侯向陽
(中國農業(yè)科學院草原研究所,呼和浩特 010010)
可持續(xù)挖掘草原生產潛力的途徑、技術及政策建議
侯向陽
(中國農業(yè)科學院草原研究所,呼和浩特 010010)
草原是中國第一大陸地生態(tài)系統,面積近4億hm2,占國土面積的41.7%,是中國發(fā)展現代農業(yè)和現代畜牧業(yè)的重要資源,是保障國家生態(tài)安全的重要屏障帶。然而,由于長期不合理開發(fā)利用,中國草原面臨嚴峻的生態(tài)退化、植被生產力衰減、草畜矛盾突出、畜產品生產效率低下等問題,生態(tài)和生產功能均嚴重下降,成為國家實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的制約性區(qū)域之一。系統地、可持續(xù)地挖掘草原生產潛力,有效提升草原生態(tài)和生產功能,是加強生態(tài)安全和生態(tài)文明建設,加速現代畜牧業(yè)轉型發(fā)展的重要保障。挖掘草原生產潛力主要有三方面途徑,一是進行退化草原恢復,提高草原生產力;二是進行旱作栽培草地建設;三是發(fā)展高效草業(yè)。針對不同類型退化草原,采取自然恢復、優(yōu)化利用、人為改良等改良與恢復措施,可加速退化草原恢復進程,并提高退化草原生產力20%—30%甚至40%—50%。在半干旱區(qū)由于水土資源的限制,應重點發(fā)展以糧改飼為主的旱作栽培草地,以挖掘本土牧草優(yōu)異資源為主,選育和擴繁抗旱、抗寒、耐牧型牧草品種,研發(fā)和應用旱作草地栽培技術、收獲加工技術、土壤保育及耐旱材料等,提高水土資源利用率和旱作栽培生產效率,可提高生產力 2 —3倍。在區(qū)域水資源條件較好且綜合平衡的基礎上,適度發(fā)展高效節(jié)水灌溉人工草地,如按提高生產力10—20倍計,每年可增加飼草1.5×107—3×107t,可解決2×106—4×106hm2草地的優(yōu)質飼草的生產問題。為保障可持續(xù)挖掘草原生產潛力,提出相關政策建議。一是發(fā)揮草原生態(tài)補獎機制的長效驅動作用,緊緊把握推進方式轉變,在草畜平衡的范疇中鼓勵草地優(yōu)化利用,以不斷挖掘政策效益和可持續(xù)挖掘草地的第一性生產潛力和第二性生產力;二是建議和實施可持續(xù)挖掘草原生產潛力研發(fā)計劃行動。重點開展天然草原飼草生產力提質增效關鍵技術研究與集成示范,半農半牧區(qū)高效草牧業(yè)技術模式和示范,突破生產飼草生產土地資源的高效開發(fā)利用技術、水土生物等資源的綜合高效利用技術,提高資源利用效率;制約草畜結合的飼草質量差、調制利用差、轉化效率差的技術難題,綜合提高飼草轉化利用效率。三是建立不同類型區(qū)現代草業(yè)大示范區(qū)。針對不同草地類型的特點和面積進行戰(zhàn)略布局,建立區(qū)域性的大示范區(qū),形成較為完善的產業(yè)鏈條,實現區(qū)域內各種資源的整合和優(yōu)化配置。四是培育新型生產經營主體,建立完善市場體系,鼓勵建立多元主體綜合體形式運作市場,助推草業(yè)經濟的發(fā)展。
草原生產潛力; 退化草原恢復; 旱作栽培草地; 高效灌溉草地
當前,中國經濟社會發(fā)展進入新常態(tài),農業(yè)正進入由資源消耗型向數量增長和質量提升并重的發(fā)展方式轉變的關鍵時期,必須按照創(chuàng)新、協調、綠色、開放、共享的發(fā)展新理念,切實解決發(fā)展不平衡、不協調和不可持續(xù)等突出問題[1]。草原是中國陸地生態(tài)系統的第一大資源,面積近 4億 hm2,占國土面積的 41.7%,是現代農業(yè)和現代畜牧業(yè)發(fā)展的重要資源[2]。但是長期以來對草原的保護和開發(fā)利用都以粗放、低效和不可持續(xù)的模式為主,使得草原生態(tài)系統愈加脆弱,難以發(fā)揮其應有的生態(tài)和生產價值功能[3]??沙掷m(xù)地挖掘草原生產潛力是有效地保護和利用草原這一重要戰(zhàn)略資源,提升和發(fā)揮其生態(tài)生產功能的重要抓手,是農業(yè)現代化建設的重大戰(zhàn)略命題之一。
1.1 草原的現狀
歐亞草原是世界上面積最大、也是目前保存最好的草原區(qū)。中國內蒙古草原、青藏高原以及新疆山地草原是歐亞草原的重要組成部分,主要分布在西藏、內蒙古、青海、新疆、四川、甘肅等西北省區(qū)[4]。由于主要受降水量的限制,中國草原第一性生產力為75—1 050 g·m-2·a-1,與世界草原的第一性生產力(50—1 300 g·m-2·a-1)相當,與美國、加拿大、俄羅斯草原生產力相當,反映了全球草原性質的一致性[5]。
歷史上,中國草原長期處于平衡態(tài),經過多次的農牧交錯變遷,使農牧交錯地帶的界限和環(huán)境發(fā)生很大的變化。自清末蒙地放墾以來,經歷清末、民國以及新中國成立以來的數次大規(guī)模草原墾殖,大量草原轉換為耕地[4]。近現代農牧交錯界限跨越長期停留在長城附近的農牧分界并向東北及西北推移幾十乃至幾百km,現有留存草原的分布收縮到降雨量400 mm以下的地區(qū)[6-9]。加上草原地區(qū)牲畜數量陡升,草原承受了前所未有的載畜壓力,至20世紀末中國草原生態(tài)環(huán)境狀況達到歷史低谷[4]。從20世紀末開始,在國家層面開始高度重視草原生態(tài)保護問題,陸續(xù)啟動了退耕還林(草)工程、退牧還草工程、草原生態(tài)保護補助獎勵機制等一系列重大工程措施,但由于生態(tài)欠賬太多,治理恢復難度大,草原生態(tài)環(huán)境仍處于局部好轉、總體惡化的態(tài)勢[10]。
