内蒙古典型草原草畜系统适宜放牧率的研究Ⅱ.以牧草地上现存量和净初级生产力为管理目标

本文以放牧管理中放牧率与牧草地上现存量及净初级生产力之间的关系,分析和探讨内蒙古典型草原草-畜系统的适宜放牧率。尽管草原地上现存量随着放牧率的增大而降低,采食率随着放牧率的增大而增大,但最大地上净初级生产力则以2.67羊/hm²最大。结果表明,在冷蒿小禾草退化草原,确定最大地上净初级生产力的适宜放牧率,既要考虑地上现存量的大小,又要兼顾采食量,因而将草原状况与放牧率有机结合,综合的判断标准较为适用。此类退化草原最大地上净初级生产力的放牧率约为2.7羊/hm²,此时,个体增重和公顷增重分别为最大个体增重和公顷增重的87%和70%以上。因此,冷蒿退化草原的最大放牧率不应超过该放牧率值。     

内蒙古典型草原草畜系统适宜放牧率的研究：Ⅰ.以绵羊增重及经济效益为？…

（１）绵羊个体增重与放牧率呈线性负相关，个体最大增重临界放牧率，因季节不同而变化，随着个体增重与放牧率回归系数ｂ绝对值的增大而降低，以始，终放牧期间所得临界放牧率最小。（２）公顷增重与放牧率的关系符合二次曲线，达到公顷最大增重以前，随着放牧率的增大而增大，之后则随着放牧率增大而下降，平均５．４３羊／ｈｍ＾２。（３）公顷最大增重并不一定获取公顷最大利润，主要视买卖价格及其差值而定。（４）以冷蒿小禾草     

放牧率对绵羊体重及繁殖性能的影响

通过不同放牧率对内蒙古本地绵羊(母羊)连续2年(2008～2009)的体重和繁殖性能的影响的研究表明:(1)在试验期内,随着时间的推移,不同放牧率下的绵羊体重总体上都呈上升趋势;间隔1个放牧率或以上的处理间,存在不同程度的显著性差异;(2)绵羊的个体增重与放牧率之间存在负相关关系;而公顷增重与放牧率的关系符合二次曲线关系,在达到公顷最大增重前,随着放牧率的增大而增大,之后随着放牧率的增大减小;(3)单位家畜增重和单位面积增重的交点的生态学意义在于放牧率为1羊/hm2,公顷增重和家畜个体增重相同;单位家畜个体增重对应的畜产品最优放牧率为0.50羊/hm2,单位面积家畜最大增重对应的畜产品最优放牧率为2.38羊/hm2;(4)过高的放牧率导致绵羊出现空怀现象及产羔率下降;羔羊的初生重和个体增重均随着放牧率的增大而减小,但其显著性差异仅表现在较高的放牧率与较低的放牧率之间,而在相邻放牧率间差异不显著。     

不同放牧率对草原牧草再生性能和地上净初级生产力的影响

在生长季研究不同放牧率对草原牧草再生性能和地上净初级生产力的影响。结果表明,随着放牧率的增大,地上现存量呈线性下降,但地上净初级生产力(地上现存量＋家畜采食量)以2.67只羊/hm²处理最大,即存在超补偿性生长。地上最大现存量和最大净初级生产力出现的日期随着放牧率的增大有提前的趋势,二者随着放牧年限的延长均有较大幅度的下降。但降水可以缓和或加剧此变化的趋势。在冷蒿小禾草退化草原上,1.33和2.67只羊/hm²始牧时期为5月中下旬为宜,而重度放牧宜在6月上、中旬;重牧或过度放牧可降低牧草早期的再生能力,但可加快后期的再生速度,即后期牧草补偿性生长较明显。     

家畜践踏对环县草原地下生物量的影响

在甘肃环县典型草原6年的轮牧试验表明:不同践踏强度下各样地0~20 cm层地下生物量占0~30 cm层的90%以上,随着放牧践踏强度的增加,0~10 cm土层中的根量先增长后降低,其中以中度践踏(80次羊践踏/m².期)最高,约为对照(0次羊践踏/m².期)和轻度践踏(40次羊践踏/m².期)的1.7倍,10~20 cm土层以轻度践踏(40次羊践踏/m².期)最高,20~30 cm土层地下生物量与践踏强度相关不显著,相关系数仅为0.12;以地下生物量最大化为准则,对0~10 cm、10~20 cm土层地下生物量与践踏强度的回归模型进行解析和寻优分析,确定出环县典型草原适宜的放牧强度是3.5~5羊单位/hm²。     

