全 文 ：第 3 卷
V o l
.
3 N o
.笋1 期 草 地 学 报A C T A A G R E S T IA S IN IC A 1 9 9 5 年1 9 9 5
通过羊群宿营建植改良草地的研究
李向林 蒋文兰
(甘肃草原生态研究所 , 兰州 , 7 3 0 0 2 0)
摘要 : 本文报道了在贵州高原山地条件下通过绵羊夜间宿营的方法建植改良草地的研究 。
结果表明 , 羊群宿营不仅能较彻底地清除原有饲用价值不高的植被 , 而且大幅度提高土壤养分含
量 , 从而使播种的优良牧草得以成功建植 。鸭茅 、黑麦草和白三叶均为改良草地的宜植草种 , 而其
中尤以鸭茅为最适禾草 。 7 . 2 羊 · 夜 / m , 的宿营载畜率具有最佳草地建植效果 。
关键词 : 羊群宿营 ;土壤养分 ;改良草地 ;牧草建植
1 前言
草地改 良是中国南方草地畜牧业发展 中最重要而又最艰 巨的任务之一 。 南方草地多分
布于山地丘陵 ,其土壤养分一般很低 , 原有植被多以饲用价值不高的灌草丛为主要类型 。 因
此 , 提高土壤养分 , 清除原有植被就成为改 良草地建植成功的先决条件 。然而 , 南方天然草地
多因坡度大 、土层薄 、原有植被茂密而很难开垦 , 即使高投入也难以达到草地改良的目的 , 甚
至会引起水土流失的恶果 。
家畜宿营即使家畜在草地上的临时畜栏中过夜 , 常能达到清除植被 、积累养分和补播草
种的目的 。如果有计划地将夜间畜栏 (或宿营地 )设在需要改良的天然草地上 ,则家畜夜间宿
营具有如下三个可能的生态效应 : (1) 通过牙齿 (啃食 )和蹄子 (践踏 )的作用 , 以及粪尿的污
染 , 使营地植被遭到破坏 ; (2) 家畜粪尿从放牧地转移到营地以提高土壤养分水平 ; (3) 家畜
通过粪便而转移食入的牧草种子 , 达到 自然补播的目的 。 但纵观国内外有关文献 ,其研究多
涉及放牧系统中养分的循环与损失以及对施肥计划的影响 (如 Ba r o w 等 ; 1 9 6 2 , D u r ing 等 ,
1 9 6 2 ; G illin g ha m
,
1 9 8 0 ; B all等 , 1 9 8 1 ) , 而有关通过家畜宿营转移养分及清除杂草以建立
改良草地的研究报道甚少 。 本研究拟通过试验以揭示羊群的高密度 、短时期宿营对营地植
被 、土壤养分以及播入牧草种子建植的影响 , 以便发展一种廉价而有效的草地改 良技术措
施 。 本文报道 1 9 90 一 1 9 9 3 年所进行的一系列试验中的一部分 。
2 材料与方法
2. 1 试验条件
宿营试验于 1 9 9 1 年 7 月在贵州高原草地试验站进行 。 该站位于贵州省威宁县 , 海拔
2 4 3 5 m
, 试验期 间年均气温 8 . 3 ℃ ,年降水量 9 0 m m 左右 , 其中 70 %以上集中在 5一 9 月 。
站内草地约三分之二已改 良为多年生黑麦草 (五况iu m Pe re n ‘ L . )和白三叶 (T r if乙l爪m re Pe ns
L
.
)组成的优质草地 , 其余三分之一草地仍保持未改 良状态 。 试验地 即位于未改 良草地中 ,
其植被 主要 由小型 灌丛 (包括 R hod od end ra sP P . 和 S以改 sP P . )以及杂类草如 尸ot en t沼a
sP P
. 等组成 。 这部分草地因灌草丛生 , 土层较薄 , 砾石较多而不能用常规耕作法改 良 。
2
.
