張佳寧 ,張靖庚
(1.甘肅省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所,蘭州 730000;2甘肅省科技評價(jià)監(jiān)測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,蘭州 730000)
青藏高原高寒草甸資源可持續(xù)利用的放牧對策及建議
張佳寧1,2,張靖庚1,2
(1.甘肅省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所,蘭州 730000;2甘肅省科技評價(jià)監(jiān)測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,蘭州 730000)
青藏高原高寒草甸可持續(xù)利用技術(shù)是保護(hù)青藏高原生態(tài)安全,維護(hù)藏區(qū)民族、社會(huì)穩(wěn)定的關(guān)鍵。但由于人口的增加以及不合理的放牧活動(dòng),高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的退化趨勢愈來愈嚴(yán)重。文章主要介紹了青藏高原高寒草甸的基本概況,并對其保護(hù)與合理利用的相關(guān)輪牧區(qū)規(guī)劃、輪牧?xí)r間安排、載畜量確定及畜群結(jié)構(gòu)調(diào)整等進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,從當(dāng)前的研究進(jìn)展中提煉出適宜于青藏高原草地資源可持續(xù)利用的實(shí)用放牧技術(shù),為基層草地管理部門以及牧民群眾提供技術(shù)指導(dǎo),并指出現(xiàn)在放牧實(shí)踐中存在的問題及其潛在的解決方法。
青藏高原;高寒草甸;劃區(qū)輪牧;載畜量;畜群結(jié)構(gòu)
青藏高原地處北緯 26°50′~39°19′,東經(jīng) 78°25′~103°04′,平均海拔4 000 m 以上,素有“世界屋脊”之稱。青藏高原高寒草甸是青藏高原隆起和長期低溫的產(chǎn)物,是青藏高原東緣的典型植被[1]。據(jù)粗略測算,青藏高原高寒草甸面積有7×105km2,約占青藏高原可利用草場的50%。青藏高原草甸生態(tài)系統(tǒng)是長江、黃河、瀾滄江的重要水源地,同時(shí)也是當(dāng)?shù)夭刈逋囈陨娴纳a(chǎn)資料[2]。它對中國、亞洲乃至世界的生態(tài)環(huán)境都有著舉足輕重的影響,其細(xì)微變化都將對周邊地區(qū)帶來極大的生態(tài)沖擊,同時(shí)它的安全與穩(wěn)定對當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)穩(wěn)定與民族團(tuán)結(jié)也意義重大[3]。但是高寒草甸對人類干擾和全球環(huán)境變化特別敏感,是全球最為脆弱的生態(tài)系統(tǒng)[4]。近年來,隨著人口和放牧家畜數(shù)量的增加,以及氣候的持續(xù)變暖,高寒生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化。據(jù)統(tǒng)計(jì),青藏高原高寒草甸退化草地有1.62×107hm2,占全區(qū)退化草地的32.40%,多呈現(xiàn)“黑土灘”型退化草地景觀[5],導(dǎo)致高寒草甸的水源涵養(yǎng)功能及生物多樣性保護(hù)功能嚴(yán)重受損[6-11]。所以,青藏高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的合理利用技術(shù)對保障青藏高原生態(tài)屏障作用和畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重大意義。
