牧区水-土-草-畜平衡调控模型建立与应用

针对牧区水资源短缺、水土资源不匹配、草畜平衡矛盾突出及生态环境脆弱的问题,该文在分析现有研究对牧区水-土-草-畜平衡调控研究不适应的基础上,构建经济效益与生态效益统一度量的牧区水-土-草-畜平衡调控模型,并在内蒙古自治区鄂托克前旗进行实例应用,以牲畜饲养过程中灌溉人工草地和天然草地耦合比例建立调控方案集,分析水土草资源开发与经济生态综合效益响应关系,结果表明随牲畜补舍饲时间增加灌溉人工草地种植面积增加,区域发展限制因素逐渐由天然草地限制过渡为水资源限制,研究区土地资源丰富,水资源是控制区域水-土-草-畜平衡发展的关键因子。到2030年鄂托克前旗水-土-草-畜平衡调控阈值主要指标为水资源开发利用量控制在2.66亿m~3,灌溉面积控制在4.24～4.31万hm~2之间,灌溉人工草地开发规模控制在3.04～3.42万hm2之间,牲畜饲养量控制在113.54～118.85万羊单位之间。模型为定量化研究牧区水-土-草-畜平衡调控阈值提供一种新的思路与手段。     

干旱、半干旱草原沙化、退化综合整治技术优化模式

针对我国典型草原生态现状及水土流失特点，依据草地畜牧业水-草-畜平衡发展原理，充分利用有限水资源，发展灌溉饲草料地，通过线性规划数学方法求解，提出了以草地生态恢复到良性循环状态，治理区域经济效益达到最大为目标，各单项技术的最佳实施面积的草原沙化、退化综合整治实用模式，该模式依靠自然恢复（封禁、休牧）措施实施面积占94％，符合坚持以人为本，树立全面、协调、可持续发展的科学发展观，实现人与自然和谐共处的必然要求，该项研究将为我国干旱、半干旱草原沙化、退化草地生态恢复与重建提供科学依据。     

家庭灌溉饲草料地与草地生态恢复耦合性试验研究

从加强牧区草地生态建设角度出发,针对目前发展牧区小型灌溉饲草料地与草地生态修复的有关技术问题,依据生态学原理和规律,按照"“以水定草、以草定畜”原则,以内蒙古锡林郭勒盟浑善达克沙地为重点研究区域,探讨发展家庭草库伦灌溉饲草料地与草地生态恢复之间的耦合关系,量化发展灌溉饲草料地面积与天然草地生态恢复面积间的比例,该指标对加强牧区草地水土保持和恢复改善草地生态环境有一定现实意义。     

甘肃草原牧区发展的战略选择

作为综合性并承担多种功能的生态经济系统类型区,草原牧区可持续发展在甘肃国民经济中占有重要地位。本文立足草原牧区发展的重要意义和时代背景,结合甘肃草原牧区发展的基本现实,提出了新时期甘肃草原牧区发展的资源保护与生态重建、自我发展能力培育与提升、现代草-畜-牧业产业化升级、经济社会发展与制度创新及现代服务网络与保障体系完善等五大战略选择,为各级政府及相关部门促进草原牧区发展战略和策略的提出提供理论借鉴和基本依据。     

牧区草地资源利用的三元化结构及其水问题

牧区草原生态的修复,必须对草地资源的利用实施三元化战略,三元化利用的关键是水资源的合理开发利用。脆弱的草原生态系统与水资源的关系致为密切,水资源的开发利用稍有不慎,就会导致草原生态系统的受损,必须以生态学的观点科学合理地配置和利用水资源。     

全国牧区草地生态建设水资源保障规划生态效益分析

根据我国牧区基本情况及特点,针对《全国牧区草地生态建设水资源保障规划》实施内容,既以发展灌溉人工饲草料地和灌溉人工改良草地为主的牧区水利建设项目,从为草原生态保护提供基础保障,有效恢复草原植被提高草原生态容量,遏制草地沙化、退化,减轻风沙危害等方面进行了生态效益分析,这也是首次较详细的水利规划生态效益分析,可用于类似项目参考和交流。     

