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草地生态系统在全球碳循环中扮演着重要角色，而我国草地面积约4亿公顷，其生态系统碳储量约占世界草地生态系统碳储量的8%。我国南方天然草地面积大，具有较强的草地碳汇潜力。因此，研究我国南方草地生态系统碳储量对于准确评估全球生态系统碳收支平衡具有极为重要的作用。刈割作为南方草地利用的主要方式之一，它通过对植物碳库的直接影响，间接影响了草地群落碳循环过程，最终影响了草地生态系统碳储量。草地生物量体现了草地植物碳库的现实储存量，而补偿性生长已被证实可以刺激地上部分的再生，然而当前有关草地碳储量的研究忽略了补偿性生长的部分，造成了草地固碳潜力的低估。此外，在补偿性生长的研究中，地下部分对刈割的响应仍存在不确定性，而根系是研究草地碳储量的核心部分，因此对草地补偿性生长及其补偿方式的研究将有助于更加准确的评估我国草地固碳的潜力。本研究以南方改良后的暖性草丛草地为研究对象，在重庆市云阳县岐山草场（南方典型草地）展开刈割研究试验，对刈割下草地植物补偿性生长和草地固碳进行研究，结果如下：
(1)在生长季时（2012和2013年9月），刈割草地植物地上和地下碳储量与对照相比分别增加和降低(p＜0.05)，但凋落物碳储量无明显变化；在非生长季时期(2012和2013年12月)，刈割草地植物地上、地下和凋落物碳储量与对照相比均无显著差异。在生长季（2013年4-9月），对照和刈割草地均处于CO2吸收阶段，但刈割草地对C02的吸收量低于对照草地(p＜0.01)；在非生长季(2013年1-3月和10-12月)，对照和刈割草地均处于碳排放阶段，但刈割草地CO2排放量显著低于对照组(p＜0.01)，但在全年尺度上，刈割草地净生态系统碳交换量(NEE)与对照草地无显著差异，且均为碳汇草地；刈割草地生态系统呼吸(ER)和土壤呼吸(Rs)虽然在个别月份与对照相比有所降低，但在整体上效果并不显著；生长季时，刈割草地生态系统总初级生产力(GEP)高于对照草地(p＜0.05)，但在非生长季和全年水平下无显著差异。以上结果表明，草地对外界干扰有一定的自我调适功能，适度刈割并不会降低草地总碳储量。在生长季和非生长季草地生态系统碳交换量在刈割下有所变化，但在全年水平上效果并不显著，刈割后草地生态系统为碳汇。
(2)在野外刈割梯度试验中，地上生物量和碳储量在50%刈割强度(留茬10cm，MC)下与对照无显著差异，而在70%（留茬6cm，HC）下明显增加(p＜0.05)，其地下生物量和地下碳储量明显降低(p＜0.05)，但在MC和HC处理下草地群落总生物量和总碳储量与对照相比无明显变化。此外，在MC和HC下，2013年5月中旬到8月中旬的草地相对生长量（净增长量）分别增加了54.79%和114.87%，而净增固碳量分别增加了54.63%和133.23%;在草地群落中，顶层物种在刈割后地上和地下生物量均显著降低(p＜0.05)，表现为欠补偿生长；中层物种在刈割后地上生物量增加，而地下生物量减少(p＜0.05)，总体为等补偿生长；底层物质在MC处理下，地下生物量增多(p＜0.05)而地上和总生物量不变，HC处理下地上生物量和总生物量均显著增加(p＜0.05)，但地下没有明显变化；群落中顶层优势种芭茅（Miscanthusfloridulus）在MC下总生物量表现为超补偿生长，而在HC下为欠补偿生长，其根系对刈割并不敏感；中层优势种鸭茅（Dactylisglomerata）在刈割后地上显著增加而地下显著减少(p＜0.05)，总体为等补偿生长；底层优势物种白三叶（Trrfoliumrepens）在MC和HC下分别出现了地下和地上的超补偿，但总生物量仅在HC下显著增加(p＜0.05)，在MC下没有变化。