過度放牧對高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)的影響是多方面的。過度放牧能顯著降低植被蓋度、高度[12]以及地上生物量[13],甚至使有些地區(qū)植被的垂直分層由2層退化為1層[13]。有報(bào)道稱“黑土灘”型退化草地的平均蓋度僅46%,產(chǎn)草量只及未退化草地的1/7[5]。放牧還能改變植物群落的結(jié)構(gòu),群落中的禾本科、莎草科牧草減少,雜草增多;還能使群落中一年生植物增多,多年生植物減少[12,14-16]。在退化草地中,原來以嵩草屬植物為建群種或優(yōu)勢種的植被已經(jīng)被棘豆屬、橐吾、鐵棒槌等毒雜草不同程度地取代,優(yōu)良牧草比例僅為25%,雜毒草比例高達(dá)75%[5]。同時(shí),過度放牧不僅會(huì)顯著降低草地第一生產(chǎn)力,還會(huì)顯著減低牧草質(zhì)量[17-18]。草地生產(chǎn)力和牧草質(zhì)量的降低會(huì)顯著降低牲畜的生長速度,嚴(yán)重不利于畜牧業(yè)生產(chǎn)[18-21]。土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)也受到了放牧強(qiáng)度的顯著影響[22]。雖然適度的放牧能夠增加植物群落的物種多樣性,但是過度放牧能夠顯著降低群落中的物種多樣性[12,23]。過度放牧還會(huì)導(dǎo)致鼠害的大面積發(fā)生[24-25]。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示,青藏高原高寒草甸鼠害發(fā)生面積約 7.700 4×107hm2,害鼠每年消耗的牧草約1.316 8×108t,相當(dāng)于 9.019×107只羊一年的食草量[5]。同時(shí),過度放牧對地表徑流也有顯著的影響,比如過度放牧能夠顯著降低草氈層的厚度,牲畜的過度踐踏還能顯著使土壤孔隙減小,同時(shí)使植被蓋度降低,地表蒸發(fā)增加,這些都能降低生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)能力[26]。王根緒等[27]的研究表明,高寒生態(tài)系統(tǒng)退化使得在降水沒有顯著變化的情況下,長江、黃河源區(qū)的徑流系數(shù)顯著降低,且降水與徑流之間的關(guān)系減弱,出源徑流趨于減少,水源涵養(yǎng)指數(shù)持續(xù)減小,洪水發(fā)生頻率顯著增加。過度放牧引起的這些地表徑流的變化導(dǎo)致草地生產(chǎn)力的降低,對畜牧業(yè)產(chǎn)生負(fù)面影響??傊占昂屯茝V現(xiàn)代放牧技術(shù)是緩解草畜矛盾,避免草場退化,實(shí)現(xiàn)青藏高原高寒草甸資源可持續(xù)利用的前提,也是畜牧科學(xué)以及生態(tài)學(xué)工作者面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。
合理利用區(qū)域內(nèi)各類草場的水熱條件來控制牲畜的熱量散失和疾病流行是科學(xué)進(jìn)行輪牧區(qū)劃分的理論基礎(chǔ)[28]。將避風(fēng)向陽的陽坡以及灘地牧場劃分為冬季牧場,能夠有效避免冬季放牧活動(dòng)中家畜的熱量損失,同時(shí)也可避免夏季在陽光直射以及低洼潮濕處采食時(shí)可能引起的牲畜疾?。?9]。將陰涼通風(fēng)的陰坡高山牧場劃分為夏季牲場,不僅能夠防止蚊蟲叮咬以及疾病的流行,還有利于畜群采食,同時(shí)夏季在高山放牧也避免了山洪對畜群的影響[30-31]。夏季牧場和冬季牧場應(yīng)選擇太陽輻射和風(fēng)速都適中的區(qū)域。在條件允許的情況下,可在四季牧場內(nèi)進(jìn)一步劃分放牧小區(qū),以便進(jìn)行計(jì)劃性更強(qiáng)的放牧輪轉(zhuǎn)。四季牧場內(nèi)的小區(qū)輪牧有利于減少草料浪費(fèi),避免大尺度放牧過程中牲畜的能量消耗,更有利于放牧過后草地的恢復(fù)[32]。另外,四季牧場內(nèi)的小區(qū)輪牧還有利于防止家畜寄生蟲疾病的傳播[33]。