不同放牧率对草原植物与土壤C、N、P含量的影响

本文研究不同放牧率对草原植物土灌系统中C、N、P含量的影响。结果表明,对照区地上生物量和0～60m土层的总根量显著大于各放牧处理(P＜0.01),而放牧处理间差异不显著(P＞0.05)。对照区和1.33只羊/hm²处理植物的C含量显著大于4只羊/hm²和6.67只羊/hm²,而后两个处理的N、P含量较高。4只羊/hm²处理的C/N和C/P最小。6.67只羊/hm²处理已使根系和根系中的N素明显向表层聚集。对照区0～10cm土层土壤有机C含量显著大于各放牧处理,而各放牧处理间差异则不显著。土壤有机C,N含量与报系生物量成显著正相关。0～10cm土层中无机N在4只羊/hm²处理中最大。土壤微生物量C、P含量在6.67只羊/hm²处理中显著降低,其它处理间差异不显著。其中4只羊和6.67只羊/hm²处理的微生物N含量较高。     

草原放牧系统持续管理试验研究:试验设计及放牧率对草-畜系统影响分析

在内蒙古典型草原区中国科学院草原生态定位站研究不同放牧率、放牧方式和放牧季节对草原植物和家畜生产的影响。结果表明,地上现存量随着放牧率的增加而降低,但达到峰值的日期提前了。地上生物量与放牧率无明显趋向性变化。家畜增重随着放牧率的增大而下降,公顷总增重与放牧率成二次曲线关系。将放牧率对草原生产力的动态确定为可持续放牧率和改良放牧率。     

载畜率对荒漠草原小叶锦鸡儿邻近土壤速效养分含量的影响

放牧是人类利用草原最主要的方式,可影响土壤的理化性质。小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)作为豆科灌木,其邻近土壤养分的变化对会对草地生态系统的结构和功能产生重要的影响。为研究载畜率对荒漠草原小叶锦鸡儿邻近土壤速效养分含量的影响,在内蒙古短花针茅荒漠草原进行放牧实验,共4个载畜率处理(对照CK(0羊单位·hm^-2·a^-1、轻度放牧LG(0.93羊单位·hm^-2·a^-1)、中度放牧MG(1.82羊单位·hm^-2·a^-1)和重度放牧HG(2.71羊单位·hm^-2·a^-1),在每个小区中选定大小相近的小叶锦鸡儿植株,分为东南西北4个方向,测定植株邻近土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量,分析这些参数之间的变化。结果表明：随载畜率增大,土壤碱解氮含量先升高后降低,速效磷先下降后上升,速效钾含量呈下降趋势。小叶锦鸡儿邻近土壤碱解氮和速效钾含量的平衡点对应的速效磷在LG区呈最小值,土壤速效磷和速效钾含量的平衡点对...     

荒漠草原区家庭牧场草畜优化模拟研究

本研究旨在通过建立草畜平衡模型和优化生产模型,分析内蒙古乌拉特中旗荒漠草原区家庭牧场在不同载畜率下的草畜平衡、草地生物量、甲烷排放量和经济收支情况,以期为该地区的家庭牧场生产经营提供科学依据和决策支持。本研究采用了实地调查和模拟分析相结合的方法,收集了相关的数据和参数,建立草畜平衡模型和优化生产模型,并对模型进行了验证和分析。研究结果表明,在该地区,家庭牧场的草畜平衡和经济收益与载畜率密切相关,随着牧场载畜率的增大,家畜实际摄入能量与维持需要的能量之间存在供不应求的状态,仅在0.1羊单位/hm²、0.33羊单位/hm²载畜率水平下草地能量有剩余。其次,甲烷排放量随着牧场载畜率的增大而增加,而草地生物量则逐渐降低。适当的载畜率可以提高经济收益,结合生态和经济效益以及当地实际情况,建议将牧场载畜率维持在0.33羊单位/hm²～0.55羊单位/hm²之间。合理调整牧场载畜率对促进草原生态环境的可持续发展和畜牧业的健康发展具有重要意义。     