考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法与应用

家庭牧场作为牧区的基本生产单元，开展家庭牧场水土草畜平衡计算合理确定灌溉人工草地和牲畜饲养规模，对促进水资源可持续利用和维护草地生态安全具有实际管理意义。该研究针对牧区具体管理单元水土草畜平衡调控方法缺乏的问题，同时考虑了不同种类饲草料质量的差别，提出了考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法，以内蒙古自治区鄂托克前旗典型家庭牧场为例，计算结果表明家庭牧场现状灌溉人工草地和牲畜均处于轻度超载状态，水资源超载率为6.05%，考虑饲草料质量前后牲畜超载率分别为12.98%和5.38%。针对现状平衡状况提出了调整种植结构和灌溉形式组合的8套优化调控方案，经不同方案可供水量变化以及可承载的灌溉人工草地和牲畜饲养规模对比分析，表明种植质量更高的饲草料、采用更节水的灌溉形式可明显提升水资源对灌溉人工草地和饲草资源对牲畜的承载能力，为给家庭牧场水资源和天然草地更多的修养生息空间，建议家庭牧场保持现有人工草地面积不增加，将紫花苜蓿灌溉形式调整为地下滴灌。将燕麦灌溉形式调整为滴灌时，核减牲畜至464羊单位维持家庭牧场水土草畜平衡；将固定式喷灌燕麦调整为滴灌玉米或地下滴灌紫花苜蓿，虽计算的适宜牲畜高于现状牲畜饲养量，但仍保持现有牲畜饲养规模。提出的计算方法可为牧区水土草畜平衡计算与管理提供一种新的思路。     

干旱区灌溉饲草料地载畜量计算方法

水分是制约干旱区荒漠草原草畜平衡管理的最关键因子,解决这一问题的关键在于如何合理实现"以水定草,以草定畜,实现水草畜平衡"的思路。鉴于传统理论载畜量计算方法在产草量估测和牲畜采食量计算中存在较大误差,该文从水量平衡角度出发,提出了基于水草畜平衡的理论载畜量计算方法,以内蒙古中部达尔罕茂明安联合旗为研究区域,根据不同降水量和灌溉水量条件下的水分生产率曲线,对1 a生优质牧草青贮玉米进行估产,在分析不同体质量下绵羊采食和饮水规律的基础上,分别计算出草量载畜量和水量载畜量,以此确定理论载畜量。计算结果表明,在丰水年情景,该文方法比传统方法多6只羊/万m2,有利于提高畜牧业的经济效益;在枯水年情景,该文方法比传统方法少7只羊/万m2,有利于保护草原生态,避免草原退化。该文提出的载畜量计算方法适用于达茂旗荒漠草原,对牧区畜牧业的可持续发展和草原生态环境保护具有重要的指导作用。     

中国生态农业十大模式和技术

四、草地生态恢复与持续利用模式及配套技术草地生态恢复与持续利用模式是遵循植被分布的自然规律,按照草地生态系统物质循环和能量流动的基本原理,运用现代草地管理、保护和利用技术,在牧区实施减牧还草,在农牧交错带实施退耕还草,在南方草山草坡区实施种草养畜,在潜在沙漠化地区实施以草为主的综合治理,以恢复草地植被,提高草地生产力,遏制沙漠东进,改善生存、生活、生态和生产环境,增加农牧民收入,使草地畜牧业得到可持续发展。1牧区减牧还草模式针对我国牧区草原退化、沙化严重,草畜矛盾尖锐,直接威胁着牧区和东部广大农区的生态和生产…     

内蒙古四子王旗草地资源承载力目标规划模型

解决“水草畜”平衡问题是促进干旱牧区经济和生态环境协调发展的关键.通过目标规划模型应用,计算了内蒙古四子王旗牧区草地资源承载力水平,明确了在人工种植冷季补饲型阶段和暖季放牧冷季舍饲型阶段的水资源开发利用率、可持续载畜量及所需灌溉饲草料基地发展规模.从研究区水量平衡、畜牧业产业结构及技术经济指标方面分析论证了水利化畜牧业在退化草地修复方面的可行性及其综合效益.     

