围栏封育作为有效的退化草地生态系统恢复手段和措施,在我国草地管理中已得到广泛应用。关于围栏封育对草原植被和土壤系统的生态恢复作用,国内外学者做了大量研究工作,但其影响的一般规律仍然存在广泛争议。本文通过整合分析方法(Meta-analysis),从3000余篇中英文文献中筛选出137篇关于围栏封育(围封、封育)对中国草地植被和土壤特征影响的论文,建立分析数据库。分析数据库主要包括植被的8个特征参数,包括地上生物量、地下生物量、高度、盖度、密度、多样性指数、丰富度指数参数;以及土壤的10个特征参数,包括土壤有机碳、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效钾、速效磷含量和土壤容重、土壤含水率、土壤pH值。应用整合分析方法,系统评价了围栏封育对草地植被和土壤特征变化的影响及其驱动因素(草地类型、气候条件、围封前放牧程度、放牧牲畜种类、封育方式及封育年限),主要研究结果包括:(1)围栏封育实施后草地植被群落的地上生物量、地下生物量、高度、盖度、密度均显著高于围栏外自由放牧地的相应指标,其增加量分别为168.69%、121.28%、90.71%、77.91%和64.05%;而草地植被多样性指数和均匀度指数分别显著下降了19.77%和12.75%,但其丰富度指数显著增加了43.47%。(2)草地围栏封育后,土壤中有机碳、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效钾、速效磷含量和土壤含水率分别显著增加了58.19%、69.72%、7.71%、17.7%、6.94%、47.82%、35.84%和7.55%;土壤容重和土壤pH值则分别显著下降了9.35%和5.11%。(3)不同类型草地进行围栏封育后,其地上生物量、地下生物量、盖度、高度、丰富度指数有了不同程度的增加;高寒草甸多样性指数显著下降。围封有利于温带草地土壤养分的增加,其中有机碳、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效钾、速效磷含量得到显著增加;围封有利于高寒草地土壤物理性质的改善,包括土壤容重和pH值的降低和土壤含水率的提高。(4)不同气候背景下封育对草地植被的影响具有显著差异:湿润区/半湿润区植被指标增加幅度均高于干旱/半干旱区,其中地上生物量、地下生物量、盖度、高度、密度得到显著增加;但是与干旱/半干旱区相比而言,湿润区/半湿润区则不利于植被多样性的维持。对土壤特征而言,湿润区/半湿润区土壤有机碳、全氮、速效钾、速效磷的增加程度均高于干旱/半干旱区;同样,围封对湿润区/半湿润区土壤物理特征(土壤容重、土壤含水率、土壤pH)的效应均高于干旱区/半干旱区。(5)温度显著改变了封育对草地植被的影响,地上生物量、地下生物量、丰富度指数、盖度、高度在年平均气温0-5℃时增加值最大,而年平均气温>5℃时,地上生物量出现了显著下降。对于土壤特征而言,土壤有机碳、全氮、全钾、全磷、速效氮、速效钾、速效磷含量随着年平均气温的升高而显著增加,在年平均气温>5℃时增加值达到最大。(6)在对不同放牧程度的草地进行围栏封育后,发现中牧草地围封后植被特征有更好的增加效应,相较轻牧和重牧草地而言;其地上生物量、地下生物量、高度、密度、盖度、丰富度指数、多样性指数均得到显著增加。对于土壤特征而言,围封对中牧草地土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷、土壤速效钾和速效磷含量均有显著增加效应。此外,围封前放牧牲畜的类型和不同封育方式也显著影响草地土壤特征对封育的响应;围封有助于提高牧羊草地土壤有机碳、全氮含量,降低土壤容重和pH。相比夏季放牧其他季节封育,全年封育有助于增加土壤有机碳、速效氮、速效钾、速效磷含量和降低土壤容重。(7)植被群落和土壤特征对封育的响应随着围封年限而增加,具体而言,地上生物量、地下生物量和密度的增加量在封育6-10年时增加幅度最大;土壤有机碳、全磷、速效氮、速效钾、速效磷含量在围封时间>10年时增加量最大;温带草地的有机碳、速效氮含量随着围封时间的增加而增加,高寒草地的有机碳、速效氮含量在围封时间≤5年时显著增加,超出5年时影响不显著。综合研究结果表明,围栏封育是恢复退化草地植被和土壤养分的有效途径,但不利于植物多样性的维持。围封的生态恢复效应在湿润地区比干旱地区更显著;在年平均气温高的地区比年平均气温低的地区更显著。围封对草地植被的生态恢复效应随着围封年限呈现出先增加而后降低的趋势,恢复草地植被特征最适宜的封育年限是6到10年。以上结果将为退化草地的恢复和治理提供理论依据。