Abstract Although 30% of the European surface area is covered with grasslands, little is known about the effect of their management on soil quality and biogeochemical cycling. Here, we analysed soil from an experimental site in Western France, which had been under either grazing or mowing regime for 13 years. We aimed to assess the effect of the two management practices on the biogeochemical functioning of the soil system. To this end we compared soil organic matter (SOM) composition and microbial properties at two depths. We analysed for elemental, lignin and non-cellulosic polysaccharide content and composition, microbial biomass, soil microbial respiration and enzyme activities. Our results showed higher soil organic carbon (SOC) and nitrogen contents in the surface soil under grazing as compared to mowing. Soil biogeochemical properties also differed between grazing and mowing treatments. In particular, soil under grazing showed lower lignin and higher microbial biomass. Despite the similar non-cellulosic polysaccharide content under both treatments, microbial community under mowing was characterised by higher enzyme production per microbial biomass, leading to more degraded SOM in the mowing system as compared to grazing. We conclude that grazing and mowing regimes impact differently biogeochemical soil functioning. Higher and more diverse carbon input under grazing compared to mowing may lead to enhanced substrate availability and thus more efficient microbial functioning, which could favour SOC sequestration through formation of microbial products.

中文翻译：

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通过割草与放牧来管理草原——对土壤有机质质量和微生物功能的影响

摘要 尽管 30% 的欧洲表面积被草原覆盖，但对其管理对土壤质量和生物地球化学循环的影响知之甚少。在这里，我们分析了法国西部一个试验场地的土壤，该场地已经处于放牧或割草制度下 13 年。我们旨在评估两种管理实践对土壤系统生物地球化学功能的影响。为此，我们比较了两个深度的土壤有机质 (SOM) 组成和微生物特性。我们分析了元素、木质素和非纤维素多糖的含量和组成、微生物生物量、土壤微生物呼吸和酶活性。我们的结果表明，与割草相比，放牧的表层土壤中的土壤有机碳 (SOC) 和氮含量更高。放牧和割草处理之间的土壤生物地球化学特性也不同。特别是，放牧土壤表现出较低的木质素和较高的微生物生物量。尽管两种处理下的非纤维素多糖含量相似，但割草下的微生物群落的特征是每个微生物生物量的酶产量更高，与放牧相比，割草系统中的 SOM 降解程度更高。我们得出结论，放牧和割草制度影响不同的生物地球化学土壤功能。与割草相比，放牧条件下更高和更多样化的碳输入可能导致基质可用性增强，从而提高微生物功能，这可能有利于通过形成微生物产物来固存 SOC。放牧土壤显示出较低的木质素和较高的微生物生物量。尽管两种处理下的非纤维素多糖含量相似，但割草下的微生物群落的特征是每个微生物生物量的酶产量更高，与放牧相比，割草系统中的 SOM 降解程度更高。我们得出结论，放牧和割草制度影响不同的生物地球化学土壤功能。与割草相比，放牧条件下更高和更多样化的碳输入可能导致基质可用性增强，从而提高微生物功能，这可能有利于通过形成微生物产物来固存 SOC。放牧土壤表现出较低的木质素和较高的微生物生物量。尽管两种处理下的非纤维素多糖含量相似，但割草下的微生物群落的特征是每个微生物生物量的酶产量更高，与放牧相比，割草系统中的 SOM 降解程度更高。我们得出结论，放牧和割草制度影响不同的生物地球化学土壤功能。与割草相比，放牧条件下更高和更多样化的碳输入可能导致基质可用性增强，从而提高微生物功能，这可能有利于通过形成微生物产物来固存 SOC。割草下的微生物群落的特征是每个微生物生物量的酶产量更高，与放牧相比，割草系统中的 SOM 降解程度更高。我们得出结论，放牧和割草制度影响不同的生物地球化学土壤功能。与割草相比，放牧条件下更高和更多样化的碳输入可能导致基质可用性增强，从而提高微生物功能，这可能有利于通过形成微生物产物来固存 SOC。割草下的微生物群落的特征是每个微生物生物量的酶产量更高，与放牧相比，割草系统中的 SOM 降解程度更高。我们得出结论，放牧和割草制度影响不同的生物地球化学土壤功能。与割草相比，放牧条件下更高和更多样化的碳输入可能导致基质可用性增强，从而提高微生物功能，这可能有利于通过形成微生物产物来固存 SOC。