treatment and control at the same date at 0.05 level.

图3 牦牛放牧对泥炭沼泽湿地CO2排放通量的影响Fig.3 Effect of yak grazing on CO2 fluxes of peat bog ecosystem

2.3 CO2排放通量与土壤温度和土壤湿度的关系

对照的CO2排放通量与10 cm土壤温度存在显著正相关(P<0.05)；粪斑、践踏、粪斑+践踏的CO2排放通量与10 cm土壤温度和土壤湿度均无显著相关关系(表1)。通过一元线性回归分析CO2排放通量。与土壤温度和土壤湿度的关系，发现只有对照的CO2排放通量与土壤温度存在显著的线性相关关系(y=0.768x-6.248)，对照土壤温度能够解释CO2排放通量变化的87.4%(R2=0.874)。粪斑、践踏和粪斑+践踏的CO2排放通量与土壤温度和土壤湿度均不存在线性相关关系

3 讨论

3.1 牦牛粪便输入对泥炭沼泽湿地CO2排放通量的影响

牦牛放牧过程中的粪便输入作为肥料给土壤提供营养成分的同时，不可避免地影响湿地系统的碳循还过程。牦牛粪斑的CO2排放通量较无粪斑高36%～50%[27]，本研究也发现粪斑CO2平均排放通量较对照增加67.2%。蔡延江等[28]发现，牦牛粪斑中总有机碳的含量达到了32.1%，本研究中牦牛粪斑总有机碳含量达到了48.36%，牦牛粪斑的高CO2排放通量可能来自于粪便微生物和无脊椎动物对粪便中有机碳的分解。牦牛粪便在短期内对川西北高寒草甸土壤有机碳没有显著的提高作用，可能是由于牦牛粪便的输入促进了微生物及昆虫的活动，从而加快了有机碳的分解[29]。粪便的分解受生物因素和非生物因素的共同影响，不同的区域、天气和季节，粪便分解的时间也不相同。Holter[30]研究发现，在夜晚不遮盖牦牛粪便的情况下，75%牦牛粪便在32 d内被蚯蚓分解完。生物因素如粪便中的粪便微生物和无脊椎动物的活动也对粪便的分解起着至关重要的作用[28]。

表1 不同处理下CO2排放通量与土壤温度和土壤湿度的关系Table 1 Relationships between CO2 fluxes and 10 cm depth soil temperature and moisture under different yak grazing treatments

注:*表示显著相关(P<0.05)。

Note:* indicate significant correlation at 0.05 level.

通过分析CO2排放通量与10 cm土壤温度的关系可知，对照CO2排放通量与10 cm土壤温度呈显著正相关(P<0.05)，而粪斑CO2排放通量与10 cm土壤温度无显著相关关系，说明牦牛粪便输入减弱了土壤温度对CO2排放的影响，这与蔡延江等[28]研究牲畜粪便返还对藏北高寒草原土壤CH4排放影响的研究结论一致。

3.2 牦牛践踏对泥炭沼泽湿地CO2排放通量的影响

英国里布尔湾的盐沼湿地放牧区的CO2排放显著低于禁牧区[19]，本研究中，牦牛践踏CO2排放通量也显著小于对照(P<0.05)。生态系统CO2排放是地上植物呼吸、地下根呼吸、土壤微生物呼吸和土壤动物呼吸的总和[31]，本研究中牦牛践踏CO2排放小于对照可能是由于牦牛践踏改变了地上植被群落的结构，并减少了地上生物量从而降低了植物的自养呼吸，同时降低了对地下根和微生物碳的供应从而减弱了土壤呼吸。放牧降低了高寒草甸[32]和滇西北亚高山草甸[33]的土壤呼吸速率。然而，也有研究发现，放牧对若尔盖高原泥炭地[34]和内蒙古天然草原[35]CO2排放没有显著影响，这主要是放牧在减少地上生物量，从而降低植物的自养呼吸和微生物呼吸的同时，也提高了土壤温度，增加了土壤呼吸，二者的影响相互抵消的缘故。放牧增加了内蒙古典型草原的草地生态系统呼吸[36]，可能是由于家畜的践踏对土壤物理性状和土壤持水能力造成的影响有关。本研究也发现，与对照相比，牦牛践踏减弱了土壤温度对CO2排放的影响，而增强了土壤湿度对CO2排放的影响。