基于划区轮牧理论的祁连山北麓牧区动态草畜平衡研究

为了恢复和保护祁连山北麓草地生态系统,建设生态畜牧业,该文以肃南县祁连山北麓牧区为研究对象,基于划区轮牧理论模拟不同降水情景下轮牧区理论载畜量并分析现状牧区草畜平衡状况,分析理论载畜量下轮牧牧区产草需草过程,进行牧区动态草畜平衡分析,并与传统方法和基于关键场理论方法进行对比。结果表明:肃南县祁连山北麓牧区降水量极大地影响着牧区理论载畜量,宜将平水年理论载畜量100.9万标准羊单位作为今后牧区畜牧业管理的主要参考指标;2015年牧区同时存在牲畜超载和欠载并且冷暖草场理论载畜量差异较大,应在后期发展中注重调整当前的畜牧业发展结构和合理配置冷暖草地资源。通过3种方法的草畜平衡动态对比分析,基于划区轮牧理论方法不仅能保证不同轮牧区的草畜动态平衡,且能保持饲草的高效利用,在轮牧区草畜平衡分析计算中具有一定的优越性。     

基于改进关键场的干旱风沙草原牧区草畜平衡评价

牧区合理载畜量的确定是进行草畜平衡评价的核心工作之一,对指导牧区经济、社会和生态环境的可持续发展具有重要意义。中国西北干旱风沙草原受不合理放牧的影响,草地退化、沙化、盐碱化问题突出,为保护草原生态系统而实施的季节性间歇放牧制度使得牧区草畜供需关系进一步复杂化,牧区合理载畜量的确定缺乏有效的计算方法,草畜平衡评价的指导意义不强。该研究选取鄂托克旗牧区作为典型研究区,引入载畜量年内波动系数和草地生产力丰平枯系数2个动态参数,构建了一种基于改进关键场的牧区合理载畜量计算方法,并结合草畜平衡指数(Balance of Grassland and LivestockIndex,BGLI)对鄂托克旗牧区的草畜平衡状况进行了分析。结果表明,干旱风沙草原牧区草畜供需过程非一致性显著,牧业年度内形成了包含5个子过程的动态周期;改进关键场方法充分考虑了这一供需节律匹配关系,对传统和关键场方法进行了改进和完善,其在干旱风沙草原牧区合理载畜量计算中更具适用性,合理载畜量计算结果表明牧区各分区的冷季草场占比过高,现状年桌子山及山前平原分区、都斯图流域分区以及内流河分区的全年合理载畜量分别为8.60、53.49和27.66万羊单位;基于改进关键场方法对鄂托克旗牧区进行草畜平衡评价可知,现状年内流河分区超载最为严重,牧区各草场及全年的BGLI值均在105%左右,桌子山及山前平原分区次之,均在40%以上,而都斯图流域分区草畜平衡状况相对良好。     

基于秸秆补饲的青藏高原草地载畜量平衡遥感监测

为了快速准确地掌握青藏高原草地生产力/产草量及草畜平衡情况,促进藏区草地资源可持续利用,实现青藏高原生态与生产协调发展,有必要对青藏高原不同行政区域天然草地及补饲后的载畜能力和草畜平衡问题开展研究。该研究首先结合MODIS(moderate-resolution imaging spectroradiometer)的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据、青藏高原草地类型图、气象数据、土壤质地数据等数据,利用改进的CASA(carnegie-ames-stanford-approach)模型,对青藏高原草地产草量进行了估算,并分析了青藏高原草地天然产草量的空间分布情况。然后利用草谷比法估算了青藏高原饲用秸秆资源量及空间分布情况,计算得出各县市可利用的秸秆资源的载畜量情况。最后根据草地产草量、秸秆资源载畜量和实际载畜量,利用草畜平衡模型,模拟得出各县市的超载过牧情况。结果表明:2010年,青藏高原年产草量区域差异十分明显,西藏年产草量最大为2642.89万t,青海藏区次之,为2 307.60万t;云南藏区最低,为37.36万t。青藏高原天然草地总载畜量为8 363.04万只(羊单位,以下同),其中,青海省藏区为2 889.10万只,西藏为2 789.35万只,四川藏区为1 854.10万只,甘肃藏区为796.42万只,云南藏区为34.09万只。青藏高原饲用秸秆资源量为372.16万t,其中青海藏区和西藏的饲用秸秆资源总量占整个藏区的74.77%;其他3个省份的可饲用秸秆总量比例仅占25.23%。青藏高原饲用秸秆资源可饲养牲畜293.53万只,其中青海省藏区为172.48万只,西藏为46.80万只,四川藏区为31.94万只,甘肃藏区为19.69万只,云南藏区为22.65万只。青藏高原各县市超载过牧十分突出。在未补饲情况下,超载率超过5倍的县市占7.69%,2~5倍的占13.46%,1~2倍的占28.84%,超载率小于1倍的占38.82%,未超载的仅占11.19%。通过补饲秸秆资源,未超载过牧的县市比例未发生变化,但各县市的超载过牧情况有所改善。超载率超过5倍的县市比例下降了3.2个百分点,2~5倍的下降了4.49个百分点,1~2倍的增加了5.49个百分点,超载率小于1倍的增加了2.2个百分点。因此,今后青藏高原需根据草地资源及饲用秸秆资源的承载能力严格控制牛羊的养殖数量,实现生态环境和畜牧业的可持续发展。     