1.2 草原利用及草原畜牧業(yè)發(fā)展的主要問題
當前中國草原面臨的主要問題是草原退化和沙化等,主要由長期持續(xù)過度放牧、氣候變化、農耕墾殖、礦產開采等因素所引起[11]。
1.2.1 草原退化嚴重致生態(tài)問題突出 長期以來,草原退化、生產力持續(xù)衰減已成為草原的普遍態(tài)勢[12]。中國90%以上的天然草原出現了不同程度的退化,中度和重度退化面積達1.5億hm2,占草原面積三分之一以上[13-15]。草原退化的表現是植被衰退,產草量下降,有毒有害及劣質草滋生,風蝕沙化,水土流失,土地鹽堿化,草原生產力受到極大破壞[5]。
1.2.2 草原生產力大幅衰減給畜牧業(yè)生產帶來威脅和挑戰(zhàn) 草原退化導致的直接結果就是生產力的衰減。平均而言,目前全國草原的產草量較20世紀50年代下降30%—60%,嚴重地區(qū)草原生產力下降60%—80%[16]。文獻資料顯示,中國天然草原實際的初級生產力為89—320 gC·m-2·a-1,平均值為176 gC·m2·a-1,而氣候生產力為348 gC·m-2·a-1[17],存在大約50%的差距。以內蒙古為例,草原生產力20世紀80年代全國第一次草原調查為1 035 kg·hm-2,到2011年內蒙古草情監(jiān)測生產力為600 kg·hm-2,下降40%左右。
1.2.3 傳統草原經營畜產品生產效率低下 長期以來,草原畜牧業(yè)主要依賴天然草原放牧,傳統畜牧業(yè)粗放經營管理模式主要表現在以下兩個方面:一方面,生產方式、經濟增長主要依靠牲畜數量的增加,不僅效益低下,而且也造成對草原資源的嚴重破壞;另一方面,草原基礎建設落后,投入不足[18]。由于對草原重要性認識不足,重利用、輕保護,多索取、少投入的現象非常突出,草原投入嚴重滯后,基礎設施建設遠不能滿足草原保護建設的需要。傳統畜牧業(yè)生產因草地退化,畜草矛盾尖銳,加之草原建設滯后,生產經營管理粗放,牲畜個體和單位草場產出率不高,牲畜表現“夏活、秋肥、冬瘦、春死”的惡性循環(huán)[19]。
1.2.4 草畜矛盾依然十分突出 長期超載過牧和草原生產力持續(xù)下降使得草畜矛盾日益突出。據統計,目前中國大多數省區(qū)的天然草原仍存在超載過牧的問題,平均超載達23%(農業(yè)部,2013)。近50年來內蒙古草原理論載畜數量和實際家畜數量呈負相關變化關系,理論載畜數量從20世紀50年代的5 800萬羊單位下降至2010年的3 000萬羊單位,但實際家畜數量卻在不斷增長,2010年實際家畜數量達9 000萬羊單位,雖有一定數量的飼草料作補充,但草畜矛盾越來越激化是不爭的事實,尤其是季節(jié)性的超載過牧更是引致草地退化的重要原因[20]。
1.2.5 部分地區(qū)地下水資源超采導致草原退化而難以逆轉 西部草原地區(qū)水資源緊缺,水是第一限制性資源。在氣候變化和人為影響下,區(qū)內地表水資源減少趨勢明顯,地下水資源或地下水位埋深下降顯著。西北諸河區(qū)水資源總量在 2005—2014年間呈降低的趨勢,其降幅達6.93×108m3·a-1,其中地表和地下水資源均呈逐漸下降,其降幅分別達7.64和4.77×108m3·a-1。農牧交錯典型區(qū)西遼河流域的科爾沁區(qū),2001—2007年的年均徑流量僅為1990—1994年的22.8%,且河流斷流日數增加;地下水位從1980年的2—4 m下降到2006年的4—8 m,上游地區(qū)截流和當地大量的打井灌溉是水資源減少的主要原因。地下水大量超采,造成地下水水位持續(xù)下降,形成大范圍地下水降落漏斗,現在西北諸河流域存在地下水漏斗區(qū)17處,其中河西地區(qū)的石羊河流域最為嚴重,區(qū)域性地下水水位下降10—20 m,地下水的下降進一步加劇植被的退化和土地沙化的進程,而且難以逆轉恢復[21-22]。
1.3 可持續(xù)挖掘草原生產潛力的重要性
可持續(xù)挖掘草原生產潛力是指以快速恢復草原生態(tài)環(huán)境、合理保護和利用草原水土生物等資源、有效提升和維護草原生態(tài)系統多功能性為主要任務的草原綜合保護和利用過程[23]。挖掘草原生產潛力首先指草原第一性生產潛力,它是草原生態(tài)系統多功能性的標識性指標。隨著科學技術的發(fā)展以及國家和地方對草原草牧業(yè)的重視,采用新的技術利用和開發(fā)草原、站在新的理念上保護和經營草原,將助推草原生態(tài)保護與畜牧業(yè)的健康高效發(fā)展,科學合理地挖掘草原潛力將具有重要的戰(zhàn)略意義[24]。