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。     

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。     

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。     

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。     

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？…

本文以放牧管理中放牧草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－畜系统的适宜放牧草,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／ｈｍ＾２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,又要瘘顾采食量,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     

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管理目标

(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,(2.04羊/hm²)。(2)公顷增重与放牧率的关系符合二次曲线,在达到公顷最大增重以前,随着放牧率的增大而增大,之后则随着放牧率的增大而下降,平均543羊/hm²。(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)以冷蒿小禾草为主的退化草原,宜以个体最大增重的适宜放牧率作为管理标准,以使该类草原在利用中得以恢复。     

不同放牧率对内蒙古典型草原地下生物量的影响

放牧明显地影响着草原植物地下地上生物量及其比例以及光合产物在地上地下部位的分配。结果表明,地下生物量随着放牧率的增大而呈下降趋势,但不同年份的变动较大,地下地上生物量的比例随着放牧率的增大而增大,但地下生物量与地上净初级生产力的比例则随着放牧率的增大而减小,而降水量的大小可改变其变化趋势。在退化冷蒿草原,地上净初级生产力占总生物量(地上＋地下生物量)的比例随着放牧率的增大而增大,而在干旱条件下光合产物对地上部的分配有所减少。与围栏条件下羊草和大针茅草原比较,退化冷蒿草原的根系有表层化的趋势。     

草地放牧制度及其评价

根据近期国外发表的有关资料和刊物关于草地放牧制度评价方面的论述及研究结果，对连续放牧与划区轮牧两种放牧制度对草地家畜增重，牧草生长，家畜营养摄入和家畜行为的影响进行综述，认为影响草地牧草生长及家畜表现各方面的并不同放牧制度本身，而与其载畜率及采用的放牧技术手段和放牧条件有关。     

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。     

不同放牧强度下典型草原植物群落数量特征和家畜生产性能的比较研究

不同放牧强度下草地植物群落数量特征和家畜生产性能具有不同的表现。本论文通过不同放牧强度（对照、轻度、中度、重度）下对典型草原植物群落数量特征（盖度、高度、地上生物量等）变化和家畜生产性能的比较研究,表明了典型草原草群盖度、高度、地上生物量及家畜生产性能随着放牧强度的增加而下降。从开始放牧至8～9月份期间,各小区草群盖度、高度、地上总生物量变化先是增加后减少（除轻度放牧区）,8月份均达到高峰。从开始放牧至8～9月份期间,对照区与轻度放牧小区地上总生物量差异不显著,而对照区与中度、重度放牧区地上总生物量差异显著,轻度、中度、重度放牧小区地上总生物量差异不显著（P〈0．05）。从开始放牧至8月份,各小区草群盖度和高度差异均不显著。从8月份至9月份,对照区与重度放牧区盖度和高度差异呈显著,其余的差异无显著（P〈0．05）。     

基于MaxEnt分析我国羊草分布区的生物气候特征

羊草（Leymus chinensis）是欧亚大陆草原区东部草甸草原及干旱草原上的重要建群种之一。利用生物气候数据分析我国羊草的适生气候特征,客观反映我国羊草的地理分布范围及主导其分布的生物气候因子,能为我国羊草的分布潜力提供科学依据。本研究从我国数字植物标本馆获取204个羊草标本记录数据,并从WorldClim获取生物气候数据（1950-2000年）,用最大熵模型（MaxEnt）模拟羊草的地理分布,检测其生物气候主导因子及其适宜值。结果表明,冷季降雨量（bio19）对羊草分布的增益最大,干季降雨量（bio17）和最干月降水量（bio14）依次次之。同时羊草分布概率分别与冷季降雨量（bio19）,干季降雨量（bio17）和最干月降水量（bio14）为单峰响应关系。较纬度和海拔因子,经度是影响我国羊草分布格局的主要因子。     