3.3 牦牛粪便输入和践踏交互作用对泥炭沼泽湿地CO2排放通量的影响

粪斑+践踏的CO2排放通量低于粪斑，但显著高于对照和践踏。说明粪斑+践踏CO2排放通量是牦牛粪斑和牦牛践踏作用叠加的结果。牦牛粪便的分解抵消了牦牛践踏导致的湿地系统CO2排放降低的效果。与对照相比，粪斑+践踏减弱了10 cm土壤温度和湿度对泥炭沼泽湿地CO2排放的影响。

4 结论

牦牛粪斑显著增加了青藏高原东南缘泥炭沼泽湿地的CO2排放通量；相比无放牧活动区，牦牛放牧活动中牦牛践踏显著降低CO2排放通量；粪斑+践踏处理下，CO2排放通量显著高于对照并显著低于牦牛粪斑。

对照的CO2排放通量与10 cm土壤温度存在显著正相关(P<0.05)，而粪斑、践踏、粪斑+践踏的CO2排放通量均与10 cm土壤温度无显著相关关系。

References：

[1] Fouche J,Keller C,Allard M,Ambrosi J P.Increased CO2fluxes under warming tests and soil solution chemistry in Histic and Tur-bic Cryosols,Salluit,Nunavik,Canada.Soil Biology & Biochemistry,2014,68(1):185-199.

[2] 曾昭朝,赵祥华,夏冬青.腾冲北海湿地生态系统碳储存功能及价值评估初探.环境科学导刊,2010,29(3):46-48. Zeng Z Z,Zhao X H,Xia D Q.Pilot study on function and value of carbon storage by Beihai wetland ecological system of Tengchong.Environmental Science Survey,2010,29(3):46-48.(in Chinese)

[3] Gorgam E.Northern peatlands:Role in the carbon cycle and probable responses to climatic warming.Ecological applications,1991,1(2):182-195.

[4] Yu Z,Loisel J,Brosseau D P,Beilman D W.Global peatland dynamics since the Last Glacial Maximum.Geophysical Research Letters,2010,37(13):69-73.

[5] 周文昌,崔丽娟.泥炭湿地碳储量核算与其影响因素分析.土壤学报,2014,51(2):226-237. Zhou W C,Cui L J.Budgeting of carbon storage in peat wetlands and its affecting factors.Acta Pedologica Sinica,2014,51(2):226-237. (in Chinese)

[6] Beniston M,Diaz H F,Bradley R S.Climatic change at high elevation site:An overview.Climatic Change,1997,36(3):233-251.

[7] Christensen T R,Michelsen A,Jonasson S,Schmidt I K.Carbon dioxide and methane exchange of a subarctic heath in response to climate change related environmental manipulations.Oikos,1997,79(1):34-44.

[8] Teuber L M,Holzel N,Fraser L H.Livestock grazing in intermountain depressional wetlands——Effects on plant strategies,soil characteristics and biomass.Agriculture Ecosystems & Environment,2013,175(4):21-28.

[9] Dahwa E,Mudzengi C,Hungwe T,Shoko M D,Poshiwa X,Shakkie S.Influence of grazing intensity on soil properties and shaping herbaceous plant communities in semi-arid dambo wetlands of Zimbabwe.Journal of Environmental Protection,2013,4(10):1181-1188.

[10] Zhao J,Shao Y Q,Zhao Z L,Liu F,Zhou H.Diversity of fungi and actinomycetes in soil of enclosed and grazing wetland on Inner Mongolian Plateau.Advanced Materials Research,2011,356-360:2703-2706.

[11] Hirota M,Tang Y H,Hu Q W,Kato T,Hirata S,Mo W H,Cao G M,Mariko S.The potential importance of grazing to the fluxes of carbon dioxide and methane in an alpine wetland on the Qinghai-Tibetan Plateau.Atmospheric Environment,2005,39(29):5255-5259.

