Effects of grazing intensity on soil and vegetation at Baidunzi salt marsh wetland in arid area

Wang Runlong; Zhou Xiaolei; Guo Simiao; Fan Yuke; Liu Rui; Zhang Yaqiang; Zhang Xiaowei

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.004

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Effects of grazing intensity on soil and vegetation at Baidunzi salt marsh wetland in arid area

Experimental Researches

- Effects of grazing intensity on soil and vegetation at Baidunzi salt marsh wetland in arid area
- Bulletin of Soil and Water Conservation Vol. 45, Issue 4, Pages: 71-81(2025)
- 作者机构：
  
  甘肃农业大学林学院，甘肃兰州 730070
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.004
  CLC： S154.2
- CSTR：32312.14.stbctb.2025.04.004.
- Received：25 December 2024，
  
  Revised：2025-03-18，
  
  Published：20 August 2025
- 稿件说明：
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王润龙, 周晓雷, 郭思淼，等.放牧强度对干旱区白墩子盐沼湿地土壤与植被的影响[J].水土保持通报,2025,45(4):71-81.

Wang Runlong, Zhou Xiaolei, Guo Simiao, et al. Effects of grazing intensity on soil and vegetation at Baidunzi salt marsh wetland in arid area [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(4):71-81.
王润龙, 周晓雷, 郭思淼，等.放牧强度对干旱区白墩子盐沼湿地土壤与植被的影响[J].水土保持通报,2025,45(4):71-81. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.004. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.04.004..

Wang Runlong, Zhou Xiaolei, Guo Simiao, et al. Effects of grazing intensity on soil and vegetation at Baidunzi salt marsh wetland in arid area [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(4):71-81. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.004. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.04.004..

摘要

目的

探讨放牧强度对西北干旱区盐沼湿地土壤质量和植被多样性的影响，为干旱荒漠区湿地合理放牧与生态恢复提供参考。

方法

以甘肃省景泰县白墩子盐沼湿地为研究区域，设置围栏封育区、轻度放牧区和重度放牧区，采用样方法调查植被多样性并测定植物生物量，分层采集土壤样品测定团聚体组成、紧实度、养分含量及物理性质，结合主成分分析（PCA）构建土壤质量指数（SQI）以评估放牧强度对土壤质量的影响，并通过结构方程模型（SEM）解析关键影响因素。

结果

①围栏封育提高了植被生物量。

多样性指数表明不同放牧强度之间，物种组成存在显著差异。 ②不同放牧处理的土壤水稳性大团聚体（粒径

0.25 mm）占比、表层土壤水稳性团聚体的平均质量直径和几何平均直径表现为：禁牧区

轻牧区

重牧区。 ③禁牧区的土壤供肥潜力、土壤供肥强度和土壤综合质量显著高于重牧区，同时与轻牧区无显著差别。 ④通过结构方程模型得出土壤干筛几何平均直径、土壤养分（特别是氮和钾）以及毛管持水量是影响土壤质量的主要因素。

结论

围栏禁牧显著改善植被生长与土壤质量，适度放牧（轻牧）通过促进团聚体稳定性和养分输入对生态系统产生正向反馈，而重度放牧导致土壤结构退化及养分流失。建议采用“围栏+适度放牧”管理模式，优先保护表层土壤物理结构及速效养分，以实现干旱区盐沼湿地的可持续恢复。

Abstract

Objective

Effects of grazing intensity on soil quality and plant diversity in saline marsh wetlands in arid northwest China were investigated to provide a reference for rational grazing and ecological restoration of arid desert wetlands.

Methods

Taking Baidunzi saline marsh wetland in Jingtai County， Gansu Province， China， as the study area， fenced exclusion， light grazing， and heavy grazing zones were established. Plant diversity and biomass were surveyed using the quadrat method， and soil samples were collected from different soil layers to determine aggregate composition， compaction， nutrient content， and physical properties. Principal component analysis （PCA） was used to construct a soil quality index （SQI） to assess the impact of grazing intensity on soil quality， and the structural equation modeling （SEM） was used to analyze the key influencing factors.