放牧对草甸草原土壤水热状况和地上生物量的影响

本文以呼伦贝尔草甸草原为对象,研究了不同放牧强度对草原群落土壤水热状况和地上生物量的影响,旨在揭示二者之间的相互关系。研究结果表明,随着放牧强度的增加,生长季平均土壤温度呈逐渐上升的趋势;放牧对群落3个组份[羊草（Leymus chinensis）、贝加尔针茅（Stipa baicalensis）、杂类草]生物量和相对优势度产生影响。其中,羊草地上生物量和优势度随着放牧强度的增加显著线性降低,而贝加尔针茅和杂类草的生物量与优势度均在中度放牧处理下最高。土壤含水量与羊草生物量显著正相关,与杂类草生物量负相关,而与贝加尔针茅生物量间的关系极弱。本研究为完善放牧优化理论,揭示放牧在草地生态系统功能过程中的梯度效应提供了一个较为重要的研究线索,为草地放牧优化管理制度的确立提供了一定的科学依据。     

内蒙古典型草原羊草生长季内的地上生物量动态对降水的时滞响应

在草地生态系统与气候变化关系的研究中,植物生长动态对气象因子的响应是该领域的研究热点之一。本文以内蒙古典型草原生态系统的降水和生长季内羊草（Leymus chinensis）地上生物量的动态变化数据为研究对象,采用灰色时滞关联分析模型探索降水对羊草地上生物量动态的最佳时滞效应量,并采用灰色时滞GM（1,2,τ）模型证实降水对羊草地上生物量时滞效应量的合理性。结果表明：降水对羊草生长的最佳时滞效应量随年份而变,以2015-2016年的数据为例,最佳时滞效应量分别是τ=4天和7天,且降水对羊草生长动态的影响表现出明显的累积效应和时滞效应。本研究结果将有助于探明降水对羊草地上生物量动态变化的影响机制,并为天然草地植物动态定量建模与预测提供数据依据。     

呼伦贝尔草甸草原3种禾草碳水化合物季节动态研究

贮藏碳水化合物对牧草生命代谢、再生、返青及逆境的适应性等方面有重要作用。本研究于2015年7月—2016年9月,分析了呼伦贝尔草甸草原中羊草（Leymus chinensis）、无芒雀麦（Bromus inermis）和糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）3种植物碳水化合物含量的季节变化规律,探讨牧草生长对气候环境的适应性特点,以期为草地合理利用提供指导。研究结果表明：3种禾草碳水化合物含量随季节变化显著（P<0.05）,可溶性糖含量均在8月最高,羊草与无芒雀麦的还原糖和淀粉含量在6月最高,糙隐子草则在7月最高;糙隐子草的可溶性糖与淀粉含量显著小于羊草和无芒雀麦（P<0.05）,并主要分配在地上部分,羊草茎基部与根部的各碳水化合物含量显著小于无芒雀麦（P<0.05）;碳水化合物含量年际间差异较大,干旱年份草地植物根部碳水化合物贮藏水平偏低,该区域草地宜降低载畜率或提前休牧。     

克氏针茅(Stipa krylovii)草原土壤与优势植物碳氮含量对放牧强度的响应

为探究不同放牧强度对土壤和植物的影响,本文以内蒙古阿巴嘎旗克氏针茅（Stipa krylovii）草原为研究区,通过野外采样和室内试验分析了禁牧（UG）、轻牧（LG）、中牧（MG）、重牧（HG）下土壤及优势植物克氏针茅、羊草（Leymus chinensis）和糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）中有机碳、全氮含量和碳氮比及其相关性。结果表明：轻牧草场土壤有机碳和全氮含量显著高于其他放牧草场（P<0.05）,而各放牧强度对土壤碳氮比均无显著影响;与禁牧相比,放牧降低了克氏针茅和羊草有机碳含量,却增加了它们的全氮含量;糙隐子草的有机碳和全氮含量均显著增加（P<0.05）;土壤与植物的碳氮含量均无显著相关性。因此,从提高土壤与植物碳氮含量方面考虑,轻度放牧是克氏针茅草原适宜的放牧强度,禁牧并非合理的利用方式,但应避免重度放牧。     

羊草草原退化程度判定的植物群落学指标

研究对象为内蒙古赤峰市克什克腾旗达里诺尔自然保护区境内的羊草草原,以植物群落为特征,应用逐步聚类分析方法定量划分出了不同退化程度的草地,并且对区分不同退化程度的草地植被指标选择做了初步的尝试,为牧民合理利用当地家庭牧场提供决策依据。聚类结果为从对照区(冬季打草场)出发到居民点附近存在三段不同退化程度的草地,依次为0~1700m、1700~2700m和2700~4100m范围内的区域;通过测定生长盛期主要伴生植物种糙隐子草、星毛委陵菜及群落建群种羊草的地上现存量这3项敏感的植被指标,可以实现羊草草原退化程度的定量判定。     

