다양한 연령대의 조코르 마운드에서 적당한 가축 방목이 토양 및 식생 특성에 미치는 영향

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12459(2023) 이 기사 인용

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고산 초원의 고원 조코르(Eospalax baileyi)에 의해 형성된 둔덕은 가축에 의해 쉽게 교란됩니다. 우리는 적당한 가축 방목(10월 15일부터 다음 해 3월 15일까지)이 조코르 둔덕의 식물과 토양 특성에 미치는 영향을 밝히는 것을 목표로 했습니다. 이 연구에서는 방목지와 비방목지에서 다양한 연령대(2015~2018)의 조코르 둔덕이 토양 영양분 함량, 토양 효소 활동, 식물 다양성 및 지상 바이오매스(AGB)에 미치는 영향을 조사했습니다. 비방목 지역과 비교하여, 토양 유기탄소(SOC), 총 토양 인, 총 질소에 대한 SOC의 비율은 1- 및 3-방목 지역에서 16.6%-98.7% 더 높았고 토양 우레아제 활성은 8.4% 및 9.6% 더 높았습니다. 방목지에 각각 1년 된 고분. 방목은 4년 된 마운드의 식물 Pielou 지수, 풍부도 및 Shannon-Wiener 다양성 지수를 20.7%-52.4%까지 크게 증가시켰습니다. 부분 최소 제곱 경로 모델링은 식물 종 다양성이 방목지의 식물 AGB에 영향을 미치는 주요 요인인 반면, 토양 효소 활성은 비방목지의 주요 요인임을 보여주었습니다. 우리는 적당한 방목이 고산 초원의 조코르 마운드에서 토양 영양분 함량과 식물 다양성을 증가시킬 것을 제안하며, 이는 향후 초원 복원에서 고려해야 합니다.

초원은 세계 육지 면적의 40%를 차지합니다1. 중국 초원의 90% 이상이 과도한 방목으로 인해 훼손된 것으로 생각됩니다2. 중앙아시아 전역의 광활한 유라시아 초원에서도 비슷한 문제가 보고되고 있습니다3. 또한, 지하 설치류는 지속적으로 지하 터널을 굴착하고 지상에 토양을 퇴적시키기 때문에 초원의 황폐화를 일으킬 수 있습니다4,5. 이러한 활동은 특히 초원의 가축과 결합될 때 식생과 토양 특성에 부정적인 영향과 긍정적인 영향을 모두 미칠 수 있습니다6.

작은 지하 초식 설치류인 고원 조코르는 0~20cm 토양층에 있는 식물의 지하 뿌리와 줄기를 먹고, 땅을 파는 활동을 통해 토양을 표면으로 가져와 초원에 맨무더기를 형성합니다5,7. 벌거벗은 둔덕은 온전한 초원의 식생과 다릅니다. 둔덕이 형성되는 시기로 인해 초원에는 서로 다른 연령대의 조코르 둔덕이 공존하며, 이는 식물 다양성을 증가시킬 수 있습니다. 첫째, 새로운 식물이 지속적으로 서식하면 조코르 둔덕의 식물 다양성이 증가합니다8. 둘째, 식물군집에 수명이 짧은 식물과 교란에 민감한 장수종이 많이 포함되어 있는 경우 식물 다양성이 가장 높습니다9. 식물 구성과 다양성의 변화는 토양 유기탄소(SOC) 함량, 기타 영양분 함량 및 토양 효소 활성을 직접적으로 변화시킵니다10. 조코르 고분의 연령이 증가함에 따라 식생 높이가 감소하고 토양이 치밀해지며 토양 수분 함량과 유기물 분해 속도가 변화한다11. 이러한 관찰은 사료-가축 균형 및 지속 가능한 초원 이용 연구에서 조코르 둔덕의 역할을 무시해서는 안 된다는 것을 나타냅니다.

가축 방목은 조코르 둔덕의 식생에 영향을 미칠 수 있습니다. 첫째, 가축 방목은 종자를 형성하지 않는 맛좋은 식물의 소비로 인해 종자 생산을 감소시킬 수 있습니다12. 둘째, 일부 종의 종자(예: 갈륨 아파린)는 가축 방목, 특히 초원에 의해 식물 군집에 분산될 수 있으며, 묘목 정착은 맨손 조코르 마운드가 시작되는 중요한 단계입니다13. 또한 방목은 비방목 지역에 비해 토양 종자 은행의 공간적 이질성을 감소시켰습니다14. 더욱이, 가축 방목은 짓밟는 활동으로 인해 잎과 뿌리의 분해를 가속화합니다. 한편, 가축 배설물과 소변은 토양의 영양분 함량과 효소(예: 수크라아제, 요소분해효소, 인산분해효소)의 활성을 변화시켜 다양한 범위의 일년생 식물과 다년생 식물을 수용할 수 있는 다양한 환경을 조성할 수 있습니다. 따라서 가축 방목은 조코르 둔덕의 토양 특성을 변화시킵니다.