[12] 王君，沙丽清，李检舟，冯志立.云南香格里拉地区亚高山草甸不同放牧管理方式下的碳排放.生态学报，2008，28(8)：3574-3583. Wang J,Sha L Q,Li J Z,Feng Z L.CO2efflux under different grazing managements on subalpinemeadows of Shangri-la,northwest Yunnan Province,China.Acta Ecologica Sinica,2008,28(8):3574-3583.

[13] Worrall F,Clay G D.The impact of sheep grazing on the carbon balance of a peat land.Science of the Total Environment,2012,438(3):426-434.

[14] 张艳博,罗鹏,孙庚,牟成香,王志远,吴宁,罗光荣.放牧对青藏高原东部两种典型高寒草地类型凋落物分解的影响.生态学报,2012,32(15):4605-4617. Zhang Y B,Luo P,Sun G,Mou C X,Wang Z Y,Wu N,Luo G R.Effects of grazing on litter decomposition in two alpine meadow on the eastern Qinghai-Tibet Plateau.Acta Ecologica Sinica,2012,32(15):4605-4617.(in Chinese)

[15] Haynes R J,Williams P H.Nutrient cycling and soil fertility in the grazed pasture ecosystem.Advances in Agronomy,1993,9:119-199.

[16] 何贵永,孙浩智,史小明,齐威,杜国祯.青藏高原高寒湿地不同季节土壤理化性质对放牧模式的响应.草业学报,2015,24(4):12-20. He G Y,Sun H Z,Shi X M,Qi W,Du G Z.Soil properties of Tibetan Plateau alpine wetland affected by grazing and season.Acta Prataculturae Sinica,2015,24(4):12-20.(in Chinese)

[17] 李凤霞,李晓东,周秉荣,祁栋林,王力,傅华.放牧强度对三江源典型高寒草甸生物量和土壤理化特征的影响.草业科学,2015,32(1):11-18. Li F X,Li X D,Zhou B R,Qi D L,Wang L,Fu H.Effects of grazing intensity on biomass and soil physical and chemical characteristics in alpine meadow in the source of three rivers.Pratacultural Science,2015,32(1):11-18.(in Chinese)

[18] 杨静,孙宗玖,杨合龙,董乙强.封育年限对蒿类荒漠土壤有机碳组分及其碳、氮特征的影响.草业科学,2016,33(4):564-572. Yang J,Sun Z J,Yang H L,Dong Y Q.Effects of enclosure period on carbon and nitrogen characteristics and components of soil organic carbon inArtemisiadesert.Pratacultural Science,2016,33(4):564-572.

[19] Ford H,Garbutt A,Jones L,Jones D L.Methane,carbon dioxide and nitrogen oxide fluxes from a temperate salt marsh:Grazing management does not alter global warming potential.Estuarine,Coastal and Shelf Science,2012,113:182-191.

[20] Chen J R,Wang Q L,Li M,Liu F,Li W,Yin L Y.Effects of deer disturbance on soil respiration in a subtropical floodplain wetland of the Yangtze River.European Journal of Soil Biology,2013,56(3):65-71.

[21] 高娟，王立新,王炜,刘华民,周延林.放牧对典型草原区湿地植物群落土壤呼吸的影响.内蒙古大学学报:自然科学版,2011,42(4):404-411. Gao J,Wang L X,Wang W,Liu H M,Zhou Y L.Comparative research on soil respiration of wetland plant communities under different utilizations in Xilin River Basin.Journal of Inner Mongolia University:Natural Science Edition,2011,42(4):404-411.(in Chinese)

[22] 陈桂琛,黄志伟,卢学峰,彭敏.青海高原湿地特征及其保护.冰川冻土,2002,24(3):254-259. Chen G C,Huang Z W,Lu X F,Peng M.Characteristics of wetland and its conservation in the Qinghai plateau.Journal of Glaciology and Geocryology,2002,24(3):254-259.(in Chinese)

