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A new probe in to the method of calculating pasture ecological livestock capability on the grass-livestock optimize

草畜优化条件下草地生态载畜量测算方法新探



全 文 :书草畜优化条件下草地生态载畜量测算方法新探
李洪泉1,高兰阳2,刘刚1,李华德1
(1.四川省草原科学研究院,四川 成都611731;2.四川省植物工程研究院,四川 资中641200)
摘要:结合前人对天然草地载畜量的研究,在草畜优化条件下,归纳总结出“生态载畜量”这一新的测算方法来适应
生产发展的需要。在农牧民经济发展和保护草原生态环境之间找到一个草地载畜量平衡点。新的测算方法为草
地畜牧业可持续发展提供了理论依据。
关键词:草畜优化;草地生态载畜量;畜群结构;草原生态功能保护系数;气候风险系数
中图分类号:S812  文献标识码:A  文章编号:10045759(2009)05026204
  在中国的牧区,普遍存在着从牧人口多的状况,迫于发展的需要,饲养的牲畜数量超过了草地承载能力。此
外,大部分牧区气候严酷,长冬短夏,冬春牲畜缺草状况严重,造成牲畜掉膘、死亡,母畜流产、难产和缺乳,胎儿初
生重低、发育迟缓,给草地畜牧业生产和农牧民经济收入带来严重损失。特别是冬季牲畜存栏过多,草地可采食
牧草少的情况下,牲畜过度啃食牧草残茬,严重破坏土壤表层,使草地表层土壤裸露,成为沙尘暴的源头,严重破
坏生态环境,影响社会和区域经济的可持续发展。因此,必须依据草地可食牧草、贮备草料、可供精料等牧草供给
状况和牲畜饲养特点,确定合理的草地载畜数量,才能防止草地超载并保护草原生态,实现草地畜牧业可持续发
展和农牧民增收。
草地载畜量概念是经典草地畜牧科学的核心概念之一,放牧率调控是实现放牧管理的关键手段[1]。长期以
来,基于生产力/经济学框架下的草地载畜量概念,在指导草地畜牧业生产中发挥着重要作用,然而已经有草地科
学家对其提出了批评和质疑。Roe[2]认为载畜量概念“对于环境条件确定的草地来说都存在着许多含混模糊之
处”;Evans[3]也对此提出了质疑。笔者通过对青藏高原东缘高寒草地的多年研究,发现传统计算载畜量的方法
也有不足之处。
传统计算载畜量的方法为:载畜量=(单位面积产草量×可利用率)/(牲畜日食草量×放牧天数),以这种方
法计算出的载畜量与生产实际有一定的差距。主要表现在以下几个方面:第一,只表明了核定时段内的平均载畜
量;第二,未与畜群结构特别是能繁母畜数量相结合;第三,没有考虑到牲畜所需营养水平可以根据牧草冷季供给
不足而适当降低;第四,没有考虑草地的时、空异质性;第五,没有强调草地生态功能保护作用;第六,未考虑到具
有一定周期性发生的特大雪灾、旱灾等气候风险对载畜量带来的影响。
因此,针对草畜矛盾突出地区,在确保草地生态功能正常发挥的前提下,提出一种科学合理的计算草地载畜
量的方法,对于优化草畜资源配置,缓解草地退化趋势,保护草地生态环境,最优化发展草地畜牧业,增加农牧民
收入,实现草地畜牧业可持续发展具有重要的现实意义。
1 材料与方法
在优化配置草地资源的条件下,根据草地不同季节牧草的产量和品质,结合牲畜补偿代谢生理特点,提出如
下草地生态载畜量的测算方法。
1.1 冬春草地生态载畜量计算方法
冬春草地生态载畜量=
(冬春草地枯草量×可采食率×冬春草地枯草折算标准青干草系数×冬春草原
生态功能保护系数+贮备青干草总量×贮备青干草折算标准青干草系数
+精饲料总量×精饲料折算标准青干草系数)×冬春气候风险系数