Results

① Fenced exclusion increased plant biomass.

-diversity indices showed significant differences in species composition among different grazing intensities. The proportions of soil water-stable aggregates with particle size

0.25 mm， average mass diameter and geometric mean diameter of surface soil water-stable aggregates in the different grazing treatments were in the following order： no grazing

light grazing

heavy grazing. Soil fertility potential， soil fertility intensity and comprehensive soil quality in the no grazing zone were significant

ly higher than those in the heavy grazing zone， and there was no significant difference with those in the light grazing zone. SEM results revealed that soil dry sieve geometric mean diameter， soil nutrients （especially nitrogen and potassium）， and capillary water-holding capacity were the main factors affecting soil quality.

Conclusion

Fenced exclusion improved vegetation growth and soil quality significantly. Moderate grazing （light grazing） positively feedbacks to the ecosystem by promoting aggregate stability and nutrient input， whereas heavy grazing leads to soil structure degradation and nutrient loss. A ‘fencing+moderate grazing’ management mode is recommended for prioritizing protection of surface soil physical structure and available nutrients to achieve sustainable restoration of saline marsh wetlands in arid regions.

关键词

Keywords

references

张腾，苗运法，邹亚国，等 . 极端干旱区苏干湖湿地植被分类与变化分析［J］. 中国沙漠， 2024 ， 44 （ 4 ）： 81 - 90 .

Zhang Teng ， Miao Yunfa ， Zou Yaguo ， et al . Classification and changes of vegetation in Sugan Lake wetland in the extreme arid region ［J］. Journal of Desert Research ， 2024 ， 44 （ 4 ）： 81 - 90 .

李静，孙虎，邢东兴，等 . 西北干旱半干旱区湿地特征与保护［J］. 中国沙漠， 2003 ， 23 （ 6 ）： 670 - 674 .

Li Jing ， Sun Hu ， Xing Dongxing ， et al . Characteristics of wetland and its conservation in arid and semi-arid areas in northwest of China ［J］. Journal of Desert Research ， 2003 ， 23 （ 6 ）： 670 - 674 .

何浩，李瑞，王红永，等 . 河西走廊荒漠绿洲过渡带沙丘不同固定阶段泡泡刺叶性状特征［J］. 生态学报， 2025 ， 45 （ 3 ）： 1417 - 1428 .

He Hao ， Li Rui ， Wang Hongyong ， et al . Research on the leaf trait characteristics of Nitraria sphaerocarpa across different sand dune stabilization stages in the Hexi Corridor’s desert-oasis transition zone ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2025 ， 45 （ 3 ）： 1417 - 1428 .

刘冰，赵文智，杨荣 . 荒漠绿洲过渡带柽柳灌丛沙堆特征及其空间异质性［J］. 生态学报， 2008 ， 28 （ 4 ）： 1446 - 1455 .

Liu Bing ， Zhao Wenzhi ， Yang Rong . Characteristics and spatial heterogeneity of Tamarix ramosissima nebkhas at desert-oasis ecotone ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2008 ， 28 （ 4 ）： 1446 - 1455 .

Sonnier G ， Rothermel B B ， Tucker R C ， et al . Post-restoration plant community changes in grazed and ungrazed seasonal wetlands in Florida ［J］. Wetlands ， 2023 ， 43 （ 5 ）： 55 .

董六文，韩佳龙，赵文智，等 . 黑河流域湖泊湿地及毗邻沙丘地表节肢动物群落结构比较［J］. 中国沙漠， 2020 ， 40 （ 6 ）： 250 - 258 .

Dong Liuwen ， Han Jialong ， Zhao Wenzhi ， et al . Comparison of ground arthropod community between lake wetland and adjacent sand dune in Heihe River basin ［J］. Journal of Desert Research ， 2020 ， 40 （ 6 ）： 250 - 258 .

Agostini M G ， Bilenca D . Grazing for biodiversity： Assessing the effects of cattle management practices on wetlands and amphibian communities in central Argentina ［J］. Agriculture ， Ecosystems & Environment， 2024 ， 361 ： 108801 .

