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本文综述了多样化牧场系统对土壤与反刍动物肠道微生物组的调控作用及其在再生农业中的应用。文章指出，相较于标准牧场，多样化的植物群落（如菊苣、车前草）能通过增强土壤有机碳、改变根际微生物网络，并经由放牧摄入途径，塑造更稳定多样的肠道菌群，从而强化“土壤-肠道”微生物互作，提升生态系统功能与动物生产可持续性。
在温带地区，传统的放牧牧场系统通常以多年生黑麦草与白三叶草的组合为主，这代表了当代管理下的标准模式。然而，这种系统在提供优质饲草的同时，也面临干物质(DM)产量不稳定、土壤微生物多样性受限以及因牧草高粗蛋白含量导致反刍动物尿氮排泄增加，进而引发硝酸盐淋失和氧化亚氮(N2O)排放等环境挑战。
为了应对这些挑战，可持续的替代方案如再生农业正受到越来越多的关注。再生农业强调采用多样化牧场、轮牧、减少化学投入等多种实践，旨在改善土壤健康、增强生物多样性并提升生态系统恢复力。其中，多样化牧场系统 是再生管理的核心实践之一。
多样化牧场：超越单一物种的生态智慧
多样化牧场通常包含至少五种植物，涵盖禾本科草、豆科植物和草本植物（如菊苣、车前草、苜蓿）。这种多样性带来了多重益处：
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提升产量与韧性：不同物种的根系结构和资源利用策略互补，使草场在干旱等胁迫条件下表现更稳定，干物质产量通常优于标准草场，尤其在夏季。
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改善氮利用，减少排放：菊苣、车前草等草本植物含水量高、富含水溶性碳水化合物(WSC)及生物活性化合物（如车叶草苷）。当反刍动物采食后，这些成分能提高瘤胃氮利用率，并通过利尿作用增加尿液体积、稀释尿氮浓度，从而显著降低单位面积尿氮负荷。一些化合物（如欧车前苷）还能在土壤中起到生物硝化抑制作用，进一步减少氮素损失。
地下世界：土壤有机碳与微生物的繁荣
多样化牧场的深远影响更体现在地下。多样化的植物根系（深根与浅根结合）能向土壤中输入更多、种类更丰富的有机碳，包括根系分泌物、凋落物和分解的植物材料。这些输入是土壤有机碳(SOC) 的关键来源。增加的SOC为土壤微生物提供了丰富的“食物”，显著刺激了微生物的活性和丰度。细菌和真菌等微生物在分解有机质的同时，其死亡残留物（微生物坏死物）本身也是SOC的重要贡献者。一个繁荣且多样的土壤微生物群落，能够更好地驱动养分循环、促进土壤团聚体形成、改善土壤结构和水文特性，并支持有益植物-微生物互作（如固氮、促生、抗病），从而形成一个正向循环，持续提升土壤肥力和健康。
放牧的调控：一把双刃剑
反刍动物的放牧活动是塑造牧场土壤微生物组的重要力量。适度或连续放牧通常可以增加土壤细菌的多样性，并改变微生物群落的结构。例如，放牧可能增加革兰氏阴性菌的相对丰度，或在特定季节提升真菌多样性。然而，放牧强度 是关键。过度放牧会导致土壤微生物（尤其是细菌和真菌）丰度下降，而适度放牧则可能维持甚至增强微生物网络的复杂性。放牧还会影响土壤中的原生生物群落以及微生物之间的相互作用网络，例如增加捕食性原生生物的丰度。
从土壤到瘤胃：肠道微生物组的重塑
放牧的反刍动物在采食时，会连同植物一起摄入附着在其表面的土壤微生物。这些外源微生物与牧草本身提供的多样化营养成分和生物活性化合物（如单宁）共同作用，影响着反刍动物肠道微生物组。一个更多样、更稳定的肠道菌群，特别是瘤胃微生物群落，有助于更高效地发酵纤维素等复杂碳水化合物，改善动物的营养吸收和整体生产性能。这种通过饮食介导的微生物组调节，是连接牧场管理与动物健康的重要纽带。
未竟之路：土壤-肠道微生物轴与多组学未来
尽管土壤和肠道微生物组各自的重要性已被广泛认识，但目前的研究大多将它们孤立看待。事实上，在牧场生态系统中，存在着一个动态的“土壤-肠道微生物交换途径”。动物通过采食摄入土壤微生物，这些微生物经历消化道的旅程后，又随着粪便回归土壤，完成一个微生物循环。这个循环将土壤健康、植物营养与动物生产力和健康紧密耦合在一起。然而，目前尚缺乏在再生农业管理框架下，同时对土壤和反刍动物肠道微生物组进行同步研究的报告。
为了深入理解这一复杂互作系统的动态、功能与调控机制，未来研究需要采用整合多组学 的方法。结合宏基因组学(DNA水平)和宏转录组学(RNA水平)等工具，能够不仅揭示“谁在那里”（微生物组成），还能探究“他们在做什么”（功能基因表达），从而定量解析土壤-肠道微生物连锁关系及其在养分循环、动物健康和生产可持续性中的功能角色。这篇综述正是为了整合现有证据，并倡导这样一个多组学框架，以推动我们对基于牧场的农业生态系统中微生物世界的认知，为发展更加可持续的再生农业实践提供科学基础。