(怀孕母畜数量×怀孕母畜日所需标准青干草量+幼畜数量×幼畜日所需标准
青干草量+种公畜数量×冬春种公畜日所需标准青干草量+成年畜数量
×冬春成年畜日所需标准青干草量)×冬春放牧天数
262-265
2009年10月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第18卷 第5期
Vol.18,No.5
 收稿日期:20090304;改回日期:20090407
基金项目:农业部公益性行业科研专项-青藏高原草地承载力与家畜配置项目(200903060)和国家“十一五”科技支撑项目(2007BAC18B04)
资助。
作者简介:李洪泉(1967),男,四川广元人,高级畜牧师,硕士。Email:lihq95@163.com
通讯作者。Email:yanmai1999@yahoo.com.cn
简写式:
犆狑=
(犢狑×犐狉×犖1×犈狑+犢犳×犖2+犉×犖3)×犠狑
(犆狅×犙1+犆犻×犙2+犆犿×犙3’+犆狔×犙4’)×犇狑
1.2 夏秋草地生态载畜量计算方法
夏秋草地生态载畜量=
(夏秋草地产草量×可采食率×夏秋牧草折算标准青干草系数×夏秋草原生态功能
保护系数+精饲料总量×精饲料折算标准青干草系数)×夏秋气候风险系数
(怀孕母畜数量×怀孕母畜日所需标准青干草量+幼畜数量×幼畜日所需标准
青干草量+种公畜数量×种公畜日所需标准青干草量+成年畜数量
×成年畜日所需标准青干草量)×夏秋放牧天数
简写式:
犆狊=
(犢狊×犐狉×犖4×犈狊+犉×犖3)×犠狊
(犆狅×犙1+犆犻×犙2+犆犿×犙3+犆狔×犙4)×犇狊
式中,冬春草地生态载畜量:犆狑;夏秋草地生态载畜量:犆狊;冬季草地枯草量:犢狑;夏季草地产草量:犢狊;可采食率:
犐狉;冬春草原生态功能保护系数:犈狑;夏秋草原生态功能保护系数:犈狊;冬春气候风险系数:犠狑;夏秋气候风险系
数:犠狊;冬春草地枯草折算标准青干草系数:犖1;贮备青干草折算标准青干草系数:犖2;精饲料折算标准青干草系
数:犖3;夏秋牧草折算标准青干草系数:犖4;贮备青干草总量:犢犳;精饲料总量:犉;怀孕母畜日所需标准青干草量:
犙1;幼畜日所需标准青干草量:犙2;种公畜日所需标准青干草量:犙3;未怀孕和成年畜日所需标准青干草量:犙4
[注:犙3’和犙4’表示在冬春饲草短缺的情况下,可以利用牲畜补偿代谢较强这一生理特点,对冬春利用较少的种
公畜(犆犿),可按较低营养水平计算所需标准青干草量犙3’,对未怀孕母畜和其它成年畜(犆狔)可按更低营养水平
计算所需标准青干草量犙4’];怀孕母畜数量:犆狅;幼畜数量:犆犻;种公畜数量:犆犿;未怀孕的母畜和成年畜数量:
犆狔;冬春放牧天数:犇狑;夏秋放牧天数:犇狊。
2 结果与分析
2.1 生态载畜量核定时间(时刻)确定
冬春季节严重缺草造成牲畜掉膘和死亡是制约牧区草地畜牧业发展的“瓶颈”[4]。因此根据任继周等[4]的
“季节畜牧业”和陈全功[5]的“关键场”等理论,提出在秋末入冬前这个时间(时刻)将畜群数量调整到合理范围内,
为农牧民和草原行政执法部门提供明确的载畜量核定时间。秋末入冬前的牲畜经过夏秋丰盛牧草肥育,此时出
售超载牲畜,将载畜量调整到位,可增加牧民收入;在冬春严酷气候来临之前出售超载牲畜,可减少因冬春缺草牲
畜掉膘、死亡给牧民带来的经济损失。也便于牧民开展草地载畜量的自我调整和各级草原管理部门的监管,易推
动载畜量核定工作的进行。
2.2 畜群结构与生态载畜量核定
能繁母畜数量决定翌年及今后较长一段时期内的牲畜存栏数量。因此,仅核定载畜量总量有较大的局限性,
还应关注畜群结构,即能繁母畜、幼畜、种公畜、成年畜结构比例,特别是能繁母畜数量。根据上一年畜群结构中
