5月23日，Cell出版社旗下國際學術期刊One Earth在線發表了中國農業大學草業科學與技術學院張英俊、劉楠團隊的研究論文《優化放牧管理維持草地植物多樣性和優勢度增強多種生態系統服務》（Optimized grazing management enhances multiple ecosystem services by maintaining plant diversity and dominance in grasslands）。本研究發現溫性草原區實行生長季高峰期短期休牧并結合動態牧壓以適應氣候變化，可實現草地文化、供給、調節和支持服務的協同提升，為世界范圍內草地可持續管理提供了重要科學依據和新見解。

草地生態系統作為全球最大的陸地生態系統，維系著超過10億人的生計，在肉類和奶制品生產、碳儲存、水土保持以及生物多樣性維持等方面發揮著不可替代的作用。雖然降低放牧強度已被證實能夠改善部分生態功能，但如何在保障牧民經濟收入的同時實現草原多功能協同提升，仍是全球性難題。本研究創新性地提出，在設置靈活牧壓基礎上合理安排短期休牧期可有效破解生態保護與畜牧業發展的兩難困境。

本研究首先通過對來自六大洲的80項休牧相關研究進行Meta分析發現，科學規劃休牧制度（PG）能顯著提升草地單項生態功能和整體多功能性（EMF）（圖1）。具體來說，與生長季連續放牧（CG）相比，短期休牧能夠促進調節服務（如碳固持、水土保持）和供給服務（牧草生物量）的協同提升。此外，休牧對多功能性的提升效果不受降水、溫度等氣候因素影響，這為在不同氣候區推廣適應性休牧管理提供了重要科學依據。

有計劃的休牧對草地生態系統功能影響的Meta分析

為深入探究最佳休牧時期的選擇問題，研究團隊在內蒙古呼倫貝爾草原開展了7年的長期放牧實驗，系統比較了設置靈活牧壓的同時在植物生長季早期（R1）、高峰期（R2）和晚期（R3）三種休牧方案，以及生長季持續放牧（CG）和禁牧（GE）對生態系統多功能性的影響。研究通過評估20項涵蓋文化、供給、調節和支持四大類服務的功能指標（圖2）發現，生長季高峰期實施休牧（R2）能確保各類生態系統服務均處于最優水平，并削弱服務間的權衡關系。同時研究團隊通過調研對各項生態系統服務賦予不同權重，評估了四種利益群體（決策部門、旅游從業者、環保人士和農牧民）視角下各種放牧管理制度對草地生態系統多功能性的影響（圖3）。結果表明生長季高峰期休牧處理在四種利益相關者群體中始終獲得最高的EMF評分，并顯著高于持續適度放牧和禁牧。

不同放牧管理方式對草地文化、供給、調節和支持服務的影響

不同利益群體（決策部門A、旅游從業者B、環保人士C和農牧民D）視角放牧管理制度對草地生態系統多功能性的影響

為進一步探究生長季高峰期調控草地多功能性提升的內在機制，研究團隊分析了不同放牧管理方式導致的植物群落和土壤環境因子變化如何影響草地生態系統服務。分析表明，植物功能多樣性是影響文化服務的核心因素，而供給服務則主要受物種豐富度和關鍵物種優勢度的共同驅動。調節服務和支持服務的變化主要由關鍵物種優勢度決定。在生長季高峰期休牧的情況下，這種管理策略通過提升植物多樣性同時維持關鍵物種的優勢度，實現了多種服務的協同提升。結構方程模型進一步證實，相較于傳統放牧方式，生長季高峰期休牧能夠通過維持優勢植物種群顯著提升整體多功能性。

不同放牧管理方式下植物群落屬性和土壤非生物因子對草地生態系統服務和多功能性的貢獻

中國農業大學草業科學與技術學院張英俊教授為該論文通訊作者，草業學院劉楠教授、在讀博士生郭童天和已出站博士后張浩（現為河南牧業經濟學院教師）為該論文共同第一作者。中國農業大學草業學院楊高文教授、在讀博士生韋斌、已畢業博士徐恒康（現為北京市農林科學院助理研究員）、南京農業大學任海彥教授、澳大利亞新南威爾士州初級產業部Warwick Badgery研究員、澳大利亞查爾斯特大學David Kemp教授、澳大利亞維多利亞州Department of Jobs, Precincts and Regions聶中南（Zhongnan Nie）研究員、英國哈珀亞當斯大學Michael R F Lee教授和德國柏林自由大學Matthias C. Rillig教授為本研究做出了重要貢獻。本研究得到國家自然科學基金（32192463，31830092）、國家牧草產業技術體系（CARS-34）和中國農業大學2115人才培育發展支持計劃的資助。