基于飞地经济的青藏高原畜牧业发展新途径探索

飞地经济打破区域界限实现资源互补，飞地产业的发展更是连接了空间的分离。青藏高原因长期粗放的游牧方式和自然灾害等因素，不断造成高寒草地退化，严重限制草地畜牧业的可持续发展。长期以来，青藏高原在畜牧业提质增效和转型升级的关键时期，面临生态环境压力大、草畜资源时空配置失衡等问题的掣肘，直接影响畜产品的均衡供应，阻碍了高附加值畜产品市场竞争力，致使农牧民持续增收乏力。该文着眼"飞地经济"发展举措，在综述青藏高原畜牧业发展局限性的基础上，以生产效率和经济效益提升为目标，探讨青藏高原畜牧业发展路径，提出"飞地畜牧业"发展模式。针对该模式，开展了以牦牛和藏羊为研究对象的远地饲养研究，短期适应性研究证明牦牛和藏羊能够适应江淮分水岭地区冷季气候特点，实现冷季体重正增长，且藏羊表现出较好的繁殖适应性，在引入后第一年开始产羔；同时，牦牛经过两年的适应，首次实现了在江淮分水岭地区的繁殖。因此，"飞地畜牧业"产业发展模式具有成为青藏高原畜牧业发展新路径的巨大潜力，将为保障国家生态体系建设、加快高原畜牧业转型升级、满足市场供需关系等提供科技支撑。     

基于Landsat TM影像的半干旱牧区天然打草场面积的遥感监测

天然打草场是中国草地畜牧业的物质基础,也是中国内陆的生态屏障。目前中国打草场分布状况、分布面积、产量高低等信息十分缺乏,严重制约饲草储备和救灾应急功能发挥。为解决这些问题,该文基于2009－2011年的Landsat TM5影像数据,并借助野外调查点和目视解译方法对中国半干旱牧区天然打草场状况进行监测分析。结果表明,中国半干旱牧区天然打草场面积达800.35万hm2,目视解译结果的平均解译精度达到76.78%。其中,内蒙古天然打草场面积居首位,面积为688.04万hm2,其次是松嫩平原草原区,打草场面积为91.80万hm2,河北半干旱农牧交错区的打草场面积最小,为20.51万hm2。在内蒙古,呼伦贝尔草甸草原天然打草场约为180.89万hm2,科尔沁沙化草原天然打草场约为96.44万hm2,锡林郭勒典型草原天然打草场面积约为395.40万hm2。研究区天然打草场的植被类型以温性草原类、温性草甸类、低地草甸类为主,少量分布在山地草甸类和温性荒漠草原类。该研究结果可为进一步分析全国半干旱区域打草场变化提供数据支撑。     

陕北延河流域基于GLP模型的流域水土资源综合配置

该文基于延河流域近50 a的水、土、气等因素的动态资料,在测评流域生态环境需水和社会经济用水的基础上,运用灰色线性规划（GLP）方法,构建水资源—土地资源耦合系统模型,探讨多目标情景下“面向生态的”水土资源综合配置方案。结果表明,随着供水能力的提高,流域林果产业前景广阔,城市化进程将不断加快。2020－2030年,预计流域在低配方案下有林地、灌丛林、园地的面积将分别由1 201.51、412.87 km2调整为1 434.67和589.24 km2,建设用地面积将由346.73 km2调整为575.38 km2。