距離有時(shí)也會(huì)影響到輪牧區(qū)劃分,例如要在距離居住點(diǎn)較近的草地中劃出一塊作為接羔放牧草場,留給即將要產(chǎn)羔或產(chǎn)羔不久的母羊;放牧其他家畜的片區(qū)以先遠(yuǎn)后近的原則輪流放牧[31]。因?yàn)椴匮虮汝笈D涂?,有時(shí)它們可以一天不喝水,所以牦牛牧場要盡量距離水源近(牛牧場距水源的距離要盡量小于250 m),而藏羊牧場可以相對距水源遠(yuǎn)些[34]。坡度也會(huì)影響到放牧區(qū)的劃分,坡度較大的草場應(yīng)作為藏羊放牧草場,坡度較緩的草場作為牦牛放牧草場,可以避免牦牛在陡坡草場上采食時(shí)消耗較大的能量。對于坡度較陡,植被稀疏、低矮的生態(tài)脆弱區(qū),應(yīng)避免在暴雨多發(fā)季節(jié)放牧,以盡量避免暴雨在該類區(qū)域引起的土壤侵蝕。還可選定一塊地勢平坦、生產(chǎn)力高的草場留作當(dāng)年出欄牲畜利用,以利于育肥,進(jìn)而有效提高畜產(chǎn)品質(zhì)量及其經(jīng)濟(jì)效益。
然而,隨著草地承包到戶政策的廣泛推廣以及人口的不斷增加,家庭牧場的面積變得越來越小,家庭牧場內(nèi)的草地類型變得越來越單一,這就嚴(yán)重限制了依據(jù)水熱、地形條件的草地輪牧技術(shù)在放牧實(shí)踐中的應(yīng)用。因此建議放牧生產(chǎn)采用以社區(qū)為單位的聯(lián)合放牧制度。這種制度能夠有效增加放牧半徑和牧場內(nèi)的草地類型,能使輪牧生產(chǎn)更加符合生態(tài)學(xué)原理。在社區(qū)牧場內(nèi)可將社區(qū)的草場劃分為:灘地草地,低山陽坡草地,高山陽坡草地以及陽坡草地等4類,然后按照各類草地的水熱條件特征合理地安排放牧季節(jié)。灘地的熱量和水分都較坡地充分,十分有利于牧草的生長,因而灘地草場產(chǎn)量較高,屬于優(yōu)良牧場。灘地中植被較高、避風(fēng)向陽,牧草不易被雪覆蓋或被風(fēng)吹走,向陽避風(fēng)的環(huán)境也有利于牲畜保持體溫,減少熱量散失,因而灘地草地應(yīng)該用作冬季草地,放牧?xí)r間為2—5月。低山陽坡避風(fēng)向陽,比較溫暖,有利于牲畜減少熱量散失,但是,低山陽坡的水分條件不及灘地草地,因而植被的高度和產(chǎn)量都不及灘地草地,所以低山陽坡草地應(yīng)作為深秋初冬放牧草地,放牧季節(jié)為11月至翌年1月。高山陽坡草地水分條件比較差,植被低矮,優(yōu)勢植物主要為藏嵩草、矮嵩草,牧草生長緩慢。嵩草草甸雖然抗干擾能力很強(qiáng),但是恢復(fù)能力很弱,破壞之后會(huì)產(chǎn)生禿斑,土壤裸露,加之所處坡地,因而很容易造成水土流失。高山陽坡草地的生態(tài)比較脆弱,必須嚴(yán)格控制放牧強(qiáng)度,合理安排放牧季節(jié),才能保證高山草地的可持續(xù)利用。春季放牧對草地的破壞最大,因而高山陽坡草地應(yīng)該避開春季放牧;夏季暴雨頻發(fā),如果夏季放牧,會(huì)導(dǎo)致由于牲畜啃食和踐踏而水土流失;冬季高山草地比較冷,容易造成牲畜的熱量散失。故而高山陽坡草地適合作為秋季草地,放牧?xí)r間為9—10月。陰坡草地水分條件好,夏季涼爽通風(fēng),蚊蠅較少;冬季風(fēng)大嚴(yán)寒,不利于牲畜保存熱量,因而應(yīng)該作為夏季草地,放牧?xí)r間為6—8月。