叶董，王瑞，王京，等 . 若尔盖高寒湿地土壤细菌群落与生态网络对围封禁牧与恢复放牧的响应［J］. 生态学报， 2024 ， 44 （ 24 ）： 11229 - 11240 .

Ye Dong ， Wang Rui ， Wang Jing ， et al . Response of soil bacterial communities and ecological networks to grazing enclosure and re-grazing in Zoige Alpine wetland ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2024 ， 44 （ 24 ）： 11229 - 11240 .

Haynes M A ， Fang Zhendong ， Waller D M . Grazing impacts on the diversity and composition of alpine rangelands in northwest Yunnan ［J］. Journal of Plant Ecology ， 2013 ， 6 （ 2 ）： 122 - 130 .

王海燕，王红梅，张振杰，等 . 宁夏东部典型荒漠草原植物群落与土壤耦合特征［J］. 中国草地学报， 2024 ， 46 （ 11 ）： 35 - 47 .

Wang Haiyan ， Wang Hongmei ， Zhang Zhenjie ， et al . Characteristics of plant-soil coupling in a typical desert steppe of eastern Ningxia ［J］. Chinese Journal of Grassland ， 2024 ， 46 （ 11 ）： 35 - 47 .

黄文敏，伍永秋，潘美慧，等 . 西藏安多剖面沉积物粒度特征及环境意义［J］. 中国沙漠， 2014 ， 34 （ 2 ）： 349 - 357 .

Huang Wenmin ， Wu Yongqiu ， Pan Meihui ， et al . Grain size characteristics and its environmental significance of the Amdo profile in Tibet， China ［J］. Journal of Desert Research ， 2014 ， 34 （ 2 ）： 349 - 357 .

王顺利，金铭，张学龙，等 . 不同封育条件下天然草地生物量对比研究［J］. 中南林业科技大学学报， 2014 ， 34 （ 12 ）： 130 - 135 .

Wang Shunli ， Jin Ming ， Zhang Xuelong ， et al . Comparative study on natural mountain grassland biomass under condition of different enclosure ［J］. Journal of Central South University of Forestry & Technology ， 2014 ， 34 （ 12 ）： 130 - 135 .

陈瑜，潮洛濛，周延林，等 . 放牧强度对内蒙古温性草甸草原土壤碳、氮及其转化的影响［J］. 中国草地学报， 2022 ， 44 （ 2 ）： 24 - 32 .

Chen Yu ， Chao Luomeng ， Zhou Yanlin ， et al . Effects of grazing intensity on soil carbon， nitrogen and their conversion in the temperate meadow steppe of Inner Mongolia ［J］. Chinese Journal of Grassland ， 2022 ， 44 （ 2 ）： 24 - 32 .

邓蕾，李继伟，瞿晴，等 . 退牧还草地土壤有机碳固持动态与驱动机制研究进展［J］. 应用生态学报， 2024 ， 35 （ 11 ）： 3208 - 3216 .

Deng Lei ， Li Jiwei ， Qu Qing ， et al . Dynamics and driving mechanisms of soil organic carbon sequestration in grasslands after grazing exclusion： A review ［J］. Chinese Journal of Applied Ecology ， 2024 ， 35 （ 11 ）： 3208 - 3216 .

周慧敏，高志伟，张晓嘉，等 . 不同放牧强度对内蒙古荒漠草原土壤细菌群落的影响［J］. 草地学报， 2025 ， 33 （ 6 ）： 1764 - 1770 .

Zhou Huimin ， Gao Zhiwei ， Zhang Xiaojia ， et al . Effects of different grazing intensity on soil bacterial community in Inner Mongolian desert grasslands ［J］. Acta Agrestia Sinica ， 2025 ， 33 （ 6 ）： 1764 - 1770 .

杨阳，张亦 . 我国湿地研究现状与进展［J］. 环境工程， 2014 ， 32 （ 7 ）： 43 - 48 .

Yang Yang ， Zhang Yi . Progress and development of wetland in China ［J］. Environmental Engineering ， 2014 ， 32 （ 7 ）： 43 - 48 .