高寒地区暖季草场放牧牦牛的生产性能及其土壤养分变化

旨在通过不同放牧强度下高寒小嵩草(Alpine Kobresia parva(Nees)Wang et Tang ex Y.C.Yang)草甸和垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)/星星草(Puccinellia tenuiflora(Griseb.)Scribn.et Merr.)高寒混播草地暖季草场植物初级生产力、土壤养分含量以及牦牛生产性能的研究,为草地合理利用提供有益的依据。结果表明:牦牛个体增重与放牧强度均呈线性关系;高寒小嵩草草甸暖季草场最适放牧强度为1.26头/hm²,垂穗披碱草/星星草混播高寒混播草地暖季草场的最适放牧强度是7.23头/hm²;放牧强度对高寒混播草地速效氮和速效磷的影响不显著,对速效钾的影响显著(P<0.05);随着放牧强度的提高,高寒小嵩草草甸土壤有机质、有机碳、全氮、全磷的含量呈减小趋势;当放牧强度分别达到1.07头/hm²,1.08头/hm²和1.22头/hm²时,0~5 cm,5~10 cm,10~20cm土壤速效氮含量依此达到最小;随着放牧强度的提高,高寒小嵩草草甸禾草和莎草的比例下降,可食杂草和毒杂草比例增加,而高寒混播草地垂穗披碱草的比例降低,星星草和杂类草的比例增加。     

草原放牧系统持续管理研究：试验设计及放牧率对草—畜系统影响分析

在内蒙古典型草原区中国科学院草原生态定位站研究不同放牧率，放牧方式和放牧季节对草原植物和家畜生产的影响。结果表明，地上现存量随着放牧率的增加而降低，但达到峰值的日前提前了。地上生物量与放牧率无明显趋向性变化。家畜增重随着放牧率的增大下降，公顷总增重与放牧率成二次曲本关系。     

短花针茅荒漠草原土壤氮素矿化对载畜率的响应

氮矿化是决定土壤提供可利用性氮的关键生态环节,同时也是当今国内外土壤氮素循环的研究热点,荒漠草原作为草地生态系统中极特殊的一种草地类型,其资源贫乏,气候严酷,植被结构相对简单,因此研究荒漠草原氮素的可利用性对维持荒漠草原稳定发展十分必要。鉴于此,本研究以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原为对象,采用顶盖埋管培养法,通过在整个生长季的跟踪调查,主要探讨了净氮矿化速率对4个载畜率梯度[0(对照)、0.91(轻度放牧)、1.82(中度放牧)、2.71(重度放牧)羊/(hm²·a)]的响应,并结合土壤温湿度,分析其与土壤氮矿化的关系,旨在为荒漠草原生态系统氮素可持续利用的研究提供基础数据及管理参考。结果显示,土壤的净氮矿化速率在整个生长季呈现出先降后增的趋势,并且在生长高峰期7月及8月受载畜率的影响较大。4种载畜率梯度下中度放牧处理[1.82羊/(hm²· a)]具有最高的净氮矿化速率,重度放牧处理中[2.71羊/(hm²·a)]净氮矿化速率最低。皮尔森相关分析表明硝化速率与净氮矿化速率显著正相关,在整个生长季中净氮矿化速率受硝化作用影响较大。不同载畜率梯度下,土壤水分与净氮矿化速率极显著负相关,而土壤温度则与净氮矿化速率无显著相关性。综上所述中度载畜率水平[1.82羊/(hm²·a)]是维持荒漠草原稳定矿化速率的理想载畜率。     