上述结果表明，一定强度的刈割不会造成草地植物生物量碳库的减少，而是对地上和地下进行了重新分配，刈割后草地植物的超补偿生长在提高草地植物相对生长量的同时，也提高了草地植物的碳固持量；在草地群落中，刈割对顶层和中层物种具有明显的影响，且这两层物种的补偿生长对群落整体补偿效应贡献较大；芭茅的超补偿生长是刈割下导致的机械伤害刺激了地上部分的再生，而较大程度的机械伤害会抑制地上部分的生长；鸭茅在不同刈割强度下的超补偿生长则是通过调整地下生物量来实现的；白三叶的补偿性生长的实现方式更多是通过光环境改变来实现的；
(3)在盆栽试验中，多年生黑麦草在自然光(CK)和红光(RL)下地上生物量与对照相比显著增加(p＜0.05)，而在遮荫(SH)下无明显变化；在地下生物量上，CK和SH下地下相对生长速率(RGR)均显著降低，而RL下显著增加；3种光环境下，无论刈割与否，多年生黑麦草地上和地下生物量均存在明显的异速生长关系，在CK和SH下，多年生黑麦草倾向于地上生物量的分配，而RL下更倾向于地下生物量的分配；在3种光环境下，多年生黑麦草根部C和叶片N含量在RL下最低，而在SH下最高；受刈割影响，多年生黑麦草叶片N含量在3种光环境下均显著增加(p＜0.05)．而叶片C含量仅在RL下明显降低(p＜0.05)，而CK和SH下无明显差异，在CK和SH下，多年生黑麦草根部的N含量在刈割后明显增加(p＜0.01)，而RL下无明显差异；在CK和SH下，黑麦草叶片和根部C/N在刈割之后均明显降低，而RL下根系C/N比在刈割后显著增加(p＜0.05)，而叶片C/N在刈割后则显著降低(p＜0.01)；多年生黑麦草的叶片N含量和C/N与其地上/地下生物量分配均有良好的相关性（R2=0.827，R2=0.905）。以上结果表明，光照条件良好时更容易导致黑麦草地上的超补偿生长，而其补偿性生长方式与其本身的地上和地下异速生长方式有关；光环境和刈割可以通过改变黑麦草叶片和根部的C、N及C/N含量，进而影响生物量的分配情况。因此，黑麦草在不同光环境下表现出不同的异速生长关系同样受内部C-N平衡的调控并最终影响植物的补偿性生长模式。
(1)在生长季时（2012和2013年9月），刈割草地植物地上和地下碳储量与对照相比分别增加和降低(p＜0.05)，但凋落物碳储量无明显变化；在非生长季时期(2012和2013年12月)，刈割草地植物地上、地下和凋落物碳储量与对照相比均无显著差异。在生长季（2013年4-9月），对照和刈割草地均处于CO2吸收阶段，但刈割草地对C02的吸收量低于对照草地(p＜0.01)；在非生长季(2013年1-3月和10-12月)，对照和刈割草地均处于碳排放阶段，但刈割草地CO2排放量显著低于对照组(p＜0.01)，但在全年尺度上，刈割草地净生态系统碳交换量(NEE)与对照草地无显著差异，且均为碳汇草地；刈割草地生态系统呼吸(ER)和土壤呼吸(Rs)虽然在个别月份与对照相比有所降低，但在整体上效果并不显著；生长季时，刈割草地生态系统总初级生产力(GEP)高于对照草地(p＜0.05)，但在非生长季和全年水平下无显著差异。以上结果表明，草地对外界干扰有一定的自我调适功能，适度刈割并不会降低草地总碳储量。在生长季和非生长季草地生态系统碳交换量在刈割下有所变化，但在全年水平上效果并不显著，刈割后草地生态系统为碳汇。
