内蒙古克氏针茅典型草原生态系统放牧管理优化模式研究
Optimal Grazing Management Model on Stipa Krylovii Typical Steppe Ecosystem in Inner Mongolia
为寻求典型草原生态系统放牧管理优化模式,探讨草地畜牧业生产方式转型、草地畜牧业可持续发展以及牧民经济收入的提高,本研究利用草地生态经济模型("草畜平衡模型"和"牧场系统优化模型")对内蒙古锡林郭勒盟南部太仆寺旗多年的草地、家畜、经济和气象等数据进行模拟分析,并结合不同载畜率连续放牧控制性试验对克氏针茅典型草原植被系统、土壤系统和家畜系统进行的系统研究,针对研究区域全年连续放牧的传统放牧方式和当地草地畜牧业发展现状,以草原生态可持续发展和牧民增收为目的,提出了内蒙古克氏针茅典型草原放牧管理优化模式.主要研究结果如下:1.草畜平衡模型模拟分析结果表明:能量平衡与否是决定家畜体重增加或减小的重要因素,家畜在夏季通过放牧采食获得的能量供给大于家畜自身维持能量的需求,促使体重上升;家畜在冬春季(当年10月-次年5月)通过放牧、补饲获得的能量供给小于家畜自身维持能量的需求,导致体重减小.将家畜的产羔时间由传统的1月份调整为4月份,以及冬春暖棚舍饲家畜,均有利于家畜能量需求赤字的减少.2.牧场系统优化模型模拟分析结果表明:牧民饲养本地绵羊、细毛羊和山羊所得的年均净收入均在载畜率为2.275羊单位/hm~2时达到最高,而后随着载畜率的增大收入逐渐降低;牧民饲养细毛羊的生产效益在载畜率低于3羊单位/hm~2时,高于本地绵羊和山羊的生产效益,但在高于3羊单位/hm~2的载畜率下则相反;不同载畜率水平下,将产羔时间调整为4月和7月均有利于增加牧民净收入、减少饲料成本;冬春暖棚舍饲能促使牧民增收9%,产羔率提高22%,羊毛产量增加10%.3.综合草地生态经济模型的模拟分析表明:目前3羊单位/hm~2的草地载畜率,降低了太仆寺旗克氏针茅典型草原的草地生产力、家畜生产性能、阻碍了牧民收入的提高.载畜率维持在1.55-2.275羊单位/hm~2,将有利于太仆寺旗典型草原的可持续发展和牧民增收.4.植物群落盖度、高度、地上现存量、地上净生产力以及地下生物量都随着载畜率的增大显著降低;重度载畜率(3羊单位/hm~2)放牧显著降低了克氏针茅(Stipa krylovii)、羊草(Leymus chinensis)等多年生禾草的优势度,增加了冷蒿(Artemisia frigida)等小半灌木,糙隐子草(Cleistogenes quarrosa)、星毛委陵菜(Potentilla acaulis)、银灰旋花(Convolvulus ammannii)等多年生杂类草,及灰绿藜(Chenopodium glaucum)等一二年生草本的优势度.中度载畜率(1.75羊单位/hm~2)放牧区群落密度和丰富度指数最大,物种数最多,群落优势种克氏针茅和羊草的优势度最大,说明在中度载畜率条件下,植物群落的多样性最高,系统稳定性最强,抵抗外界干扰的能力及恢复力也相对较高,较有利于该类草地生态系统的稳定与可持续发展.5.随着载畜率的增大,土壤含水量减少,容重、紧实度增大,土壤砂粒增多、粘粒减少;土壤有机质、土壤全效养分(全氮、全磷、全钾)、土壤pH值显著减小;细菌、自生固氮菌和放线菌数量均随着载畜率的增大而减少,真菌数量随着载畜率的增大而增加;土壤呼吸速率随着载畜率的增大有所降低,但显著性差异不大,中度载畜率(1.75羊单位/公顷)的土壤呼吸速率除了低于对照(无牧)的土壤呼吸速率外,均高于其他各载畜率土壤呼吸速率.6.随着载畜率的增大,放牧绵羊体重逐渐减小;母羊的空怀率增加、产羔率下降;羔羊的初生重和个体增重减小.绵羊的个体增重均与载畜率呈线形负相关,而公顷增重则与载畜率呈二次曲线关系,在达到公顷最大增重前,随着载畜率的增大而增大,之后随着载畜率的增大减小.7.改变冬春放牧管理方式,利用暖棚舍饲,可减少母羊掉膘量3kg/只-5kg/只,羔羊增重1.25kg/只-2.26kg/只,牧民增收.8.结合草地生态经济模型模拟分析结果与不同载畜率放牧试验结果表明:太仆寺旗克氏针茅典型草原最适载畜率为1.75-2.275羊单位/hm~2.在降低载畜率的基础上,结合家畜产羔时间优化及暖棚舍饲管理措施优化,有利于克氏针茅典型草原的可持续发展、家畜生产性能的提高和牧民收入的增加,是克氏针茅典型草原生态系统比较优化的放牧管理模式.
- 作者：
- 郑阳
- 学位授予单位：
- 甘肃农业大学
- 专业名称：
- 草业科学
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 徐柱
- 中图分类号：
- S812
- 关键词：
- 典型草原；草地生态经济模型；载畜率；植被；土壤；家畜；牧民收入
- Typical Steppe；Bioeconomic model；Stocking rate；Grassland；Soil；Livestock；Farm income