2 试验方法
试验采用 3 x 5 裂区设计 , 以宿营载畜率为主处理 , 以播种牧草为副处理 。 主处理 区为
草 地 学 报 1 9 9 5 年
75 m
,
(5 x 15 m )
, 主处理区内设三个副处理区 , 其面积为 15 m , (3 x sm ) 。 宿营处理期为 20 天
(即 2 0 个夜晚) 。
主处理设 5 个水平 , 每小区羊数分别为 : A . 4 只羊 ; B . 17 只羊 ; C . 27 只羊 ; D . 38 只
羊 ; E . 47 只羊 。 因宿营效应既取决于家畜密度 , 又取决于持续时间 , 特将处理所用的单位折
算成单位面积羊群密度与持续时间的乘积—羊 · 夜 / m Z 、 由此 , 根据本试验 20 天的处理期 , 上述五个载畜率分别为 : A . 1 . 1 羊 · 夜 / m Z 、 B . 4 . 5 羊 · 夜 / m Z 、C . 7 . 2 羊 · 夜 / m Z 、D.
1 0
.
0 羊 · 夜/ m Z 、 E . 1 2 . 5 羊 · 夜 / m Z , 对照区 C k . o 羊 · 夜 / m Z 。
副处理共三个分别为 : a . 多年生黑麦草/ 白三叶 (R G / W C ) ; b . 鸭茅 / 白三叶(C F / W C ) ;
c
. 对照 (C on tro D 。 播种量为 : 多年生黑麦草 12 千克 /公顷 , 鸭茅 8 千克 /公顷 , 白三叶 5 千克
/公顷 。
处理区用 电围栏分隔 , 羊群被随机地划分成与处理设计相一致的小组在围栏区夜宿 , 白
天再赶到改良草地放牧 。 试验羊群为平均体重 58 公斤的罗姆尼母羊 ,体况年龄较一致 。 20
天试验期结束时 ,再移动围栏 、更换营地 。在转移前两天 , 按设计将相应的牧草种子撒播到各
副处理区 , 通过两天的羊蹄践踏使种子与土壤较好地结合 。上述试验设计与方法是在以前试
验 (李向林等 , 1 9 9 3) 的基础上确定的 。
2
.
3 观浏内容
2
.
3
.
1 土壤养分 在宿营结束一个月时(9 月上旬 )用土钻在各主处理 区采集 10 个 。~
7
.
sc m 深的土样 , 混合后送甘肃草原生态研究所化验室分析氮 、磷 、钾含量 。
2
.
3
.
2 植被成分 播种后每月一次采用样方针刺法 (H ed gs on 等 , 1 9 8 1) 测定植被盖度 , 分
别按禾草% 、豆科草 % 、杂草 % (残余杂草和新生的非播种植物 ) 、裸地% 4 个成分进行记录 。
2
.
3
.
3 牧草产量 在播种翌年 (1 9 9 2) 生长季 (3 ~ n 月 )封闭试验地 , 分别于 7 月 21 日 、 9
月 2 1 日和 n 月 21 日三次测定地上生物量 , 烘干后计算干物质产量 。根据测定结果 , 计算牧
草日生长速度 。
3 结果与分析
3
.
1 土攘养分
家畜宿营能提高营地土壤养分 , 化验结果表明 , o ~ 7 . 5 。m 深度的土壤中全氮含量 (图
1 )
、全磷和有效磷含量 (图 2) 及全钾和有效钾含量 (图 3) 均随宿营载畜率的增加而上升 。 所
有的处理均超过对照 , 其中氮的水平最高达对照的 2 倍多 , 全磷达对照的 1 . 67 倍 , 有效磷为
5
.
4 倍 , 全钾为 1 . 69 倍 。而有效磷和有效钾的水平提高幅度更大 , 最高者分别达到对照的 5 .
4 和 43 倍 。 在处理一年后再次取样分析结果 , 表明各处理区有效磷和有效钾含量均比一年
前平均增加 2 . 5 倍 , 有机质含量从对照的 4 . 9 %提高到 10 . 6 % (7 . 2 羊 · 夜 / m Z ) , pH 值也从
对照区的 5 . 5 上升到 7 . 0( 最高值 ) 。
对养分含量与载畜率之间数量关系的回归分析表明 , 两者之间存在极显著的相关性 (P
< 0
.