(2)在野外刈割梯度试验中，地上生物量和碳储量在50%刈割强度(留茬10cm，MC)下与对照无显著差异，而在70%（留茬6cm，HC）下明显增加(p＜0.05)，其地下生物量和地下碳储量明显降低(p＜0.05)，但在MC和HC处理下草地群落总生物量和总碳储量与对照相比无明显变化。此外，在MC和HC下，2013年5月中旬到8月中旬的草地相对生长量（净增长量）分别增加了54.79%和114.87%，而净增固碳量分别增加了54.63%和133.23%;在草地群落中，顶层物种在刈割后地上和地下生物量均显著降低(p＜0.05)，表现为欠补偿生长；中层物种在刈割后地上生物量增加，而地下生物量减少(p＜0.05)，总体为等补偿生长；底层物质在MC处理下，地下生物量增多(p＜0.05)而地上和总生物量不变，HC处理下地上生物量和总生物量均显著增加(p＜0.05)，但地下没有明显变化；群落中顶层优势种芭茅（Miscanthusfloridulus）在MC下总生物量表现为超补偿生长，而在HC下为欠补偿生长，其根系对刈割并不敏感；中层优势种鸭茅（Dactylisglomerata）在刈割后地上显著增加而地下显著减少(p＜0.05)，总体为等补偿生长；底层优势物种白三叶（Trrfoliumrepens）在MC和HC下分别出现了地下和地上的超补偿，但总生物量仅在HC下显著增加(p＜0.05)，在MC下没有变化。上述结果表明，一定强度的刈割不会造成草地植物生物量碳库的减少，而是对地上和地下进行了重新分配，刈割后草地植物的超补偿生长在提高草地植物相对生长量的同时，也提高了草地植物的碳固持量；在草地群落中，刈割对顶层和中层物种具有明显的影响，且这两层物种的补偿生长对群落整体补偿效应贡献较大；芭茅的超补偿生长是刈割下导致的机械伤害刺激了地上部分的再生，而较大程度的机械伤害会抑制地上部分的生长；鸭茅在不同刈割强度下的超补偿生长则是通过调整地下生物量来实现的；白三叶的补偿性生长的实现方式更多是通过光环境改变来实现的；
(3)在盆栽试验中，多年生黑麦草在自然光(CK)和红光(RL)下地上生物量与对照相比显著增加(p＜0.05)，而在遮荫(SH)下无明显变化；在地下生物量上，CK和SH下地下相对生长速率(RGR)均显著降低，而RL下显著增加；3种光环境下，无论刈割与否，多年生黑麦草地上和地下生物量均存在明显的异速生长关系，在CK和SH下，多年生黑麦草倾向于地上生物量的分配，而RL下更倾向于地下生物量的分配；在3种光环境下，多年生黑麦草根部C和叶片N含量在RL下最低，而在SH下最高；受刈割影响，多年生黑麦草叶片N含量在3种光环境下均显著增加(p＜0.05)．而叶片C含量仅在RL下明显降低(p＜0.05)，而CK和SH下无明显差异，在CK和SH下，多年生黑麦草根部的N含量在刈割后明显增加(p＜0.01)，而RL下无明显差异；在CK和SH下，黑麦草叶片和根部C/N在刈割之后均明显降低，而RL下根系C/N比在刈割后显著增加(p＜0.05)，而叶片C/N在刈割后则显著降低(p＜0.01)；多年生黑麦草的叶片N含量和C/N与其地上/地下生物量分配均有良好的相关性（R2=0.827，R2=0.905）。以上结果表明，光照条件良好时更容易导致黑麦草地上的超补偿生长，而其补偿性生长方式与其本身的地上和地下异速生长方式有关；光环境和刈割可以通过改变黑麦草叶片和根部的C、N及C/N含量，进而影响生物量的分配情况。因此，黑麦草在不同光环境下表现出不同的异速生长关系同样受内部C-N平衡的调控并最终影响植物的补偿性生长模式。