轮牧对荒漠草原土壤种子库特征的影响

doi:10.11686/cyxb2025196

草业学报 ›› 2026, Vol. 35 ›› Issue (4): 1-13.DOI: 10.11686/cyxb2025196

• 研究论文 •

轮牧对荒漠草原土壤种子库特征的影响

李豫悦¹(), 魏浩男², 马兴忠², 姜海鑫¹, 聂明鹤¹, 周瑶¹, 代成江³, 田小武⁴, 王国会¹, 马红彬¹()

^1.宁夏大学林业与草业学院，农业农村部饲草高效生产模式创新重点试验室，宁夏草牧业工程技术研究中心，宁夏银川 750021
^2.中宁县林业和草原局，宁夏中卫 755100
^3.固原市原州区林业和草原发展服务中心，宁夏固原 756000
^4.中卫市国有林业总场，宁夏中卫 755000

收稿日期:2025-05-19 修回日期:2025-08-07 出版日期:2026-04-20 发布日期:2026-02-07
通讯作者: 马红彬
作者简介:Corresponding author. E-mail： ma_hb@nxu.edu.cn
李豫悦（2002-），男，宁夏银川人，在读硕士。E-mail： YuyueLi111@163.com
基金资助:
宁夏中央引导地方科技发展专项(2023FRD05035);国家自然科学基金(32371783);中卫市2024年退化草原生态修复项目监测与评价项目，原州区草原季节性放牧试点效应监测评价项目（2023）和中卫市沙坡头区2024年防沙治沙示范建设项目资助

Effects of rotational grazing on characteristics of the soil seed bank in desert steppe

Yu-yue LI¹(), Hao-nan WEI², Xing-zhong MA², Hai-xin JIANG¹, Ming-he NIE¹, Yao ZHOU¹, Cheng-jiang DAI³, Xiao-wu TIAN⁴, Guo-hui WANG¹, Hong-bin MA¹()

^1.College of Forestry and Prataculture，Key Laboratory for Model Innovation in Forage Production Efficiency，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，P. R. China，Ningxia Grassland and Animal Husbandry Engineering Technology Research Center，Ningxia University，Yinchuan 750021，China
^2.Zhongning County Bureau of Forestry and Grassland，Zhongwei 755100，China
^3.Guyuan Yuanzhou District Forestry and Grassland Development Service Center，Guyuan 756000，China
^4.Zhongwei State-Owned Forestry General Farm，Zhongwei 755000，China

Received:2025-05-19 Revised:2025-08-07 Online:2026-04-20 Published:2026-02-07
Contact: Hong-bin MA

摘要/Abstract

摘要：

土壤种子库对维持草地植物群落的稳定性、多样性和遗传性至关重要，研究放牧干扰对草地土壤种子库的影响对草地的科学管理具有重要意义。以宁夏砾质灰钙土荒漠草原和沙壤灰钙土荒漠草原为研究对象，通过野外轮牧试验和室内萌发试验，探讨了短期轮牧对土壤种子库特征的影响。结果表明：两种土壤质地的荒漠草原在轮牧下种子库种子密度无显著变化、但多年生植物种子比例增加，主要集中于0~5 cm土层中；相对于封育，轮牧下砾质灰钙土荒漠草原种子库种子Shannon指数提升、Simpson指数下降，而沙壤灰钙土荒漠草原轮牧下Margalef指数与Simpson指数上升，两种土壤质地草原的Pielou指数均无显著变化；种子库物种与地上植被物种相似性较低，其中沙壤灰钙土荒漠草原的相似性整体高于砾质灰钙土荒漠草原；砾质荒漠草原土壤种子库主要受土壤速效钾、pH的影响，而沙壤灰钙土荒漠草原种子库则受全磷、铵态氮的影响。研究认为，轮牧对干旱区荒漠草原土壤种子库的物种组成及密度影响显著，土壤质地和环境因子共同影响着土壤种子库的变化。

关键词: 土壤种子库, 组成和密度, 多样性和相似性, 短期轮牧, 荒漠草原

Abstract:

The soil seed bank is crucial for maintaining the stability， diversity， and genetic integrity of grassland plant communities. Knowledge of the impact of grazing disturbance on the soil seed bank is essential for the scientific management of grasslands. This research focused on two desert grasslands in gravelly sierozem desert steppe and sandy loam sierozem desert steppe. Field rotational grazing experiments and indoor germination tests were conducted to examine the effects of short-term rotational grazing on the soil seed bank. Results indicate that rotational grazing is not significantly altering soil seed bank density in desert grassland of either soil texture； however， it is driving an increase in perennial plant seed proportions， with seeds showing strong concentration within the 0-5 cm soil layer. Compared to grazing exclusion by fencing， the gravelly sierozem desert steppe under rotational grazing showed an increase in the Shannon index and a decrease in the Simpson index. In contrast， the sandy loam sierozem desert steppe had increases in both the Margalef and Simpson indices. However， the Pielou index of the seed bank did not change significantly with rotational grazing in either type of grassland. The similarity between the seed bank species and aboveground vegetation species was low， with the sandy loam sierozem desert steppe showing overall higher similarity than the gravelly sierozem desert steppe. In the gravelly sierozem desert steppe， the seed bank was mainly influenced by soil factors such as available potassium and pH， while in the sandy loam sierozem desert steppe， it was more affected by total phosphorus and ammonium nitrogen. This study suggests that rotational grazing has a significant impact on the species composition and density of the soil seed bank in desert steppe. Soil texture and environmental factors collectively impact soil seed bank dynamics.

Key words: soil seed bank, composition and density, diversity and similarity, short-term rotational grazing, desert steppe

李豫悦, 魏浩男, 马兴忠, 姜海鑫, 聂明鹤, 周瑶, 代成江, 田小武, 王国会, 马红彬. 轮牧对荒漠草原土壤种子库特征的影响[J]. 草业学报, 2026, 35(4): 1-13.

Yu-yue LI, Hao-nan WEI, Xing-zhong MA, Hai-xin JIANG, Ming-he NIE, Yao ZHOU, Cheng-jiang DAI, Xiao-wu TIAN, Guo-hui WANG, Hong-bin MA. Effects of rotational grazing on characteristics of the soil seed bank in desert steppe[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2026, 35(4): 1-13.

图/表 8

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草原类型Grassland type	处理 Treatment	代号 Code mark	小区面积 Plot area （hm²）	小区数 No. of plots	放牧羊只数No. of sheep	放牧频率 Frequency of grazing	轮牧周期 Rotational grazing cycle （d）	放牧日期 The date of grazing	牧草利用率 Pasture utilization ratio （%）
GSDS	FY	LCK	110	1	0	0	0	不放牧No grazing	0.00
GSDS	SG	LLM	110	3	248	3	30	06-20-09-17，90 d	65.23
SLSDS	FY	SCK	180	1	0	0	0	不放牧No grazing	0.00
SLSDS	SG	SLM	180	3	368	3	33	06-24-09-30，99 d	52.10

草原类型Grassland type	处理 Treatment	代号 Code mark	小区面积 Plot area （hm²）	小区数 No. of plots	放牧羊只数No. of sheep	放牧频率 Frequency of grazing	轮牧周期 Rotational grazing cycle （d）	放牧日期 The date of grazing	牧草利用率 Pasture utilization ratio （%）
GSDS	FY	LCK	110	1	0	0	0	不放牧No grazing	0.00
GSDS	SG	LLM	110	3	248	3	30	06-20-09-17，90 d	65.23
SLSDS	FY	SCK	180	1	0	0	0	不放牧No grazing	0.00
SLSDS	SG	SLM	180	3	368	3	33	06-24-09-30，99 d	52.10

