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。     

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。     

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.     

内蒙古鄂托克旗天然草地植被生态需水量研究

开展天然草地植被生态需水量研究,对维持草地系统生态健康和可持续发展意义重大。该研究以干旱风沙草原区鄂托克旗为研究对象,基于联合国粮农组织推荐的Penman-Monteith公式及美国农业部土壤保持局推荐的有效降水量计算方法,对各草地类型的生态需水量和生态缺水量进行计算,并对不同类型天然草地生态需水和降雨资源之间的平衡关系进行分析。结果表明:全旗全年生态需水量在丰水年为2.94×10~9m~3、平水年为3.07×10~9 m~3、枯水年为3.10×10~9m~3;全旗生态缺水量在丰水年为2.72×10~8m~3、平水年为5.00×10~8m~3、枯水年为1.15×10~9m~3。草地中生态需水量由大到小依次为温性荒漠草原类、温性草原化荒漠类、低地草甸类、温性荒漠类、温性草原类。在整个生长季中,鄂托克旗各草地类型生态需水在3、6、10月为盈余状态,其余月份均为严重亏缺状态。鄂托克旗草地生态系统整体处于水分亏缺状态,尤其是惠农站代表区,在枯水年水分亏缺指数超过50%。低地草甸类草地缺水程度较严重,建议在该类型草地分布范围内发展人工草地,温性草原化荒漠类草地缺水程度较轻,建议在鄂托克旗适当发展。研究结果可为区域草地水资源高效利用和退化草原系统恢复重建提供理论依据。     

盐池县天然草场产草量与载畜量调查研究

由于近几年的连续干旱,盐池县天然草场植被呈现一定的退化趋势.从防止草地退化沙化的目的出发,在野外调查的基础上,对天然草场的产草量和载畜量进行了测算,结果表明,盐池县天然草场的合理载畜量为40.85万标准羊单位,实际超载23.39万羊单位,超载率为57.25%.     

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。     

不同放牧方式对草场沙退化影响的试验研究

在我国干旱、半干旱草原区,草场沙退化现象十分严重,而草场沙退化是气候、土壤、植被等自然因素和人为因素共同作用的结果,其中放牧活动是引起草场沙退化的主要因素之一。为了客观地分析和评价不同放牧方式对草场沙退化的影响,在内蒙古自治区包头市达茂旗希拉穆仁荒漠草原进行了为期2 a的放牧、休牧和轮牧试验。试验结果表明:超载放牧不仅使植被盖度、高度和产量大幅度下降,裸地率增加,而且使地表粗糙度变小,风蚀输沙率增大,风蚀作用增强。但合理的放牧方式不但能促进牧草生长发育,保护草地的植物多样性,而且能防止草场进一步沙退化,反而有利于草场的持续利用。     

呼伦贝尔天然打草场分布及生物量遥感估算

天然打草场在中国草地畜牧业中具有非常重要的功能,是保障草畜季节平衡、确保家畜安全过冬,灾后应急救援的饲草储备资源。目前关于天然打草场的资源分布与生物量高低等信息的研究欠缺,限制了区域性饲草储备资源的有效利用。该研究利用遥感技术和实地调查相结合的方法对陈巴尔虎旗天然打草场的资源分布及生物量估算进行了全面调查。结果表明:陈巴尔虎旗天然打草场面积达80.28×104 hm~2,其中鄂温克民族苏木打草场面积居首位,为22.69×104 hm~2,巴彦哈达苏木、东乌珠尔苏木、呼和诺尔镇及西乌珠尔苏木的打草场面积次之,面积均大于9.00×104 hm~2,宝日希勒镇面积最小,为0.64×10~4 hm~2。基于MODIS-NDVI与打草场实测量建立的反演模型相对误差为20.56%,能够比较准确地估算牧草产量;陈巴尔虎旗天然打草场平均生物量为1.24×10~3 kg/hm~2,总生物量为992.90×106 kg,生物量空间分布呈东高西低,鄂温克苏木打草场总生物量较高,为304.21×10~6 kg,巴彦哈达苏木次之,为221.01×10~6 kg,其他苏木占47.10%;研究区天然打草场面积和生物量主要分布在温性草原和温性草甸草原,少量分布在低地草甸草原、山地草甸草原及沙地草原。该研究结果可为将来分析典型牧区陈巴尔虎旗天然打草场变化提供数据支撑。     

