摘要：微生物氧化是大气甲烷唯一的生物汇.认识草原甲烷(CH4)通量对不同利用方式的响应是制定低碳高效草原管理体系的基础.本研究通过测定内蒙古中部典型草原在放牧、割草和围封管理下生态系统的CH4通量和土壤甲烷氧化菌丰度,旨在确定不同利用方式对内蒙古典型草原生态系统CH4吸收的影响,验证甲烷氧化菌功能基因(pmoA)丰度调控CH4通量.测定草原是连续5年实施4种不同利用处理的试验草原,4个处理为全植物生长季(5—9月)放牧(T1)、春夏5月和7月放牧(T2)、秋季割草(T3)和围封禁牧(T0).在测定植物生物量和土壤理化特征的基础上,采用静态箱置法测定草原植物生长季CH4通量,采用分子技术测定草原表层土壤甲烷氧化菌pmoA功能基因的丰度.结果表明:放牧显著促进CH4吸收,增加甲烷氧化菌丰度(即每克干土pmoA功能基因拷贝数),其在生长季的变化范围是6.9×104~3.9×105.T1处理下植物生长季的CH4平均吸收量为(68.21±3.01)μg·m-2·h-1,显著高于T2、T3和T0处理22.1%、37.5%和30.9%.草原CH4吸收与甲烷氧化菌丰度呈极显著正相关,与土壤砂粒占比呈显著正相关,而与土壤粉粒占比、土壤水分含量、土壤铵态氮和硝态氮含量,以及植物地上生物量呈显著负相关.表明不同利用方式下内蒙古典型草原都是CH4的汇,而适度放牧可增加草原土壤砂粒占比,降低土壤无机氮含量和植被生物量,提高土壤甲烷氧化菌丰度和CH4吸收.本结果对制定低排放草原管理体系具有重要意义.

关键词：典型草原 放牧 割草 甲烷吸收 pmoa基因 

单位：内蒙古大学生态与环境学院; 蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室; 省部共建草地生态学国家重点实验室培育基地; 呼和浩特010021