家庭牧场草地放牧强度分级［J］. 饲料与畜牧， 2018 （ 5 ）： 18 - 20 .

Grade of grazing intensity on rangeland for household ranch ［J］. Animal Agriculture ， 2018 ，（ 5 ）： 18 - 20 .

Jia Jibao ， Dai Huiping ， Liu Hengqing ， et al . Effects of grazing intensity on soil and vegetation restoration of desert grassland in Yanchi， Ningxia ［J］. Chinese Journal of Ecology ， 2024 ， 43 （ 7 ）： 2066 - 2074 .

李霞，朱万泽，舒树淼，等 . 基于主成分分析的大渡河中游干暖河谷草地土壤质量评价［J］. 生态学报， 2021 ， 41 （ 10 ）： 3891 - 3900 .

Li Xia ， Zhu Wanze ， Shu Shumiao ， et al . Soil quality assessment of grassland in dry and warm valley of Dadu River based on principal component analysis ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2021 ， 41 （ 10 ）： 3891 - 3900 .

Yemefack M ， Jetten V G ， Rossiter D G . Developing a minimum data set for characterizing soil dynamics in shifting cultivation systems ［J］. Soil and Tillage Research ， 2006 ， 86 （ 1 ）： 84 - 98 .

Andrews S S ， Karlen D L ， Mitchell J P . A comparison of soil quality indexing methods for vegetable production systems in northern California ［J］. Agriculture ， Ecosystems & Environment， 2002 ， 90 （ 1 ）： 25 - 45 .

曹颖，张雪，王小丹，等 . 放牧牲畜行为对高寒草地土壤—植物系统的影响研究进展［J/OL］（ 2024-09-25 ）.生态与农村环境学报， https：∥doi.org/10.19741/j.issn.1673-4831.2024.0825 https://doi.org/10.19741/j.issn.1673-4831.2024.0825 .

Cao Ying ， Zhang Xue ， Wang Xiaodan ， et al . Research progress on the effects of grazing livestock behavior on soil-plant system in alpine grassland ［J/OL］（ 2024-09-25 ）. Journal of Ecology and Rural Environment， https：∥doi.org/10.19741/j.issn.1673-4831.2024.0825 https://doi.org/10.19741/j.issn.1673-4831.2024.0825 .

闫卫民，张世彬，杨元武 . 放牧强度对高寒草甸物种多样性和生产力关系的影响［J］. 草业科学， 2024 ， 41 （ 3 ）： 539 - 547 .

Yan Weimin ， Zhang Shibin ， Yang Yuanwu . Effects of grazing intensity on the relationship between plant species diversity and primary productivity in an alpine meadow ［J］. Pratacultural Science ， 2024 ， 41 （ 3 ）： 539 - 547 .

赵利萌，张卫青，徐新影，等 . 克氏针茅草原植物群落特征与物种生态位对放牧强度的响应［J］. 中国草地学报， 2023 ， 45 （ 4 ）： 11 - 21 .

Zhao Limeng ， Zhang Weiqing ， Xu Xinying ， et al . Responses of plant community characteristics and population niche to grazing intensity in Stipa krylovii grassland ［J］. Chinese Journal of Grassland ， 2023 ， 45 （ 4 ）： 11 - 21 .

王启兰，曹广民，王长庭 . 放牧对小嵩草草甸土壤酶活性及土壤环境因素的影响［J］. 植物营养与肥料学报， 2007 ， 13 （ 5 ）： 856 - 864 .

Wang Qilan ， Cao Guangmin ， Wang Changting . The impact of grazing on the activities of soil enzymes and soil environmental factors in alpine Kobresia pygmaea meadow ［J］. Plant Nutrition and Fertilizer Science ， 2007 ， 13 （ 5 ）： 856 - 864 .

王丽，孟晨，王兴，等 . 放牧与围封对荒漠草原土壤团聚体几何分布及拓扑结构的影响［J］. 土壤通报， 2024 ， 55 （ 5 ）： 1302 - 1311 .