第一,可以在大幅度提高牧草生物量的同時增加優(yōu)質飼草品種,有效解決優(yōu)質飼草缺口和草畜平衡的問題,重點是解決草原超載的問題;第二,草原生產功能與生態(tài)功能一般是有一致性的,草原生產力的提高,有利于改善草原生態(tài)環(huán)境,保護和維持生物多樣性,具有固筑國家生態(tài)屏障帶的作用;第三,挖掘草原生產潛力,可以有效提高牧民養(yǎng)畜效率和效益,改善牧民生計質量和水平,有利于推進邊疆穩(wěn)定和區(qū)域社會經濟及民族文化發(fā)展;第四,國家實施“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略其主要區(qū)域在西部草原地區(qū),特別是絲綢之路的建設和發(fā)展的價值不僅是保護生態(tài),關鍵是可持續(xù)發(fā)展,是以新的發(fā)展理念和技術支撐區(qū)域跨越式發(fā)展,因此,挖掘草原生產潛力是解決區(qū)域發(fā)展不平衡問題的關鍵切入點[25];第四,草原生產力的挖掘關乎國家的食物安全和食品安全,隨著社會對優(yōu)質生態(tài)安全食品的需求不斷增加,草原牧區(qū)優(yōu)質畜產品日趨重要,同時在牧區(qū)和半牧區(qū)可持續(xù)挖掘草原生產潛力是推進農業(yè)結構性調整、生產方式變革性轉變的典型樣板式探索。
2.1 挖掘草原生產潛力的途徑
挖掘和提升草原生產潛力的途徑主要有兩方面,一是恢復退化草原,提高天然草原生產力,二是進行栽培草地建設,發(fā)展高效飼草業(yè)。
退化草原的治理和恢復是挖掘草原生產潛力的首要途徑。中國天然草原90%以上發(fā)生退化,其中中重度退化草原占50%以上。這是草原牧區(qū)生態(tài)生產全面發(fā)展的最大障礙,但同時也是可持續(xù)挖掘天然草原生產潛力的空間[27]。采取科學高效的草地改良與恢復措施,將有望加速退化草原恢復的進程并提高退化草原生產力20%—30%甚至40%—50%,這樣,基于目前的本底產量計算,每年可增加優(yōu)質飼草6.0×107—9.0 ×107t或1.2×108—1.5×108t。
栽培草地的建設和利用是現代畜牧業(yè)的標志之一,發(fā)展現代畜牧業(yè)必須根本解決優(yōu)質飼草的生產和利用問題[28-29]。由于中國牧區(qū)和半牧區(qū)干旱缺水土壤貧瘠脆弱的特點,應明確在保護天然草原和可持續(xù)利用水資源的前提下進行栽培草地的建設。在半干旱的牧區(qū)半牧區(qū)應大力推行以旱作糧改飼為主的旱作節(jié)水栽培草地,這是牧區(qū)草牧業(yè)的關鍵著力點。以科技為先導,集成多年來栽培草地建植技術,整合區(qū)域內“豐富”的土地資源,大力推進旱作栽培草地建設,以建設1.3×107hm2旱作節(jié)水人工草地計,如可提高草地生產力2—3倍,則每年增加飼草4.0×107—6.0×107t,可解決5.3×107—8×107hm2草地的飼草生產問題,而且不影響區(qū)域水資源。在區(qū)域水資源條件較好且綜合平衡的基礎上,適度發(fā)展高效節(jié)水灌溉人工草地,可解決牧戶或養(yǎng)殖經營單元的飼草補給問題。按照水利部牧區(qū)水資源規(guī)劃,牧區(qū)水資源供給量最多可實現2.0× 106hm2(到2030年)集約化草地的發(fā)展。如按提高生產力10—20倍計,每年可增加飼草1.5×107—3.0×107t,可解決2×107—4×107hm2草地的優(yōu)質飼草的生產問題。按此發(fā)展規(guī)模,將不會長期影響區(qū)域水資源。
2.2 可持續(xù)挖掘草原生產潛力的原則
2.2.1 嚴禁開墾草原的原則 由于農耕生產的多次擴展,中國現存草原已經到了再不能開墾的地步。開墾的草原退化沙化嚴重,典型草原開墾的農田土壤表層有機質僅有天然草原的一半,氮磷養(yǎng)分下降也很嚴重,在本區(qū)嚴酷的生態(tài)條件下這是很難恢復的[30]。必須嚴格執(zhí)行基本草原保護制度,劃定草原紅線,保護和恢復天然草原。
2.2.2 恢復和利用相結合的原則 長期以來草原是畜牧業(yè)的重要資源。草原的問題出在過度放牧[31]、不合理利用,并不是放牧本身。因此退化草原應在保護中合理利用,在利用中得以恢復,只保護不利用實際是對資源的浪費,同時對生態(tài)系統功能也未必最佳。
2.2.3 限制性利用水資源、嚴禁超采地下水的原則
由于水資源的緊缺性限制,可持續(xù)挖掘草原生產潛力重在提高水資源利用效率,而不是以水換生物量,特別是依賴超采地下水是不可取的。建議用國際上推行的水資源解耦理念,做出規(guī)劃,使區(qū)域單位經濟活動水資源使用率減少,或減緩增加挖掘草原生產潛力的模式,如在草原區(qū)適度規(guī)模發(fā)展人工飼草地,在半農半牧區(qū)進行以糧改飼為主的農業(yè)結構調整,發(fā)展旱作草地農業(yè),在集約化高效栽培草地建設區(qū),精細計算經濟效益賬和生態(tài)成本賬。
2.2.4 潛力評價和模式選擇原則 對區(qū)域內不同挖潛模式進行評價,包括牧草產量提高程度、草產品質量提高潛力、畜產品轉化率提高潛力、投資回報率/周期等的潛力大小評價;包括生產成本投資(單位面積、總規(guī)模)、單位面積投入/產出比、生產投資來源的難易度、國家和經營主體的投資意愿的挖潛難度原則。綜合評價的基礎上選擇合理的挖潛模式和組合。
3.1 挖掘草原生產潛力的技術
3.1.1 退化天然草原恢復改良技術 在過去幾十年的草原恢復改良研究和實踐中,人們從不同的角度探索了恢復與改良退化天然草原的技術途徑(表1),概括起來主要為自然恢復、優(yōu)化利用、人為改良3大類,其基本思路是根據放牧對草地影響的過程進行反向調控,從放牧壓力、土壤結構、植物繁殖體、養(yǎng)分水分管理等幾個方面解除放牧對草地劣變的影響。傳統恢復改良技術對草地改良發(fā)揮了較重要的作用。
