Effet du pâturage modéré du bétail sur les caractéristiques du sol et de la végétation dans les monticules de zokor d'âges différents

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 12459 (2023) Citer cet article

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Les monticules formés par les zokors du plateau (Eospalax baileyi) dans les prairies alpines sont facilement perturbés par le bétail. Notre objectif était de révéler l'effet d'un pâturage modéré du bétail (du 15 octobre au 15 mars de l'année suivante) sur les caractéristiques végétales et pédologiques des buttes zokor. Cette étude a exploré l'effet des monticules de zokor d'âges différents (2015-2018) sur la teneur en éléments nutritifs du sol, l'activité enzymatique du sol, la diversité végétale et la biomasse aérienne (AGB) sur les sites de pâturage et hors sol. Par rapport aux sites sans pâturage, le carbone organique du sol (COS), le phosphore total du sol et le rapport COS/azote total étaient de 16,6 % à 98,7 % plus élevés et l'activité de l'uréase du sol était de 8,4 % et 9,6 % plus élevée dans les zones 1- et 3-. des monticules âgés d'un an, respectivement, sur les sites de pâturage. Le pâturage a augmenté de manière significative l'indice de Pielou, la richesse et l'indice de diversité de Shannon-Wiener des monticules de 4 ans de 20,7 % à 52,4 %. La modélisation partielle du chemin des moindres carrés a montré que la diversité des espèces végétales était le principal facteur affectant l'AGB des plantes des monticules sur les sites de pâturage, tandis que l'activité enzymatique du sol était le principal facteur sur les sites non-pâturages. Nous proposons qu'un pâturage modéré augmente la teneur en éléments nutritifs du sol et la diversité végétale dans les monticules de zokor dans les prairies alpines, ce qui devrait être pris en compte dans la restauration future des prairies.

Les prairies représentent 40 % de la superficie mondiale1. On estime que plus de 90 % des prairies chinoises sont dégradées par le surpâturage2. Des problèmes similaires sont signalés dans toute l’Asie centrale, dans les vastes prairies eurasiennes3. De plus, les rongeurs souterrains peuvent provoquer la dégradation des prairies car ils creusent continuellement des tunnels souterrains et déposent de la terre à la surface4,5. Ces activités peuvent avoir des effets à la fois négatifs et positifs sur la végétation et les propriétés du sol, en particulier lorsqu'elles sont associées au bétail dans les prairies6.

Le zokor du plateau, un petit rongeur herbivore souterrain, se nourrit des racines et des tiges souterraines des plantes situées dans la couche de sol de 0 à 20 cm et ramène le sol à la surface en creusant, entraînant la formation de monticules nus dans les prairies5,7. Les monticules nus diffèrent de la végétation des prairies intactes. En raison du moment de formation des monticules, différents âges de monticules de zokor coexistent dans les prairies, ce qui peut accroître la diversité végétale. Premièrement, si de nouvelles plantes colonisent continuellement, la diversité végétale des monticules zokor augmente8. Deuxièmement, la diversité végétale est plus élevée si la communauté végétale contient de nombreuses plantes à vie courte et des espèces à vie longue sensibles aux perturbations9. La variation de la composition et de la diversité des plantes modifie directement la teneur en carbone organique du sol (COS), la teneur en autres éléments nutritifs et l'activité enzymatique du sol10. À mesure que l’âge des monticules de Zokor augmente, la hauteur de la végétation diminue, le sol devient plus compact et la teneur en eau du sol ainsi que le taux de décomposition de la matière organique changent11. Ces observations indiquent que le rôle des monticules de zokor ne doit pas être négligé dans l’étude de l’équilibre fourrage-bétail et de l’utilisation durable des prairies.

Le pâturage du bétail peut affecter la végétation des buttes zokor. Premièrement, le pâturage du bétail pourrait réduire la production de graines en raison de la consommation de plantes appétissantes dont elles n'ont pas formé de graines12. Deuxièmement, les graines de certaines espèces (telles que Galium aparine) peuvent être dispersées dans les communautés végétales par le pâturage du bétail, en particulier dans les prairies, et l'établissement des semis est une étape cruciale au cours de laquelle les monticules de zokor nus sont initiés13. Le pâturage a également réduit l’hétérogénéité spatiale des banques de graines du sol par rapport aux sites non pâturés14. De plus, le pâturage du bétail accélère la décomposition des feuilles et des racines par le piétinement. Pendant ce temps, les excréments et l’urine du bétail modifient la teneur en éléments nutritifs du sol et l’activité des enzymes (telles que la sucrase, l’uréase et la phosphatase)15, ce qui peut conduire à un environnement varié pour héberger une gamme diversifiée de plantes annuelles et vivaces. Ainsi, le pâturage du bétail modifie les caractéristiques du sol des buttes zokor.