Wang Li ， Meng Chen ， Wang Xing ， et al . Effects of enclosure on geometric distribution and topological structure of soil aggregates in desert steppe ［J］. Chinese Journal of Soil Science ， 2024 ， 55 （ 5 ）： 1302 - 1311 .

薛冉，郭雅婧，苗福泓，等 . 短期放牧对高寒草甸土壤水稳性团聚体构成及稳定性的影响［J］. 水土保持通报， 2014 ， 34 （ 3 ）： 82 - 86 .

Xue Ran ， Guo Yajing ， Miao Fuhong ， et al . Effects of short-term grazing on constitution and stability of soil water-stable aggregates in alpine meadow ［J］. Bulletin of Soil and Water Conservation ， 2014 ， 34 （ 3 ）： 82 - 86 .

李佳秀，张青松，吴勇，等 . 围封对草地植被生长和土壤特性的影响研究进展［J］. 中国草地学报， 2023 ， 45 （ 5 ）： 137 - 150 .

Li Jiaxiu ， Zhang Qingsong ， Wu Yong ， et al . Research progress on the effects of enclosure on grassland vegetation growth and soil properties ［J］. Chinese Journal of Grassland ， 2023 ， 45 （ 5 ）： 137 - 150 .

Sainju U M . Carbon and nitrogen pools in soil aggregates separated by dry and wet sieving methods ［J］. Soil Science ， 2006 ， 171 （ 12 ）： 937 - 949 .

姜海鑫，周瑶，胡科，等 . 不同放牧时间对荒漠草原土壤颗粒组成及分形维数的影响［J］. 草业学报， 2024 ， 33 （ 6 ）： 17 - 28 .

Jiang Haixin ， Zhou Yao ， Hu Ke ， et al . Effects of different grazing times on soil particle composition and fractal dimension in the desert steppe ［J］. Acta Prataculturae Sinica ， 2024 ， 33 （ 6 ）： 17 - 28 .

姚欣妮，李春杰 . 土壤微生物提升退化草地地力研究进展［J］. 草业科学， 2024 ， 42 （ 4 ）： 916 - 932 .

Yao Xinni ， Li Chunjie . Research progress on soil microorganisms enhancing the fertility of degraded grasslands ［J］. Pratacultural Science ， 2024 ， 42 （ 4 ）： 916 - 932 .

李哲，王健，蔡泽康，等 . 黄土台塬区红土崩解特性对泻溜侵蚀的影响［J］. 水土保持通报， 2024 ， 44 （ 5 ）： 1 - 9 .

Li Zhe ， Wang Jian ， Cai Zekang ， et al . Effect of lateritic soil disintegration properties on slumping erosion in loess tableland area ［J］. Bulletin of Soil and Water Conservation ， 2024 ， 44 （ 5 ）： 1 - 9 .

王月梅，田海梅，王西娜，等 . 引黄灌区连续减施化肥对春小麦产量稳定性的影响［J］. 中国农业科学， 2024 ， 57 （ 3 ）： 539 - 554 .

Wang Yuemei ， Tian Haimei ， Wang Xina ， et al . Effect of continuous reduction of fertilizer application on yield stability of spring wheat in Yellow River irrigation area of Ningxia ［J］. Scientia Agricultura Sinica ， 2024 ， 57 （ 3 ）： 539 - 554 .

闫瑞瑞，辛晓平，王旭，等 . 不同放牧梯度下呼伦贝尔草甸草原土壤碳氮变化及固碳效应［J］. 生态学报， 2014 ， 34 （ 6 ）： 1587 - 1595 .

Yan Ruirui ， Xin Xiaoping ， Wang Xu ， et al . The change of soil carbon and nitrogen under different grazing gradients in Hulunber meadow steppe ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2014 ， 34 （ 6 ）： 1587 - 1595 .

贾继宝，代惠萍，刘恒青，等 . 放牧强度对宁夏盐池荒漠草地土壤与植被恢复的影响［J］. 生态学杂志， 2024 ， 43 （ 7 ）： 2066 - 2074 .

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