表1 退化天然草原改良的主要技術途徑Table 1 Main techniques in the improvement of the degraded grasslands
在不同草原類型區(qū)退化的主導限制因子不同,恢復和改良的適宜技術也是不同的。按照基于主導限制因子的區(qū)域適應性恢復原則,在草甸草原、典型草原、荒漠草原、高寒草甸、山地草原、沙地草原等不同的草原類型區(qū),宜采用適宜的改良技術,篩選優(yōu)先的技術并進行整合。大體來看,水分因子限制區(qū)包含荒漠草原及荒漠等地,基于水分管理較為有效;熱量因子限制區(qū)包含高寒草甸等,開展土壤保育等途徑十分有效;地形因子限制區(qū)主要為山地草原,土質因子限制區(qū)主要為沙地草原。
隨著新技術的迅速發(fā)展,可用于退化草原管理的新型技術不斷發(fā)展。在自然恢復方面,可基于 3S信息技術、數據挖掘技術、模型模擬技術等,提出適合不同草原類型區(qū)不同退化階段的圍封策略和圍封最佳時限,提高退化草原恢復過程中的綜合生態(tài)效益和經濟效益。在優(yōu)化利用管理方面,基于放牧生態(tài)的基礎和應用研究,探索過度放牧和優(yōu)化放牧的生物和土壤等標識,實施草原恢復標識管理。在修復改良方面,采用激素調節(jié)、以肥促水的水肥調節(jié)、促進土壤動物、微生物、內生真菌的生物調節(jié)、維持優(yōu)勢物種競爭力的活力標識調節(jié)等修復管理。
3.1.2 旱作栽培草地建設技術 草原牧區(qū)半牧區(qū)水資源緊缺、干旱、寒冷、土地瘠薄脆弱是其關鍵性特點和制約性問題,優(yōu)質飼草業(yè)的發(fā)展一方面主要依托“糧改飼”轉型,另一方面有賴于較大幅度提高水資源利用效率的旱作栽培草地建設技術的創(chuàng)新突破。
(1)旱作牧草品種選育:以挖掘本土牧草優(yōu)異資源為主,選育和擴繁抗旱、抗寒、耐牧型牧草品種。
(2)旱作草地栽培管理技術:研發(fā)推廣提高種子萌發(fā)、增強苗期抗旱性、提高返青期抗寒特別是抵御倒春寒能力、田間雜草防控技術,以“混播+補播”發(fā)揮牧草補償性生長優(yōu)勢,實現增強產量和群落可持續(xù)性的管理。
(3)旱作草地收獲技術:研究適用于旱作草地農業(yè)特點的牧草收獲技術。
(4)保障技術與產品:研究適應旱作草地的種子包衣劑、土壤保水劑、除草劑、專用肥料(菌肥)等。
(5)土壤保育技術:旱作草地農業(yè)的關鍵在于發(fā)揮土壤的生產功能,改善持水特性,增強土壤肥力,充分利用土壤種子庫、芽庫等資源。
3.1.3 灌溉栽培草地技術 灌溉栽培草地在傳統草業(yè)研究中十分普遍,技術手段相對成熟,在品種選育、高產管理等方面需要有更大的突破。要大力發(fā)展合理布局的建設中小型水利設施,采用適用的噴灌/滴灌/微灌/膜下灌等先進節(jié)水灌溉技術,形成規(guī)模化的栽培草地建植基地。開展灌溉栽培草地的水資源利用效率和區(qū)域水資源利用生態(tài)環(huán)境效應監(jiān)測和評價研究。開展高效優(yōu)質生產加工儲運及調制利用技術研究,發(fā)展現代草業(yè)和草牧業(yè)[32]。
3.2 挖掘草原生產潛力的模式
3.2.1 促進草原挖潛的生產方式轉型模式
3.2.1.1 減畜增效模式 在天然草原放牧的生態(tài)系統中,不同的放牧管理方式對草原生產力和植被結構及家畜生產性能的影響,以及草畜間的相互作用方式,是實現草原生態(tài)系統持續(xù)管理的基礎[33]。中國北方牧區(qū)草地普遍退化,草地生態(tài)生產功能下降,畜牧業(yè)生產水平低、畜產品產出低和經濟效益差的實際,草地畜牧業(yè)發(fā)展受阻等問題。中澳項目通過牧場經營過程中的草地管理、家畜管理、飼草料供應、資金運作和基礎設施建設以及市場培育等綜合措施,利用牧場優(yōu)化管理的草畜能量平衡模型、優(yōu)化管理預測模型和牧場可持續(xù)管理模型,革新草地畜牧業(yè)的牧場經營管理,實施牧場夏季放牧和冬季舍飼的全年增收新型草地畜牧業(yè)經營模式[34]。綜合采用合理限時放牧、合理補飼舍飼、合理育肥和出欄等技術,實現牧戶減畜不減收,以及減畜增效的目標。采用這種新型的家庭牧場現代化草地畜牧業(yè)管理模式草地家畜載畜率降低25%的情況下,大大提高了草地和家畜的生產效率,實現家畜快速出欄,由原來的適齡母羊一年產一個羔羊增加為2年產3個羔羊,加上家畜適應品種的貢獻,實驗示范家庭牧場的年凈收入比傳統家庭牧場增加190%,有效地增加當地牧民的收入,草地資源也在逐漸恢復。實現草地畜牧業(yè)的高效益和退化草地恢復的雙贏目標[35]。
3.2.1.2 綠色生態(tài)品牌模式 以草原公認的“綠色牌”和“生態(tài)牌”為優(yōu)勢,以保護草原生態(tài)環(huán)境為前提,以科學合理利用草地資源為基礎,以推進草畜平衡為核心,以轉變生產經營方式為關鍵,以建立牧民合作經濟組織、優(yōu)化配置生產要素為重點,以實現人與自然和諧、加快畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展為目標,發(fā)展草地畜牧業(yè)新模式。主要特點是促進草牧場資源的規(guī)模化和合理配置,加強牧區(qū)基礎設施建設,促進畜種改良和草畜平衡,提高畜牧業(yè)生產力,提高農牧民收入。