0 1 )
, 除氮 (N t) 之外 , 其余回归直线的决定系数均在 0 . 9 以上 。
上述结果表明 , 羊群宿营显著地提高了营地土壤养分含量 , 为草地建植和生长提供了可
观的廉价养分来源 。 新西兰的 G o d a n (1 9 5 1 )曾研究奶牛白天放牧围栏和夜间围栏中养分的
收 支平衡 , 发现 白天 围栏 (Da y pad doc k) 中有 28 %的养分净损 失 , 而夜 间围栏 (Ni gh t
Pa d doc k )则有 15 %的养分净收益 ,说明奶牛将养分从放牧地向宿营地转移的效率 。
第 1 期 李向林等 :通过羊群宿营建植改良草地的研究
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图 1 不同载畜率的全 N 含t 及其回归直线
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图 2 不同载畜率处理的土坡中全磷和有效
确含t 及其回归直线
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2 T o t a l a n d a v a ila ble p h o sp h o r u s in th e
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有效钾
图 3 不同载畜率处理的土坡中全钾和有效钾含t 及其回 归直线 。
Fig
.
3 T o t a l a n d a v a ila ble p o t a s s iu m i n th e 5 0 115 t r e a t e d w ith d iffe r e n t st oc k in g
r a t e s
.
一般认为三叶草固定的氮素超过放牧草地的氮损失 (Bo sw el , 1 9 9 3 ) , 当地土壤中钾 的
含量较高 , 所以磷 (尤其是有效磷 )是当地牧草建植和正常生长的主要限制性养分 。牧草生产
达到最高水平时所需要土壤有效磷的水平一般在 1 2p m (0 ~ 75 m m 土层 )左右 ( Bo sw el ,
1 9 93 )
, 因此就养分而言 , 7 . 2 羊 · 夜/ m , 的载畜率是必需的 。 此外 , 当地土壤 pH 值在 5一5 . 5
左右 , 磷酸盐固定较高 。 本研究中经羊群宿营处理后土壤 pH 值比对照有了不同程度的提
高 , 因而有利于有效磷的释放和吸收 。
3
.
2 草地组成
成功的草地建植要求草地有较高比例的优质改良草种及较低比例的杂草和裸露地面 。
草地建植后各次测定植被成分的平均状况如图 4 、 5 所示 。 通过家畜宿营对土壤养分状况的
改善以及对原有植被的破坏影响新建草地的植被成分 。
草 地 学 报 1 9 9 5 年
载畜率对禾草 、杂草及裸地的比例有明显的影响作用 , 但对白三叶的比例影响不大 (图 4 ) 。
禾草的比例随载畜率的加大而增加 , 以 7 . 2 和 10 . 0 羊 · 夜/ m Z的处理为最高 , 而豆科草 (白
三叶 )变化则不明显 。 杂草比例随载畜率的增加而急剧减少 , 而裸地则相反 。 杂草与裸地的
不同变化趋势主要取决于不同载畜率下植被所受到的破坏程度 , 从图 4 可见 , 当载畜率达到
7
.
2 羊 · 夜 / m Z 时 , 即可使杂草减少到相当低的水平 , 而播种的优良牧草成分 (即禾草和豆
草 )则可达到令人满意的比例 (80 %以上 ) 。
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豆草 . 羁 口戮
图 4 不同载, 率的羊群宿曹处理下各草地成分 图 5 黑麦草/ 白三叶(R G / w C )、鸭茅 / 白三叶
的益度百分比(根据 1 9 9 1 年 1 1 月 、 2 9 9 2 年 (C F / W C )及对照 (Co n t r o l)处理下各草
4 月 、 8 月及 12 月四次测定的平均值所绘) 地成分的益度百分比(平均值) 。
F ig
.