科名 Family name	物种 Species	生活型 Life form	砾质灰钙土荒漠草原GSDS		沙壤灰钙土荒漠草原SLSDS
科名 Family name	物种 Species	生活型 Life form	LCK	LLM	SCK	SLM
禾本科 Poaceae	狗尾草Setaria viridis	A	-	-	340±206a	233±46a
	短花针茅S. breviflora	P	367±170a	150±50a	480±117a	364±31a
	糙隐子草C. squarrosa	P	-	-	-	267±125
豆科 Leguminosae	苦豆子Sophora alopecuroides	P	-	-	160±80a	133±45a
豆科 Leguminosae	猫头刺Oxytropis aciphylla	S	133±47	-	-	167±47
苋科 Amaranthaceae	猪毛菜Salsola collina	A	-	-	667±249a	194±100a
	刺沙蓬Salsola tragus	A	-	-	-	110±70
	虫实Corispermum hyssopifolium	A	-	-	725±497a	300±100a
菊科 Asteraceae	中华苦荬菜Ixeris chinensis	P	-	130±56	-	-
菊科 Asteraceae	猪毛蒿A. scoparia	P	4200±2083a	2000±374a	340±250a	306±67a
旋花科Convolvulaceae	银灰旋花Convolvulus ammannii	P	-	-	-	133±40
石蒜科Amaryllidaceae	细叶韭Allium tenuissimum	P	400±82	-	-	-
紫草科Boraginaceae	鹤虱Lappula myosotis	A	-	-	320±264	-
车前科Plantaginaceae	细叶车前Plantago minuta	A	-	-	217±24	-
蔷薇科Rosaceae	二裂委陵菜Potentilla bifurca	P	-	-	-	400±82
唇形科Lamiaceae	冬青叶兔唇花Lagochilus ilicifolius	P	-	-	-	117±62
蒺藜科Zygophyllaceae	蒺藜Tribulus terrestris	A	-	118±49	-	-
总计Total			5218±2431a	2280±480a	3249±1687a	2724±815a

科名 Family name	物种 Species	生活型 Life form	砾质灰钙土荒漠草原GSDS		沙壤灰钙土荒漠草原SLSDS
科名 Family name	物种 Species	生活型 Life form	LCK	LLM	SCK	SLM
禾本科 Poaceae	狗尾草Setaria viridis	A	-	-	340±206a	233±46a
	短花针茅S. breviflora	P	367±170a	150±50a	480±117a	364±31a
	糙隐子草C. squarrosa	P	-	-	-	267±125
豆科 Leguminosae	苦豆子Sophora alopecuroides	P	-	-	160±80a	133±45a
豆科 Leguminosae	猫头刺Oxytropis aciphylla	S	133±47	-	-	167±47
苋科 Amaranthaceae	猪毛菜Salsola collina	A	-	-	667±249a	194±100a
	刺沙蓬Salsola tragus	A	-	-	-	110±70
	虫实Corispermum hyssopifolium	A	-	-	725±497a	300±100a
菊科 Asteraceae	中华苦荬菜Ixeris chinensis	P	-	130±56	-	-
菊科 Asteraceae	猪毛蒿A. scoparia	P	4200±2083a	2000±374a	340±250a	306±67a
旋花科Convolvulaceae	银灰旋花Convolvulus ammannii	P	-	-	-	133±40
石蒜科Amaryllidaceae	细叶韭Allium tenuissimum	P	400±82	-	-	-
紫草科Boraginaceae	鹤虱Lappula myosotis	A	-	-	320±264	-
车前科Plantaginaceae	细叶车前Plantago minuta	A	-	-	217±24	-
蔷薇科Rosaceae	二裂委陵菜Potentilla bifurca	P	-	-	-	400±82
唇形科Lamiaceae	冬青叶兔唇花Lagochilus ilicifolius	P	-	-	-	117±62
蒺藜科Zygophyllaceae	蒺藜Tribulus terrestris	A	-	118±49	-	-
总计Total			5218±2431a	2280±480a	3249±1687a	2724±815a

处理 Treatment	地上植被物种数Species number of aboveground vegetation	种子库物种数Species number of seed bank	共有物种数Number of species by both	地上植被优势种 Dominant species of aboveground vegetation	种子库优势种 Seed bank dominant species	相似性指数 Similarity index
LCK	17	4	3	短花针茅S.breviflora	猪毛蒿A. scoparia	0.29
LLM	13	4	1	短花针茅S.breviflora	猪毛蒿A.scoparia	0.12
SCK	11	7	4	猪毛菜S.collina、冰草A.cristatum	短花针茅S.breviflora、虫实C.hyssopifolium	0.44
SLM	20	15	6	猪毛菜S.collina	短花针茅S.breviflora、猪毛蒿A.scoparia	0.34

轮牧对荒漠草原土壤种子库特征的影响

Effects of rotational grazing on characteristics of the soil seed bank in desert steppe

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图/表 8

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