3.2.1.3 草原低碳經濟發(fā)展模式 低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式。中國草原擁有面積遼闊、類型多樣、資源豐富、未開發(fā)領域多、潛力巨大的優(yōu)勢,但在低碳經濟發(fā)展中的潛力和作用遠未被人們所認知。加強高能效、低碳排放技術的研發(fā)和推廣應用,建立高效低擾動的退化草場恢復技術體系、優(yōu)質高產低耗的人工草地建設技術體系以及高效低耗的反芻動物飼養(yǎng)技術體系,建立節(jié)約能效、節(jié)約水資源的低碳技術體系和產業(yè)體系,是草原挖潛和發(fā)展生態(tài)畜牧業(yè)的重點措施。
3.2.1.4 區(qū)域耦合發(fā)展模式 兩個或兩個以上性質相近似的生態(tài)系統具有互相親和的趨勢。當條件成熟時,可以結合為一個新的、高一級的結構-功能體,實現系統耦合效應。系統耦合可通過位差潛勢、穩(wěn)定潛勢和管理潛勢等潛勢釋放而提高生產能力和水平[36]。在綜合考慮區(qū)域草地生態(tài)條件、類型、生產結構相似性和互補性、可操作性的基礎上,根據系統耦合效應原理,示范探討不同景觀系統的復合生產模式、異地育肥模式、草業(yè)生態(tài)經濟區(qū)模式等,為草原生態(tài)畜牧業(yè)發(fā)展提供模式和依據[37-38]。
3.2.2 不同區(qū)域挖掘草原生產潛力的模式 根據區(qū)域自然生態(tài)和社會經濟條件,主要有5個生態(tài)類型區(qū),即:蒙寧干旱半干旱草原生態(tài)類型區(qū),東北半濕潤草甸草原生態(tài)類型區(qū),西北荒漠半荒漠生態(tài)類型區(qū),青藏高原高寒草原生態(tài)類型區(qū),農牧交錯帶生態(tài)類型區(qū)。
3.2.2.1 蒙寧干旱半干旱草原生態(tài)類型區(qū) 主要包括內蒙古中部、西部及寧夏。年降水量250—400 mm,氣候溫和,水資源短缺,生態(tài)環(huán)境脆弱,超載過牧嚴重,土地沙化嚴重。該區(qū)西部降雨量在250—300 mm的地區(qū),產草量在750 kg·hm-2左右,一般1.4—2 hm2草地飼養(yǎng)一個羊單位。主要采取禁牧、休牧和舍飼相結合的畜牧業(yè)飼養(yǎng)方式,較大幅度地降低草原載畜量,同時采取有效的修復措施加快退化草原恢復,提高生產力;部分地區(qū)適當發(fā)展地表水和地下水結合的補充灌溉的家庭牧場人工草地;在雨養(yǎng)地區(qū),利用退耕還草土地和部分糧改飼土地,適當發(fā)展旱作人工草地,改善和提高草畜平衡狀況和水平。該區(qū)東中部降雨量在300—400 mm的地區(qū),由于長期的超載過牧,造成草原較嚴重沙化、退化,但如果部分禁牧和大部休牧則草原植被可較快恢復,可主要采取適當年限的禁牧休牧措施,以及新的草原修復技術,加速退化草原恢復;在具備可長期開發(fā)利用地下水資源條件的地區(qū),發(fā)展高效生態(tài)草業(yè)和畜牧業(yè);同時,該區(qū)也是主要的糧改飼、發(fā)展旱作人工草地的地區(qū)[39]。
3.2.2.2 東北半濕潤草甸草原生態(tài)類型區(qū) 該區(qū)主要包括內蒙古東北部和東三省西部地區(qū),降雨量 500 mm以上,雨量充足,濕潤度較大,大部分是以羊草和貝加爾針茅為主的草甸草原。草原質量好,生產力高,生產潛力大。存在問題主要是大面積天然草原由于過度放牧而發(fā)生輕度或中度退化、沙化和堿化;由于大面積開墾,草原面積被擠壓現象嚴重。該區(qū)的草原保護建設策略是:首先實行嚴格的基本草原保護政策,反對任何的以經濟開發(fā)為由頭的草原亂墾濫挖等破壞現象;同時,要充分重視退化草原的生態(tài)保護與修復建設,合理控制載畜量,實現草畜平衡,采取補播、施肥、劃破草皮[40]、松土、激素調節(jié)、微肥調節(jié)等措施,改善草地生態(tài)和生產活力,挖掘草原生產潛力;在條件較好的地區(qū),利用已開墾草原,充分發(fā)揮水土資源優(yōu)勢,建設優(yōu)質草原生態(tài)產品生產基地,率先造就草原生態(tài)畜牧業(yè)品牌優(yōu)勢。
3.2.2.3 西北荒漠生態(tài)類型區(qū) 該區(qū)主要包括新疆、甘肅河西走廊和內蒙古阿拉善盟,是中溫帶至暖溫帶極端干旱的荒漠、半荒漠地帶,降水量稀少,年降水量小于250 mm,大部分地區(qū)<100 mm,光熱豐富,干旱、多風,是典型的綠洲農業(yè)生態(tài)類型區(qū)。主要采取禁牧、休牧、減牧的方式,促進天然草地的生態(tài)恢復,提高草地生產力;同時利用農區(qū)和牧區(qū)畜牧業(yè)資源的耦合優(yōu)勢,加快農牧結合、優(yōu)勢互補,實現可持續(xù)發(fā)展。
3.2.2.4 青藏高原高寒草原生態(tài)類型區(qū) 該區(qū)包括西藏、青海及甘南、川西和滇西北地區(qū)。海拔高,輻射強,熱量不足,降水分布不均,生長季短,雪災、風災、干旱等災害頻繁,由于長期超載過牧,大面積草原退化形成“黑土灘”,草原畜牧業(yè)基礎薄弱,抗災能力差。要充分重視青藏高原草原生態(tài)系統生態(tài)服務功能的保護,包括多層級的生物多樣性保護、水土保持能力、水源涵養(yǎng)功能,以及生態(tài)產品生產能力的保護和提升;重視“黑土灘”的形成、演變和恢復機理和技術的研究和治理,科學永續(xù)地治理“黑土灘”,避免短平快式的“人為改造”;合理建植人工草地,精細選擇優(yōu)質一年生或多年生牧草品種,選擇適宜種草的區(qū)域,節(jié)約水資源,提高草原生產潛力。