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。     

宁南半干旱区草原群落结构与生物量的研究

天然草场是草原畜牧业赖以生存的物质基础。宁南半干旱区天然草场面积辽阔,植物种类繁多。由于地理分布、生长季节及年度变化的不平衡,使本区草场的饲草供应极不稳定。研究不同草原群落结构及生物量的年变化和季节动态,可以人为调整饲草的供需关系,做到畜草平衡。1980～1985年作者在几个主要草场类型上进行了草场生产力定位研究,研究结果为因地制宜合理利用草场资源、指导畜牧业生产发展提供了科学依据。     

基于草原生态保护的牧区水土资源配置模式

为科学保护草原生态,该文在分析牧区面临形势与挑战的基础上,针对"以需定供"配置模式不适应牧区发展需求的问题,提出"水-土-草-畜"的牧区水土资源配置模式。该模式以保护草原生态系统良性发展为前提,以最严格水资源管理制度所确定的区域用水总量为控制指标,以水资源、土地资源和草地资源承载能力为底线,以牧区"水-土-草-畜"平衡为准则,合理配置牧区水土资源,确定适宜的农牧业发展规模。依据该模式推算中国牧区2030年适宜农牧业灌溉面积为936.1万hm2,适宜牲畜饲养量为2.88亿羊单位,在灌溉人工草地和天然草原耦合利用条件下天然草原开发利用达到平衡。牧区"水-土-草-畜"配置模式为实现草原地区生态环境与经济社会协调可持续发展提供了一种新思路。     

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。     

草原生态建设与草地灌溉耦合效应研究

草地退化、沙化是我国牧区脆弱生态系统失衡急需整治的重大环境问题。在分析草地生态环境现状的基础上,从提高草地综合生产力和恢复保护草地植被改善生态环境二个方面,阐述了牧区发展灌溉草业的必要性和可行性;提出各类草地灌溉草业发展模式;对如何确定灌溉发展规模和灌溉草业与生态恢复的耦合效应作了探讨,提出相应的定量计算方法。     

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。     

Post-fledging dispersal, habitat use, and survival of Sprague’s pipits: Are planted grasslands a good substitute for native?

Loss and degradation of native grasslands on the North American landscape are some of the key factors influencing population declines of grassland songbirds. It is unclear what role anthropogenic grasslands play in the conservation of grassland specialists and whether demographic parameters of grassland songbirds differ between anthropogenic and native grasslands. Furthermore, there has been little research examining the overlap (or lack thereof) between nesting and post-fledging habitat. We initiated a radio-telemetry study from 2004 to 2008 on dispersal, microhabitat use, and survival of juvenile Sprague’s pipits (Anthus spragueii), a threatened grassland-obligate songbird, in native pastures and fields planted with exotic species (planted grasslands). Dispersal distance was greater in planted compared to native grasslands, but appeared to be constrained to natal fields up to 26-d post-fledging. Pipits used microhabitats in planted grasslands with vegetation that was on average 11 cm taller than used locations in native pastures, possibly due to the rapid growth of planted vegetation by the time individuals fledged. Individuals that were reared in planted grasslands had consistently lower daily survival rates compared to those in native pastures. Our observation that young birds rarely left their natal field suggests that conserving nesting habitat in native pastures would be an effective management strategy for this species. However, our results suggest that planted grasslands may act as population sinks given the lower survival of juvenile pipits reared in planted fields in our region. Demographic studies during the post-fledging period are essential to determine the conservation value of anthropogenic grasslands for North American songbirds.