内蒙古典型草原三种家畜采食量和食性选择的研究

放牧家畜的采食量和对不同牧草的选食性是制定草地放牧管理的基本参数。本研究选取内蒙古典型草原,在相同放牧强度下比较绵羊、山羊和牛的采食量及牧草选择性。结果表明：在相同放牧强度下,夏秋季节放牧牛的平均日采食量为9.64 kg·（头·天）^-1,喜食大针茅、黄囊苔草和一些非优势种牧草（选食系数1 < SI≤1.5）,而对羊草和糙隐子草表现为可食（0.5 < SI≤1）;绵羊的平均日采食量为1.87 kg·（头·天）^-1,喜食羊草、黄囊苔草和其它非优势种牧草（1 < SI≤1.5）,而对大针茅和糙隐子草表现为可食（0.5 < SI≤1）;山羊的日均采食量为1.65 kg·（头·天）^-1,嗜食其它非优势种牧草（SI>1.5）,喜食黄囊苔草和糙隐子草（1 < SI≤1.5）,而对羊草和大针茅表现为可食（0.5 < SI≤1）。本研究意味着不同家畜或多种家畜混牧可更高效的利用草地资源,如放牧绵羊和牛可能分别减少羊草和针茅在草地中的丰度,因而采用不同家畜放牧或多种家畜混牧有利于草地的可持续利用。     

不同发生期热浪及刈割对呼伦贝尔草甸草原羊草种子生产及重要值的影响

热浪是持续数天时间的极端高温天气事件，常伴随极端高温和水分匮缺双重胁迫，对草本植物生长和繁殖过程存在显著影响。基于此，本研究在内蒙古呼伦贝尔羊草草甸草原进行了为期3年的野外原位热浪模拟试验，关注不同发生期热浪(早期H₁,晚期H₂)及刈割(M)对群落优势种羊草(Leymus chinensis)种子的生产及羊草重要值的连续影响。结果表明：晚期热浪处理(H₂)显著降低了羊草的多度和重要值。刈割处理显著降低了2021年羊草的产量，多度，高度及重要值，分别为51.74%,69.39%,33.70%,45.60%。热浪和刈割的交互作用对羊草的千粒干重，含水率，穗长有显著影响。不同发生期的热浪对羊草的生产影响不一致，面对不同发生期的草地热浪灾害事件，草地管理措施上的重视度和关注点存在差异。在未来极端气候热浪频发背景下，草地刈割的频率应适当降低，以防止草地群落发生退化。     

典型草原植物养分对生长季不同放牧强度的动态响应

为阐明典型草原生长季放牧过程中植物养分的动态变化,本研究在2017年生长季的不同放牧阶段(放牧早期、放牧中期和休牧后)对不同放牧强度影响下内蒙古典型草原主要物种克氏针茅(Stipa krylovii)、羊草(Leymus chinensis)和糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)的碳(Carbon,...     

补播羊草和黄花苜蓿对退化草甸植物群落特征的影响

呼伦贝尔草原区是我国北方重要的生态屏障,近年来不合理的利用方式导致该地区退化草地面积不断扩大,为了探究牧草补播时间及补播比例对呼伦贝尔退化草甸草原植物群落特征的影响,为该地区退化草地修复提供依据。本研究以羊草（Leymus chinensis（Trin.） Tzvel.）和黄花苜蓿（Medicago falcata L.）为试验材料,采用双因素随机区组试验设计,通过测定幼苗数、高度、生物量等群落指标,并综合评价补播效果,结果表明：夏播羊草和黄花苜蓿幼苗数量显著高于春播和秋播（P<0.05）,夏播和秋播植物群落总生物量呈增加趋势,春播则呈减少趋势;补播措施提高了退化草地植物群落Shannon-Weiner指数、Simpson指数和Pielou指数,豆科和禾本科植物重要值呈增加趋势,其他科植物呈下降趋势。呼伦贝尔地区夏季补播羊草和黄花苜蓿以1∶3补播效果较好,而春播由于恢复时间短,需进一步观察。