[23] 王根绪,李元寿,王一博,陈玲.近40年来青藏高原典型高寒湿地系统的动态变化.地理学报,2007,62(5):481-489. Wang G X,Li Y S,Wang Y B,Chen L.Typical alpine wetland system changes on the Qinghai-Tibet Plateau in Recent 40 years.Acta Geographica Sinica,2007,62(5):481-489.(in Chinese)

[24] 杨宇明,王娟,王建浩,裴盛基.云南生物多样性及其保护研究.北京:科学出版社,2008:13-15. Yang Y M,Wang J,Wang J H,Pei S J.Studies on the Biodiversity and Its Conservation in Yunnan,China.Beijing:Science Press,2008:13-15.(in Chinese)

[25] Li Q,Wu Z L,Liu L L,Xu N,Yang X D.Grassland insect community diversity in Tibetan region of northwestern Yunnan under different management patterns.Chinese Journal of Ecology,2006,25(11):1375-1379.

[26] Yin W Y,Du F,Zhang D C.A study on the rare and precious plant species in the Bitahai Nature Reserve.Journal of Southwest Forestry College,2004,24(1):20-22,30.

[27] Lin X W,Wang S P,Ma X Z,Xu G P,Luo C Y,Li Y N.Fluxes of CO2,CH4,and N2O in an alpine meadow affected by yak excreta on the Qinghai-Tibetan plateau during summer grazing periods.Soil Biology & Biochemistry,2009,41(4):718-725.

[28] 蔡延江,杜子银,王小丹,赵慧,鄢燕，鲁旭阳.牲畜排泄物返还对藏北高寒草原土壤CH4排放的影响.山地学报,2014,32(4):393-400. Cai Y J,Du Z Y,Wang X D,Zhao H,Yan Y,Lu X Y.Effects of excreta returns on CH4emissions from an alpine steppe soil in Northern Tibet,China.Journal of Mountain Science,2014,32(4):393-400.(in Chinese)

[29] 何奕忻,孙康,刘琳,罗鹏,吴宁,罗光荣.牦牛粪便对川西北高寒草甸土壤养分的影响.应用与环境生物学报,2009,15(5):666-671. He Y X,Sun K,Liu L,Luo P,Wu N,Luo G R.Effect of yak dung on high-frigid meadow soil nutrition in Northwestern Sichuan,China.Chinese Journal of Applied and Environmental Biology,2009,15(5):666-671.(in Chinese)

[30] Holter P.Effect of dung-beetles (Aphodiusspp.) and earthworms on the disappearance of cattle dung.Oikos,1979,32(3):393-402.

[31] 宋长春,王毅勇,王跃思,赵志春.人类活动影响下淡水沼泽湿地温室气体排放变化.地理科学,2006,26(1):82-86. Song C C,Wang Y Y,Wang Y S,Zhao Z C.Character of the greenhouse gas emission in the freshwater mire under human activities.Scientia Geographica Sinica,2006,26(1):82-86.(in Chinese)

[32] 李文,曹文侠,刘皓栋,李小龙,徐长林，师尚礼，冯今,周传猛.不同放牧管理模式对高寒草甸草原土壤呼吸特征的影响.草业学报,2015,24(10):22-32. Li W,Cao W X,Liu H D,Li X L,Xu C L,Shi S L,Feng J,Zhou C M.Analysis of soil respiration under different grazing management patterns in the alpine meadow-steppe of the Qinghai-Tibet Plateau.Acta Prataculturae Sinica,2015,24(10) :22-32.(in Chinese)

[33] 欧阳青,代微然,任健,袁福锦,宋丽梅.短期封育对滇西北亚高山草甸土壤呼吸速率的影响.中国农学通报,2014,30(16):7-11. Ouyang Q,Dai W R,Ren J,Yuan F J,Song L M.Effects of short-term enclosure on soil respiration rate of sub-alpine meadow in Northwestern Yunnan.Chinese Agricultural Science Bulletin,2014,30(16):7-11.(in Chinese)