3.2.2.5 農牧交錯帶生態(tài)類型區(qū) 農牧交錯區(qū)位于中國傳統農區(qū)和牧區(qū)的交錯地帶,是發(fā)展高產人工草地、種養(yǎng)結合的優(yōu)勢區(qū)域,而且有歷史上農牧交錯發(fā)展的優(yōu)勢。當前該地區(qū)主要存在土地資源優(yōu)化配置不合理、水土生物資源利用率低、生產效率低下、草畜結合不緊密、產業(yè)化水平低和模式落后等問題[41]。當前在該區(qū)正在大面積發(fā)展依托地下水開采的玉米、馬鈴薯、苜蓿、蔬菜等集約化種植,一方面對區(qū)域現代化農業(yè)發(fā)展起到了促進作用,另一方面對地下水資源產生嚴重的壓力,一些地區(qū)已經出現漏斗現象,因此,在該區(qū)科學進行水資源規(guī)劃,適度發(fā)展灌溉農業(yè)和草業(yè),是實現區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要策略[42]。在該區(qū)可倡導發(fā)展旱作節(jié)水草牧業(yè),實現草畜結合、種養(yǎng)結合的突破。重點發(fā)展的關鍵技術包括:高產優(yōu)質多抗旱作牧草新品種選育及良種繁育,優(yōu)質高產旱作人工草地栽培技術,優(yōu)質飼草調制與加工技術,草田輪作與保護性耕作技術,飼草與農副產品綜合利用技術和草畜高效耦合生產技術。
4.1 發(fā)揮生態(tài)補獎機制的長效驅動作用,將草地保護與優(yōu)化利用有機結合
2011年起建立和實施的草原生態(tài)保護補助獎勵機制,是新中國成立以來國家對草原保護規(guī)模最大、覆蓋面積最廣、受益農牧民最多的一項重大政策。補獎機制的目標,一方面通過減畜來實現草畜平衡,使退化草地不斷恢復,另一方面使良好的草地得以可持續(xù)地利用,同時補獎機制還致力于推進草原牧區(qū)生產方式的轉變,推行劃區(qū)輪牧、舍飼圈養(yǎng)和標準化規(guī)模養(yǎng)殖,使傳統畜牧業(yè)向現代畜牧業(yè)方向轉變。因此,應該注重發(fā)揮生態(tài)補獎機制的長效驅動機制,并且緊緊把握和推進生產方式的轉變,在草畜平衡的范疇中鼓勵草地優(yōu)化利用,以不斷挖掘政策效益和可持續(xù)挖掘草地的第一性生產潛力、第二性生產力以及畜牧業(yè)發(fā)展的整體效益[43]。
4.2 多方聯動,創(chuàng)新科技,全面提升挖掘草原生產潛力的技術和模式
當前中國草原生產經營方式仍然較為傳統,生產效率較為低下,科技貢獻率低。因此,迫切需要科研教學企業(yè)推廣等單位多方聯動,形成挖掘草原生產潛力技術研究和示范的聯盟體系,根據國家新的發(fā)展理念和戰(zhàn)略需求,盡快建議提出挖掘草原生產潛力的重點研發(fā)計劃,并付諸實施,全面提升挖掘草原生產潛力的技術水平和科技貢獻率。重點開展天然草原飼草生產力提質增效關鍵技術研究與集成示范,半農半牧區(qū)高效草牧業(yè)技術模式和示范,突破飼草生產土地資源的高效開發(fā)利用技術、水土生物等資源的綜合高效利用技術,提高資源利用效率;制約草畜結合的飼草質量差、調制利用差、轉化效率差的技術難題,綜合提高飼草轉化利用效率。同時,重視技術成果的應用與示范推廣,在蒙新干旱半干旱草原區(qū)、青藏高原草原和農牧交錯區(qū)等開展挖掘草原生產潛力、推進草牧業(yè)提質增效的技術示范。
4.3 建立不同類型現代草業(yè)大示范區(qū)
目前,草業(yè)經濟的發(fā)展面臨諸多困難,具有投資大、風險高、收效低等特點,且對規(guī)?;筝^高,以家庭或村鎮(zhèn)為單位的生產經營單元很難有能力支撐起草業(yè)完整的生產鏈條。因此,在國家推進牧草業(yè)發(fā)展的歷史機遇下,應該從國家層面針對不同草地類型的特點和面積進行戰(zhàn)略布局,建立區(qū)域性的大示范區(qū),由國家投資搞好基礎設施建設,形成較為完善的產業(yè)鏈條,實現區(qū)域內各種資源的整合和優(yōu)化配置[28]。
4.4 培育新型生產經營主體,建立完善市場體系
草業(yè)是新興產業(yè),由于多年來中國牧區(qū)經濟相對落后,傳統畜牧業(yè)以牧戶經營為主,生產經營和市場流通多為牧戶參與的經濟形式,這種農牧戶經濟具有先天不足,難以形成高效、高質以及規(guī)?;漠a業(yè)。因此,要實現草牧業(yè)發(fā)展現代化,必須重視兩個關鍵條件,一是培育新型生產經營主體,二是完善草業(yè)市場體系。這就需要從國家和地方層面加大政府投資,筑建起良好的生產經營基本面,并出臺優(yōu)惠政策,吸引企業(yè)、個人等市場和民間資本,進行多元化的經營,同時更加鼓勵建立多元主體綜合體形式運作市場,助推草業(yè)經濟的發(fā)展。
致謝:在本文撰寫過程中得到丁勇、李平、李西良、范月君、李元恒、戴雅婷、薩如拉、胡靜在文獻資料、觀點討論等的幫助,特此致謝。