4 Co
v er ag e 碑rc e n ta g e o f琳s tu re eo m 卯n e n ts F ig . 5 Co v e r a g e p e r e e n ta g e o f p a stu r e e o m p o n e n ts
fo r she p ca m pi雌 u n de r d iffe re n t s toc k in g ra te s fo r d iffe re n t so w in g tre a tm e n t s
(F r o m th e m e a n m e a su red in N
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r (R G / W C
、
C F / W C
a n d e o n t r o l)
o f 1 9 9 1
,
A pri l
,
A u四s t a n d r地c em be r o f 1 9 9 2 )
不同草种的建植效果各异 (图 5 ) , 多年生黑麦草和鸭茅均有良好的表现 (分别占 80 %和
60 %的盖度 ) , 而以鸭茅效果更佳 。 在播种鸭茅的处理中 , 由于鸭茅生长旺盛 , 与白三叶的竞
争(主要是空间和光能资源的竞争 )过于强烈 , 致使白三叶比例偏低 。 为此 , 需进一步调节鸭
茅的播种量 ,并辅以有效的管理 , 以保证白三叶的成功建植并维持适当 比例 。 从图 5 可以更
进一步了解到 , 未播种的对照区中白三叶具有相当高的比例 (平均盖度 50 % 以上 ) 。 由此可
以推论 , 家畜不仅向营地转移养分 , 而且随粪便一起转移了白三叶种子 。从春季到秋季 , 白三
叶种子持续成熟 , 家畜在放牧时食入的白三叶种子其中一部分未被消化 , 随粪便排放于营
地 。 当然 , 也可能存在可观的土壤种子库 (50 1 s e ed ba n k ) ,但这一点尚有待证实 。这一事实意
味着 , 在家畜营地建植草地时 , 可以减少甚至不用白三叶种子—依赖 自然播种 , 而等白三叶建植后再补播禾草 , 从而节省费用 。
3
.
3 牡革产全
建植次年(1 9 92 年 )测定各处理牧草产草量的变化如图 6 所示 , 各草种的牧草产量均随
着载畜率的增加而上升 , 但总的趋势是以 7 . 2 羊 · 夜 / m Z为转折点 ,超过此值后产量上升趋
于平缓 , 该结果与前面所述土壤养分及植被成分的测定结果是一致的 。 鸭茅 / 白三叶(C F /
第 1 期 李向林等 :通过羊群宿营建植改良草地的研究
W C )处理的产草量最高 , 其最高点 (当载畜率为 10 羊 · 夜 / m , 时 )的产草量为 1 2 . 7 5 吨干
物质 /公顷 。黑麦草 / 白三叶 (R G / W C )产量次之 , 其最高水平为 1 0 . 2 26 吨干物质 /公顷 。虽然
对照 区(C冶n trol )并未播种 , 但白三叶“自然 ”建植良好 , 产量最高者达到 8 . 0 94 吨干物质 /公
顷 ;如果进一步补播禾草 , 产量将会更高 。统计分析结果表明 , 主处理 (载畜率 )之间存在显著
的产量差异 (P< 0 . 0 5 ) , 而副处理 (草种 )之间的产量差异达到极显著水平(P < 0 . 0 1 ) 。
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图 6 牧草产t 随载畜率的变化 图 7 1 992 年 7 月 2 日 ~ n 月 23 日期间平均
R G /W C 代农黑班草/ 白三叶 , C F / W C 牧草生长邃率 (P G R )及其与级畜率 ( X )
代衰鸭茅/ 白三叶 , Co n tro l代衰对照 的回归式和决定系橄 ( R 盆)
Fig
.
6 H e rha g
e yie ld s fo r d iffe re n t stoc k in g ra t
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.
7 T he r e gr e S lon o f PG R wi th st oc k in g
R G / W C m
e a n s 斗 e g r as / w h i t e e lo v e r , ra tes (X ) a n d d e t e rm in a t iv e e oe ffie ie n t (R t )
CF /CW m
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sfo t / w h it
e e lo v e r
图 7 所示为不同处理在主要生长季节 (7 月 2 日~ n 月 23 日)牧草生长速率及其与载
畜率的回归分析结果 。 牧草生长速率与载畜率之间的关系呈曲线变化 (决定系数 R , 一 0.