[34] 宗宁,石培礼,蒋婧,熊定鹏，孟丰收，宋明华，张宪洲，沈振西.短期氮素添加和模拟放牧对青藏高原高寒草甸生态系统呼吸的影响.生态学报,2013,33(19):6191-6201. Zong N,Shi P L,Jiang J,Xiong D P,Meng F S,Song M H,Zhang X Z,Shen Z X.Interactive effects of short-term nitrogen enrichment and simulated grazing on ecosystem respiration in an alpine meadow on the Tibetan Plateau.Acta Ecologica Sinica,2013,33(19):6191-6201.(in Chinese)

[35] 周文昌,索郎夺尔基,崔丽娟,王义飞，李伟.围栏禁牧与放牧对若尔盖高原泥炭地CO2和CH4排放的影响.生态环境学报,2015,24(2):183-189. Zhou W C,Suolang Duoerji,Cui L J,Wang Y F,Li W.Effects of fencing and grazing on the emissions of CO2and CH4in Zoige Peatland,East Qinghai-Tibetan Plateau.Ecology and Environmental Sciences,2015,24(2):183-189.(in Chinese)

[36] 王跃思,薛敏,黄耀,刘广仁,王明星，纪宝明.内蒙古天然与放牧草原温室气体排放研究.应用生态学报,2003,14(3):372-376. Wang Y S,Xue M,Huang Y,Liu G R,Wang M X,Ji B M.Greenhouse gases emission or uptake in Inner Mongolia natural and free grazing grasslands.Chinese Journal of Applied Ecology,2003,14(3):372-376.(in Chinese)

(责任编辑 武艳培)

Effects of yak grazing on CO2fluxes in peat bogs in the Northwest Yunnan Plateau

Yu Lei-chao1,2, Guo Xue-lian1, Wang Shan-feng1, Liu Shuang-yuan1, Wang Xue1

(1.National Plateau Wetlands Research Center, Kunming 650224, China;2.College of Ecological Tourism, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China)

To assess the impacts of yak excreta and trampling on carbon dioxide (CO2) fluxes inatypical peat bog in the Bitahai wetland in the Northwest Yunnan Plateau, CO2fluxes weremeasured in yak dung, yak trampled areas, yak dung intrampled areas (as an indicator of the interaction of yak dung and yak trampling), and control areas during the summer grazing season in 2015. The results showed that yak grazing significantly affected the emissions of CO2of peat bogs in the Bitahai wetland. The fluxes of CO2from different grazing treatments were characterized by yak dung>yak dung and trampled>control>yak trampled(P<0.05). During the experimental period, the average amount of CO2fluxes from yak dung, yak dung and trampled, control, and yak trampled areaswere14.38, 9.48, 4.71, and 2.60 μmol·m-2·s-1, respectively. Fluxes of CO2in the control area had a significant positive correlation with the temperature of the upper 10 cm soil (P<0.05). In contrast, fluxes of CO2in yak dung, yak trampled, and yak dung and trampled areas had no correlation with the upper 10 cm soil temperature. These results indicated that yak dung improvedthe fluxes of CO2in peat bogs, but yak trampling had the opposite effect. Yak grazing decreasedthe effect of soil temperature on the fluxes of CO2in peat bogs.

carbon dioxide emission; alpine wetland; peat bog; yak grazing

Guo Xue-lian E-mail:guoxuelian2009@hotmail.com

2016-01-22接受日期：2016-09-26

国家自然科学基金项目(41563008、41001332)；云南碧塔海国际重要湿地保护与恢复项目

余磊朝(1983-)，男，河北邯郸人，硕士，研究方向为湿地与环境。E-mail:810859924@qq.com

郭雪莲(1979-)，女，吉林白城人，副教授，硕导，博士，研究领域为湿地生态学和生物地球化学。 E-mail:guoxuelian2009@hotmail.com

10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0044

S812.8;S823.8+5

A

1001-0629(2016)12-2418-07*

余磊朝,郭雪莲,王山峰,刘双圆,王雪.牦牛放牧对青藏高原东南缘泥炭沼泽湿地CO2排放的影响.草业科学,2016,33(12)：2418-2424.

Yu L C,Guo X L,Wang S F,Liu S Y,Wang X.Effects of yak grazing on CO2fluxes in peat bogs in the Northwest Yunnan Plateau.Pratacultural Science，2016,33(12)：2418-2424.