基于高寒草地放牧系统次级生产力的优化放牧强度研究

依据小嵩草（Kobresia parva）高寒草甸和垂穗披碱草（Elymus nutans）/星星草（Puccinellia tenuflora）高寒混播人工草地牦牛放牧系统、紫花针茅（Stipa purpurea）高寒草原藏系绵羊放牧系统中草地次级生产力（家畜增重）的试验数据,构建了放牧家畜个体增重与放牧强度之间的模型：Y=a-bX（b>0）,以此为基础确定了单位面积草地次级生产力（家畜增重）与放牧强度之间的数学模型：Y=aX-bX²（b>0）;计算出各放牧系统最大生产力放牧强度：高寒草甸冷季和暖季草场分别是1.68头·hm^-2和2.52头·hm^-2,高寒人工草地牧草生长季为7.23头·hm^-2,高寒草原冷季、暖季和全年连续放牧草场分别是4.33,6.45,2.36只·hm^-2。     

不同放牧强度下温性草甸草原土壤微生物群落结构PLFAs分析

土壤微生物群落是土壤质量和生态系统功能变化的敏感指标。为了探讨放牧对土壤微生物群落结构的影响,以呼伦贝尔草甸草原肉牛控制放牧试验为平台,分析4种不同放牧强度(对照区G_0.00:0.00 Au/hm²、轻度放牧G_0.23:0.23 Au/hm² 、中度放牧G_0.46:0.46 Au/hm² 、重度放牧G_0.92:0.92 Au/hm²)下温性草甸草原土壤微生物群落结构的变化。结果表明,放牧改变了土壤微生物的组成,但不影响功能菌的优势地位。土壤总微生物量随着放牧强度的增加表现为先减少后增加的趋势,即为对照区最高,中度放牧G_0.46最低,重度放牧G_0.92出现小幅度的回升;细菌、革兰氏阴性菌、腐生真菌、丛枝菌根真菌(AMF)生物量也呈现相同变化。革兰氏阳性菌、放线菌生物量则随着放牧强度的增加而增加。此外,AMF对于放牧干扰最为敏感(各放牧强度下极显著差异P<0.01)。除趋势对应分析结果表明,对照区G_0.00和轻度放牧G_0.23处理下土壤的微生物群落结构较为相似,中度放牧G_0.46和重度放牧G_0.92处理导致微生物群落结构发生大幅度改变。有机质、速效磷是影响微生物种类和数量的重要养分因素。     

克氏针茅草原植物群落特征与物种生态位对放牧强度的响应

在内蒙古锡林郭勒盟北部地区,探索禁牧、轻度放牧(0.34羊单位/hm²)、中度放牧(0.69羊单位/hm²)和重度放牧(1.53羊单位/hm²)对克氏针茅群落特征和生态位的影响,结果表明：随着放牧强度的增加,群落中大针茅逐渐被克氏针茅替代,银灰旋花逐渐出现,植物高度、盖度、鲜重、枯落物重量显著降低(P<0.05);重牧草场的多年生草本植物物种数显著高于禁牧和轻牧草场(P<0.05),物种Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数也显著增加(P<0.05);轻牧草场的Simpson优势度指数显著低于其他放牧强度(P<0.05)。禁牧草场中的大针茅、轻牧草场中的糙隐子草、中牧和重牧草场中的克氏针茅生态位宽度最大。在各放牧强度草场中,物种生态位重叠值主要集中在0.3～0.8区间;与禁牧相比,放牧增加了生态位重叠值0.3～0.8区间的种对数比例,其所占总对数比例随放牧强度增加而增加。物种生态位宽度与生态位重叠值呈线性相关,因此,可根据物种生态位宽度与重叠值控制草场中适口性差的物种数...     

荒漠草原植物和土壤碳氮养分含量对不同载畜率的响应

以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,基于围封19年的长期放牧试验平台,设置4个载畜率水平,分别为对照(CK)0、轻度放牧(LG)0.91、中度放牧(MG)1.82、重度放牧(HG)2.71羊单位·(hm²·0.5a)^-1,测定并分析2021年8月植物生长高峰期优势植物及土壤的碳、氮养分含量。结果表明：与对照相比,载畜率的增加降低植物香农维纳指数、辛普森指数;轻度、中度和重度载畜率显著降低植物碳库氮库。随着载畜率增大,土壤铵态氮含量在中度载畜率时含量最高;与对照相比,重度载畜率显著增加土壤硝态氮含量,显著降低土壤全碳、全氮和土壤有机碳含量;中度和重度载畜率显著增加了土壤的pH值。表明在荒漠草原,高载畜率会降低植物多样性水平和碳、氮养分归还能力,增加土壤碳、氮含量的流失,进而造成了土壤全碳、全氮含量的降低,有机碳的累积转化受阻。     