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(責任編輯 林鑒非)
Priority Approaches, Techniques and Models to Sustainably Tap the Grassland Productivity Potential
HOU Xiang-yang
(Institute of Grassland Research of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hohhot 010010)
Grassland which covers 41.7% of the land area is the biggest terrestrial ecosystem of China, with an area at about 0.4 billion hm2. Grassland is not only the key resources for modern agriculture and animal husbandry, but also the critical defense for country’s ecosystem safety. However, because of the longtime unreasonable exploitation and utilization, the grassland are facingserious problems such as degrading ecological system, decreasing productivity, prominent conflicts between grass and livestock,low efficiency in animal production, etc. Because of the decreasing of the ecological and productive functions, the grassland area has become one of the limited areas for sustainable development strategy of China. Exploiting the potential of grassland production systematically and sustainably and improving the ecological and productive function of the grassland effectively are the key guarantees for reinforcing ecological safety and ecological civilization construction, accelerating the transformation and development of modern animal husbandry industry. There are three approaches to exploit the potential of grassland productivity. First, reconstruction of the degraded grasslands and improvement of the productivity of natural grasslands. Second, construction of the dry land artificial pasture. Third, development of high efficiency grass industry. Methods such as natural restoration,optimized utilization, and artificially development et al can be taken according to the degrading condition of the grasslands. As a result, these methods can accelerate the process of grassland restoration and improve the grassland productivity by 20% to 30%,even up to 40%-50%. Concerning the limitation of water and soil resources, in semiarid areas, the emphases should be put on changing crop land into forage land and developing dry cultivated pasture; breeding good quality forage varieties with the characteristics of drought resistance, cold hardiness, and grazing tolerance by exploiting the potential of native forage genetic