高寒荒漠草原季节性放牧管理优化模拟研究

【目的】保护中国高寒荒漠草原的生态环境,指导草原牧区的全面可持续发展,从草畜平衡的角度为制定高寒荒漠草原牧区合理的放牧管理政策及实现牧草资源高效利用提供依据。【方法】根据季节性轮牧的特点和牲畜生产节律,考虑了草地资源的时空隔离和牲畜数量的动态变化,对暖季、冷季两个草场放牧时间段进行细化,在现有合理载畜量计算方法的基础上,以载畜量最大为目标,以动态草畜平衡为约束条件,以转场时间和出栏率为优化参数,建立了放牧-管理优化模型,并选取青海省乌兰县牧区作为高寒荒漠草原季节性牧区的典型代表,利用遗传算法寻优,确定乌兰县牧区丰、平、枯3种降水情景下最优放牧条件,进行草畜平衡优化模拟计算和动态草畜平衡分析,并与优化前进行对比。【结果】放牧-管理优化模型对牧区不同降水情景的模拟结果均较好。以未利用饲草量最低为依据,确定乌兰县牧区丰、平、枯3种降水情景下最优放牧条件分别为11月1日转场,出栏率43.4%、11月3日转场,出栏率38.2%和11月3日转场,出栏率36.7%,最优合理载畜量分别为109.92、96.14和83.64万标准羊单位,较优化前合理载畜量分别提高了11.75%、10.44%和10.43%;优化前后乌兰县牧区丰水年的合理载畜量分别为98.38和109.92万标准羊单位,比枯水年的75.74和83.64万标准羊单位的适宜承载量高30%,可见除牲畜出栏率和转场时间外,降水量也是影响牧区合理载畜量的重要因素;通过对牧区产草过程与牲畜动态需草过程的分析,进行乌兰县牧区平水年动态草畜平衡计算后发现,优化前冷季牧场可利用饲草不能被完全利用,放牧过程存在不合理之处,剩余草量超过6 130万kg,而优化后可利用饲草未充分利用问题得到有效解决,牧草资源得到高效利用,对于乌兰县整个牧区而言,调整放牧转场时间和牲畜出栏率是改良放牧制度的可靠方式;利用放牧-管理优化模型对牧区放牧过程进行优化,可以在保证牧区全年合理载畜量较高的同时,能够实现季节性轮牧区动态草畜平衡。【结论】放牧-管理优化模型对高寒荒漠草原季节性牧区的适用性较好,对轮牧区放牧管理过程调控和草畜平衡优化具有一定的优越性;放牧-管理优化模型可有效调控牧区载畜量,其优化结果可为制定合理的放牧制度提供参考,因此可将该模型用于优化单个牧户或牧场的放牧过程,得到单个牧户或牧场的最优放牧条件,从而制定相应的放牧制度,对单个牧户或牧场的生产实践工作更具有实际指导意义和可操作性。

浑善达克沙地草地放牧制度和特殊经营管理行为的研究

草地放牧制度不仅反映畜牧业生产的特征,也决定其性质。草地放牧制度选择的合理与否,直接影响草地资源的可持续利用和草地生态环境质量以及牧户经营收入。在阐述草原牧区草地放牧制度演变的基础上,采用基于随机抽样的入户调查和实地考察的方法,对位于浑善达克沙地的6个苏木290个牧户进行了调查研究,分析了牧户草地放牧制度的不同类型以及草地利用中的经营管理行为。

季节性轮牧对阿巴嘎旗典型草原土壤养分的影响

为揭示季节性轮牧对土壤养分的影响,利用内蒙古阿巴嘎旗北部娜仁宝力格苏木4种季节轮牧草场的89个样品的化验结果,进行统计分析,采用对比法和主成分分析法研究了季节性轮牧对土壤有机质、氮素、磷素、钾素的影响。结果表明:锡林郭勒典型草原季节性轮牧对土壤养分含量影响显著。土壤养分综合状况表现为:冬季草场>春季草场>秋季草场>全禁牧草场>夏季草场;在0-15cm土层,各轮牧季节草场随着土层深度的增加,土壤有机质、氮素、磷素、钾素含量有逐渐减少的规律。季节性轮牧是合理的放牧管理方式,与禁牧相比,冬季与春季轮牧对土壤养分影响最小,夏季则最大。因此,降低夏季牧场的放牧强度有利于保持土壤养分,实现草场的可持续利用。

达茂旗荒漠草原特点及其资源利用初探

针对达茂旗荒漠草原基本情况实施以草定畜战略 ,充分发挥暖季草场优势建立高效益的人工、半人工草地。在严格实施季节性轮牧和分片分段放牧的基础上提倡舍饲半舍饲 ,使现有的草原逐步得以轮歇和休闲 。

轮牧时间对荒漠草原土壤种子库特性的影响

探讨季节性放牧下土壤种子库的特性对荒漠草原合理利用具有重要作用。以宁夏荒漠草原为对象,通过封育(FY)、传统时间轮牧(FG)、延迟开始轮牧(YG)、提前结束轮牧(TG)、延迟开始并提前结束轮牧(YT)和自由放牧(ZY)处理,研究了0~5、5~10、10~15 cm土层土壤种子库物种组成、种子库密度、垂直分布、多样性及其与地上植被的关系,探讨了种子库与土壤环境因子的关系。结果表明:研究区土壤种子库物种组成共有9个科21个种。土壤种子库物种组成以TG种子库种类最多,达13种,而FY和ZY土壤种子库种类最少,各8种。ZY土壤种子库密度显著高于FY、YG、TG、YT;FY的土壤种子库中多年生植物种子数量最多,达32.0%;ZY种子库中多年生植物种子数最少,仅为12.4%,主要以有性繁殖的一年生杂类草种子为主;土壤种子库主要集中于0~5 cm表层土壤,随着土层深度的增加,土壤种子库大小降低。土壤种子库的优势度和多样性均以FY最高,优势度、多样性和均匀度均以ZY最低。土壤种子库与地上植被的相似性总体较低,相比之下FG及ZY种子库与地上植被相似性较高,FY最低。土壤水分、有机质、全氮、全磷、土壤容重是影响土壤种子库的主要土壤因子。与传统全年自由放牧相比,季节性四区轮牧能使荒漠草原土壤种子库多年生植物种类、密度以及种子库物种丰富度、多样性和均匀度增加,虽作用不及长期封育草地,但对荒漠草原的利用与保护具有重要意义。