的能繁母畜数量,预测翌年产仔数量及夏秋季节畜群总量。再利用夏秋季节生态载畜量公式计算出翌年夏秋季
节生态载畜量,可以检验上一年冬春季节生态载畜量核定方法及畜群结构调整的合理性。通过对冬春季节生态
载畜量及畜群结构优化调整,既能确保牲畜安全越冬渡春,又能确保翌年有足够的生产牲畜数量,能最大限度利
用夏秋季节草地丰富的牧草资源,实现畜牧业生产的稳步发展和牧民的持续增收。
2.3 牲畜营养水平与生态载畜量核定
面对草畜矛盾突出与牧民经济发展的客观实际,为了缓和草畜矛盾,同时兼顾农牧民收入与草原生态保护,
利用牲畜补偿代谢特点,提高草地载畜能力。即对不同的牲畜采取不同的营养水平:1)成年畜抵抗力较强,在冬
春季节不出栏的情况下,采取低营养水平,即低于生长所需正常营养水平饲养,允许适当掉膘而不至于死亡,以便
翌年具有一定的畜群规模,能够充分利用夏秋季牧草资源;2)种公畜在冬春季节一般不配种,可采取较低营养水
平,即略低于正常营养水平饲养,适当保持种公畜一定的体况或者轻度掉膘,待翌年牧草充足后即可迅速恢复体
况配种,保证精液质量,提高后代品质;3)因冬春季节气候严寒,怀孕母畜的胎儿正在发育,幼畜尚未成年,抵抗力
362第18卷第5期 草业学报2009年
较差,为减少母畜难产、流产,胎儿发育不良以及幼畜死亡给农牧民带来的经济损失,对怀孕母畜和幼畜按生长所
需营养水平饲养。通过对不同牲畜采取不同的饲养水平,既降低了冬春饲草不足造成的牲畜死亡等经济损失,又
能有效防止按牲畜全价营养需要计算的载畜量过低的问题,符合生产实际,农牧民易于接受。
2.4 草地时、空异质性与生态载畜量核定
草地的时间和空间异质性对载畜量核定有较大影响[6]。在时间上,冬春草地的枯草、夏秋季节的青草以及补
饲精饲料所含营养物质不一样,所以牲畜采食相同重量的2种牧草及精饲料对其增重效果不一样。同一季节,不
同地段(空间上)的牧草群落结构不同,其品质、产量相差很大。为消除这些差异对生态载畜量的影响,在计算载
畜量时应把各种牧草及精饲料等,都统一折算成标准青干草,以便更能客观、准确地反映载畜量。
2.5 草原生态功能与生态载畜量核定
草地不仅是发展畜牧业的物质基础,还具有防风固沙、减少水土流失和涵养水源等重大生态功能。林波等[7]
主张将某些生态经济的理论与方法贯穿于放牧研究中。生态系统服务功能评估是当今生态经济领域的关注焦
点[8]。近年来,我国学者纷纷应用Costanza等[9]的方法或改进方法分别对我国草地生态系统服务功能进行评
估[10],例如叶茂等[11]评估新疆草地2003年提供的服务价值为71.32×108 美元,其中经济功能价值占21.26%。
因此,计算载畜量应当考虑草原生态功能。所以载畜量的核定不仅要考虑畜牧业生产和牧草生长点的保护,还要
考虑草地生态功能的发挥。应根据当地风力、降水量及植被盖度等因素,在不出现或仅出现较低程度风蚀(冬春
季)、水蚀(夏秋季)的前提下,确定区域内牧草放牧留茬高度,体现草原生态功能和效益。即在农牧民经济发展和
保护草地生态环境之间找到平衡点。建议计算公式为:
犈狑(犈狊)= 犢犢狋×100%
式中,犈狑:冬春草原生态功能保护系数。犈狊:夏秋草原生态功能保护系数。犢:冬春或夏秋,保持草原生态功能正
常发挥时牧草留茬高度以上的产草量。犢狋:冬春或夏秋草地总产草量。
2.6 气候风险与生态载畜量核定
雪灾、旱灾等重大气候风险发生具有一定的周期性,因此核定载畜量时,应提前预测可能受到的气候灾害因
素影响。贾幼陵[6]曾用5年的平均产草量来计算载畜量,以消除年际间气候变化影响草地产草量对载畜量核定
的差异。杨理和侯向阳[12]在研究以草定畜若干理论问题时,也提出了类似的观点。因此,核定载畜量时,考虑气
候影响因素,可避免气候灾害造成牲畜缺草而死亡。建议计算公式为:
犠狑(犠狊)=(1-犠×犠犱)×100%
式中,犠狑:冬春气候风险系数。犠狊:夏秋气候风险系数。犠:重大气候灾害风险发生几率。犠犱:灾害危害程度系
数。
3 结语
随着草地畜牧业的发展,草地的利用状况已经发生巨大变化,草地畜牧业生产和管理方式正在发生根本性的
变革。Heady[13]指出,最近十多年来,美国由传统的放牧管理转变为生态系统管理。我国许多学者呼吁在重视
畜牧业发展的同时,关注草地的生态功能和重视草地生态环境的建设[14]。张运昌[15]报道牧草产草量的季节不均
衡性及其他因素,计算载畜量时需乘以1个系数,并要留有余地。黄富祥等[16]也从生态学视角下探讨了草地载
畜量的确定方法,认为必须对传统的草地载畜量概念进行大力改进,防止草地退化。本研究在前人对天然草地载
畜量及草畜平衡的研究基础上,从载畜量核定时刻、畜群结构、牲畜补偿代谢和营养水平变化、草地时空异质性、
草原生态保护和气候风险6个方面,提出在草畜资源优化配置条件下的“生态载畜量”计算方法,来适应畜牧生产
发展和草原生态功能保护的需要。丰富和完善了传统载畜量的内涵,使载畜量的核定更符合草地畜牧业生产实
际;减小了农牧民与草原监理部门之间的载畜量核定分歧。在保护草地资源的前提下,探寻出农牧民增加收入与
保护草原生态功能的草地载畜量平衡点,为实现草地畜牧业可持续发展提供一定借鉴。
致谢:本研究得到新疆农业大学许鹏教授的指导和修改,在此致以深切谢意!
462 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.5
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犃狀犲狑狆狉狅犫犲犻狀狋狅狋犺犲犿犲狋犺狅犱狅犳犮犪犾犮狌犾犪狋犻狀犵狆犪狊狋狌狉犲犲犮狅犾狅犵犻犮犪犾犾犻狏犲狊狋狅犮犽犮犪狆犪犫犻犾犻狋狔
狅狀狋犺犲犵狉犪狊狊犾犻狏犲狊狋狅犮犽狅狆狋犻犿犻狕犲
LIHongquan1,GAOLanyang2,LIUGang1,LIHuade1
(1.GrasslandScienceResearchInstituteofSichuanProvince,Chengdu611731,China;2.Plant
EngineeringInstituteofSichuanProvince,Zizhong641200,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Basedonthepreviousresearch,anewmethodofcalculatingpastureecologicallivestockcapability
wasproposedonthegrasslivestockbalanceinordertomeettherequirementsofdevelopment.Newmethod
findsoutabalancebetweenincreasingherderincomeandprotectingecologicalenvironmentongrasslands,and
ensuresthesustainabledevelopmentofgrasslandanimalhusbandry.
犓犲狔狑狅狉犱狊:grasslivestockoptimize;pastureecologicallivestockcapability;cattlestructure;coefficientofpas
tureecologicalfunctionprotection;coefficientofclimaterisk
562第18卷第5期 草业学报2009年