97 8 8 )
, 且在 4 . 5 ~ 7 . 2 羊 · 夜 / m , 处出现转折 , 7 . 2 羊 · 夜 / m Z以上牧草生长速率无明显增
加 . 因此 , 从牧草生长角度看 , 也是以 7 . 2 羊 · 夜 / m , 的处理为好 .
4 结论
4
.
1 草地改良是中国南方草地畜牧业发展的重要而又艰巨的任务 , 低成本 、高效益且便于
农民具体实施的草地改良技术则显得更为重要 。
4
.
2 羊群短期高密度宿营对于土壤痔薄 、不便耕作难改良的天然草地是一种有效的改良手
段 。 通过家畜宿营 , 可使杂草的清除和土壤养分的增加达到满意的水平 , 从而为改良牧草的
建植创造了 良好的生态条件 。
4
.
3 从杂草防除 、提高土壤养分 、增加优良牧草成分以及提高牧草产量等方面着眼 , 7 . 2 羊
· 夜 / m , 的宿营载畜率最为合理 , 鸭茅 / 白三叶是最佳草种选择 。 然而多年生黑麦/ 白三叶草
地中豆科成分更高 , 对于草地的稳定发展和家畜营养而言 , 这一点是重要的 。
4
.
4 本研究结果间接证明 , 家畜在养分转移的同时也将成熟的不易被消化的牧草种子 (主
要是豆科 )从放牧地转移到宿营地 ,这一点在生态学及经济学上均有重要意义 ,值得进一步
草 地 学 报 1 9 9 5 年34
研究 。
4
.
5 家畜宿营系统不仅适用于天然草地改良 ,而且可以推广到农牧结合系统的营养物质交
换 。 同时 , 由于家畜在草地过夜 , 免去了畜圈投入和粪便运送费用 , 且有利于家畜建康 。
1
2
3
4
5
6
7
8
参 考 文 献
B al
,
P
.
R
.
a n d K e n in g
,
D
.
R
.
198 1
, 在季节环境对比下新西兰草地尿影响区的氮素损失 , 第十四届国
际草地会议论文集 (中文版中册) , 中国草原学会 (1 9 8 5) : 19 ~ 2
B a r ro w
,
N
.
J
.
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.
J
.
L a m b o u rn
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1 9 6 2
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.
A g r
.
R e s
. ,
B : 4 6 1 ~ 4 7 1
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,
C
.
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.
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n fe r e n ee o n G r a z in g In d u str y in So
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G a n su Sc i
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g y Pr e s : 5 4 ~ 6 3
D u r in g
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C
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N e w Z e a la n d Da i
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Ph o sp h o r u s u p t a k e a n d r e t u r n in a g r a ze d
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.
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4
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李向林 , 蒋文兰 , 何胜江 , 1 9 9 3 , 家畜宿营法改 良天然草地的效果 , 中国南方草地畜牧业学术讨论会论
文集。 甘肃科学技术出版社 : 1 25 ~ 128
A S tu d y o n E sta b lishm e n t o f Im Pr o v e d Pa s tu r e
th r o u g h Sh e eP C a m Pin g
L i X ia n g lin a n d Jia n g W
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(G a n s u G r a s la n d E e o lo g ie a l R es e ar e h In s titu te
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A bstr a e t : A fie ld e x P er im e n t w a s e o n d u e te d t o stu dy th e es ta b lish m en t o f im P r o v ed Pa s tu r e b y m ea n s o f
sh e e p n ig h t p e n n in g a t th e u n im p r o v ed e a m p in g site o n a h ill eo u n tr y fa r m in G u iz h o u Pla te a u a r ea
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T h e r e
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su lts sh o w ed r e m a rk ed ly in e r e a se d 5 0 11 fe r tility
,
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fee d in g v a lu e
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K e y w o r d s
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S h e e p e a m p in g ; 50 11 f
e r t ility ; Pa s tu r e im p r o v e m e n t ; Sp e eies es ta b lish m e n t