火灾是一种自然干扰现象，将碳释放回大气中。牧民在草原管理中使用火已有数千年的历史。在埃塞俄比亚南部的博拉纳草原，火的使用曾是提高草原生产力的常见做法。然而，20世纪70年代初，政府禁止使用火作为草原管理工具。埃塞俄比亚哈瓦萨大学和博茨瓦纳农业与自然资源大学的Ayana Angassa教授等评估了火灾压制对埃塞俄比亚南部博拉纳草原地上碳储量、木本和草本生物量、土壤有机碳储量和全氮储量的长期影响。

本研究在迪卡勒和桑克两个地区进行。迪卡勒代表高地区，桑克代表低地区。每个研究点都在燃烧和未燃烧区域进行3次重复实验。土壤样品采自0-5 cm、5-15 cm和15-30 cm土层，植被属性则在两个景观中的各个燃烧和未燃烧区域共60个样地进行采集。研究发现，有计划的火烧有助于草本植物的再生和土壤碳储存，维持土壤养分，而长期排除火灾有助于木本植物中的碳储量增加。具体来说，在博拉纳草原，燃烧区域的草本生物量碳储量显著高于未燃烧区域，增加了2.29 Mg ha-1，这表明火烧有助于提高干旱萨瓦纳生态系统草本植物的碳固存潜力。然而，与未燃烧区域相比，燃烧区域木本生物量中的碳储量减少了6.01 Mg ha-1，这意味着长期排除火灾有助于木本植物中的碳储量增加。

总的来说，本研究表明，土壤有机碳、全氮储量以及草本和木本植物生物量中的碳储量在不同景观下对火灾的反应各不相同。未来研究需要综合考虑火灾、放牧和气候等因素之间的相互作用，以全面评估火灾压制对草原生态系统碳储存和氮循环的影响。

Figure 1. (a) Map of the study sites at Dikale; (b) map of the study sites at Sanke; and (c) diagrammatic hand sketch for the plot and subplots used for the collection of soil and vegetation parameters along the transect line. Note that the subplots shown are not drawn to scale.

Figure 2. Differences between burned and adjacent unburned sites in above‐ground carbon stock (woody tree and herbaceous biomass) at each landscape and averaged for all sites in Dida‐Hara of Borana, southern Ethiopia. Bars followed by the same letter did not vary differ for each response variable (p > 0.05). AGB, above‐ground biomass; bottomland, lower altitude sites (Sanke); upland, higher altitude sites (Dikale).

Table 1. Plant height and fall dormancy ratings of alfalfa cultivars grown in both spaced‐planted and sward trials across locations in 2015.

Note: Values (mean ± SE) followed by only different small letters showed a signifificant difference (p < 0.05) between burned and adjacent unburned sites in each soil depth, after the ANOVA (in proc mixed model) test and pairwise comparison using Tukey's test (adjusted) at p ≤ 0.05. Abbreviations: ANOVA, analysis of variance; BD, bulk density; C:N, soil organic carbon to total nitrogen ratio; N, three replications of experimental sites at each landscape site; SOC, soil organic carbon; TN, total nitrogen.

Table 2. Comparison of means (± standard error) of AGC stock, SOC stock (0–30 cm depth), pooled carbon stock and TN stock between burned and adjacent unburned sites at each landscape and averaged for all sites in the Dida‐Hara area of Borana, southern Ethiopia.

Note: Values (mean ± SE) followed by only different superscript small letters showed a signifificant difference (p < 0.05) between burned and adjacent unburned sites, after the ANOVA (in proc mixed model) test and pairwise comparison using Tukey's test (adjusted) at p ≤ 0.05. Abbreviations: AGC, above‐ground carbon; ANOVA, analysis of variance; N, replication of sampling sites for burned and unburned in each landscape unit; SOC, soil organic carbon; TN, total nitrogen.

扫码查看原文

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/glr2.12043

内容来源：Grassland Research（草地研究）第2卷第1期（投稿：2022-11-13；接收：2023-02-28；刊发：2023-04-18）

DOI： https://doi.org/10.1002/glr2.12043

引用格式：Feyisa, K., Beyene, S., & Angassa, A. (2023). Impacts offire suppression on above‐ground carbon stock and soil properties in Borana rangelands, southern Ethiopia. Grassland Research, 2(1), 1–14.

文章信息编译者：李渊 兰州大学草地农业科技学院 副教授

说明：该文仅代表编译者对论文的理解，如需参考和引用相关内容，请查阅原文。

期刊介绍

Grassland Research是我国草业科学领域第一本国际学术期刊，季刊，由中国草学会和兰州大学共同主办。该刊受中国科技期刊卓越计划高起点新刊项目支持，由国际出版集团John Wiley & Sons Australia, Ltd.提供出版及宣传服务，于2022年正式出版。

Grassland Research论文刊发范围广，综合性强。从分子到全球变化层面，全维度聚焦草业科学及其在人类可持续发展中的作用。期刊将刊登天然草原，栽培草地、草坪和生物能源作物，以及草地生态系统三大板块的基础性和应用性研究成果、综述、论点等类型的文章。优先考虑发表青年学者优秀研究成果，期待成为青年科学家喜爱的国际学术交流主阵地。

在创刊前三年，Grassland Research将免收版面费，以OA形式通过全球化出版平台Wiley Online Library出版。

排版｜范思佳

执行编辑 | 王楚怡

审核｜彭京伦 武艳培 王新宇