放牧强度对短花针茅荒漠草原植物种群生态位的影响

为探讨放牧强度对短花针茅荒漠草原植物群落结构及生态位的影响,并进一步探究优势植物生态位宽度与种群特征的关系,以不放牧(NG)为对照(CK),设置轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG)3个处理,载畜率分别为0.91(只羊/hm²)、1.82(只羊/hm²)和2.71(只羊/hm²)。于2020年8月植物生长高峰期对短花针茅荒漠草原植物物种重要值、生态位宽度、生态位重叠以及物种种群特征与生态位宽度的关系进行分析。结果表明：CK、LG、MG和HG群落中物种数分别为18、15、12和5,表明随着载畜率增加,群落中物种数减少;与CK相比,LG提高了优势种短花针茅、无芒隐子草等的生态位宽度,降低了半灌木冷蒿和木地肤的生态位宽度,而MG和HG降低了优势种的生态位宽度;与CK相比,LG显著降低了群落中物种生态位重叠平均值,而MG和HG显著增加了群落中物种生态位重叠平均值;建群种短花针茅的生态位宽度与种群特征均无显著相关性,优势种无芒隐子草的生态位宽度与其密度和生物量呈显著正相关,银灰旋花与无芒隐子草相同。综上所述,载畜率为...     

荒漠草原不同载畜率下放牧对家畜体重的影响

为了探讨植被、家畜增重和载畜率的关系,在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原开展了4种载畜率处理,分别为:对照(0羊hm~2/a)、低载畜率(0.91羊hm~2/a)、中载畜率(1.82羊hm~2/a)和高载畜率(2.71羊hm~2/a)的随机区组试验,每个处理3个重复。结果表明:(1)植物群落的盖度、高度、密度、地上现存量随着载畜率的增加出现了显著降低的趋势(P0.05)。(2)载畜率增加使得丰富度指数显著降低(P0.05),虽然低载畜率处理下的香浓维纳指数显著高于中载畜率和高载畜率处理组,但与对照处理组相比没有差异(3)中载畜率处理时家畜的公顷增重达到最大,而个体增重随着载畜率的增加而减小。     

藏北紫花针茅高寒草原适宜放牧率研究

通过5年的放牧试验研究了藏北紫花针茅高寒草原地上现存量和草地净初级生产力以及藏系绵羊采食量和采食率,以期能够准确制定藏北高寒草原适宜放牧率。研究结果表明,试验初期放牧强度对藏北紫花针茅高寒草地现存量的影响并不显著;随着试验后期对放牧强度增倍,草地地上现存量随放牧强度增加而减少。放牧样地地上净初级生产力在试验初期高于对照样地,但随着放牧强度和时间的增加,到2010年时对照样地净初级生产力明显高于放牧处理(P<0.05)。绵羊采食量与放牧强度间存在显著负相关(P<0.05);绵羊采食率大小顺序为:重牧>轻牧>中牧。综合分析试验结果,轻度放牧条件下,不仅草地现存量和净初级生产力最大,并且绵羊采食量也为最大,因此建议在牧草生长季内藏北紫花针茅高寒草原放牧率应低于4只/1.67 hm²为宜。     

不同放牧强度下人工草地土壤微生物量碳、氮的含量

试验测定了华北农牧交错带地区不同放牧强度下(轻牧,6只羊/hm²;中牧,10只/hm²;重牧,13只/hm²)人工草地土壤微生物量碳、氮含量的变化。结果表明:在不同放牧强度下,微生物量碳氮有相似的变化趋势,放牧期间均以中牧区较高,在停牧年,以轻牧区和对照区较高;随着放牧时间延长及环境条件恶化,土壤微生物量碳氮含量随放牧强度增加而迅速降低;从微生物量碳氮随放牧强度变化的角度,在干旱地区放牧强度不宜高于轻牧。