resources. Improvement of the usage efficiency of water and soil resources and dry land productive efficiency by developing and using dryland cultivating technology, harvesting and processing technology, soil conservation technology, are all effective technologies. Through these development methods, grassland productivity can be increased by two to three times. In areas with sufficient and balanced water and heat resources, high efficiency water-saving irrigated artificial pasture should be constructed appropriately according to the local hydrological conditions. Assuming that if the productivity of this high efficient irrigated pasture can be improved by 10 to 20 times, the annual forage yield will be increased by 15 to 30 million tons, which is about the yield of 2 to 4 million ha natural grassland. Suggestions were put forward on guarantee of tapping the grassland potential continuous. First, taking full advantage of the driving function of grassland eco-compensation policy. It needs pushing on the transformation of the development mode to encourage the optimized management of grassland with the category of grass-animal balance. Second, carrying out the research and development actions to tap grassland productive potential sustainably. The key research and develop actions including the integration and demonstration of critical techniques to increase natural grassland productivity, the model and demonstration of high efficiency grass-animal husbandry industry techniques in semi farm semi herd areas, the technique choke points in forage production and procession to improve the usage efficiency of forages. Third,constructing modern grass industry demonstration in different areas. By constructing regional demonstration plot according to the grassland characters and areas, and building whole industrial chain, achieve the integration and optimal allocation of all kinds of resources. Forth, cultivating new business entities, improving and perfecting the market system, boosting the development of grass economics.
potential of grassland production; grassland restoration; cultivated pasture on dryland; irrigated cultivated pasture
2015-08-03;接受日期:2016-06-21
國家重點基礎研究發(fā)展計劃(2014CB138806);國家國際科技合作專項(2013DFR30760)、內蒙古自然科學基金重大項目(2010ZD08)
聯系方式:侯向陽,E-mail:houxy16@126.com