目前,草地載畜量的確定主要?dú)w為牧草產(chǎn)量法與家畜牧草采食量法兩類。牧草產(chǎn)量法,采用放牧或刈割試驗(yàn),或者利用降水或土壤濕度估測草地產(chǎn)量,根據(jù)草地可持續(xù)利用率得到校正載畜量。在降水量低于700 mm的草地,載畜量一般利用降水量及其水分年際變化計(jì)算[35]。家畜牧草需要量法的計(jì)算程序與牧草產(chǎn)量法基本一致,但家畜牧草需要量法要考慮家畜的營養(yǎng)需求,因此除了考慮牧草產(chǎn)量外,還應(yīng)該把牧草質(zhì)量和營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量包括在內(nèi)[35]。有學(xué)者提出,載畜量的確定除了考慮牧草產(chǎn)量、營養(yǎng)物質(zhì)含量外,還應(yīng)考慮家畜對牧草的轉(zhuǎn)化效率。草地放牧是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,因此,草地歷史放牧資料和牧民長期的放牧經(jīng)驗(yàn)在確定載畜量的地位無可替代[34]。不同時(shí)期實(shí)際放牧家畜數(shù)量、草地利用率、草地趨勢動(dòng)態(tài)及降水資料對計(jì)算載畜量比較重要。在生產(chǎn)實(shí)踐中,利用刈割實(shí)驗(yàn)法來測定草地產(chǎn)量比較適用于社區(qū)牧民。具體做法如下:在牧草生長季末期,于不同類型的未放牧的草場中隨機(jī)選取10個(gè)樣方(對于高寒草甸,樣方面積為0.25 m2),將樣方內(nèi)的牧草刈割,烘干(或者曬干),然后稱重。根據(jù)樣方調(diào)查結(jié)果計(jì)算單位面積草場的牧草產(chǎn)量,然后乘以草場面積即可得到草場每年的總產(chǎn)草量。家畜牧草需要量可以取以下經(jīng)驗(yàn)值:藏羊每年耗草量為500 kg干草;牦牛每年消耗2 000 kg干草[30]。草場每年的牧草總產(chǎn)量除以單位牲畜每年的牧草需要量就是草地的載畜量。
牧草生長物候期和草地利用率是影響放牧?xí)r間的兩個(gè)最主要的因素。牧草的生長物候期決定著從冷季牧場到暖季牧場的轉(zhuǎn)場時(shí)間,即暖季牧場的開始利用時(shí)間。一般主張?jiān)谀敛莘登嗥谥敖乖谂灸翀龇拍?,暖季牧場最佳的開始放牧?xí)r間是牧草抽穗期前10 d左右[34]。此時(shí)的牧草營養(yǎng)最好,牧草日產(chǎn)量與質(zhì)量的乘積最大,對牲畜生長最有幫助[36]。放牧?xí)r間的長短直接決定了草地的利用率。最佳草地利用率的確定原則上應(yīng)以使草地的地上生物量積累速率最大化為原則。當(dāng)放牧利用率過低時(shí),植物組織老化,光合速率下降,草地地上生物量積累速率下降;當(dāng)放牧利用率過高時(shí),牲畜對牧場的啃食過度,草地的葉面積指數(shù)下降,草地地上生物量的累積速率也下降[18-19,36-37]。在放牧生產(chǎn)實(shí)踐中一般以留茬高度來判斷草地的利用率。對于以疏叢型牧草(如披堿草、鵝觀草等)為建群種的草地,一般要留茬7~9 cm;對于以密叢型牧草(如,嵩草、早熟禾等)為建群種的草地,一般留茬 3~4 cm[39]。在具體的放牧操作中,應(yīng)該讓牲畜相對集中在劃定的區(qū)域采食,盡量讓其能在3~5 d內(nèi)把草地采食至限定的留茬高度,然后將畜群轉(zhuǎn)移至其它區(qū)域放牧[34]。
草地被放牧利用之后需要進(jìn)行一段時(shí)間的休牧,以使牧草恢復(fù)到采食前個(gè)體大小及營養(yǎng)狀態(tài)。不同氣候條件下,草地所需的恢復(fù)時(shí)間有所不同。一般北方溫帶草地需要30 d±5 d的再生恢復(fù)間隔期,每個(gè)放牧小區(qū)應(yīng)30 d左右放牧1次[34]。但在具體的放牧生產(chǎn)實(shí)踐中,需要密切觀察牧草的生長情況,并做出技巧性調(diào)整,來增減休牧天數(shù)。例如在植物生長旺季(每年的7月份和8月中上旬)每個(gè)小區(qū)可以每隔20~25 d放牧一次,而在植物生長緩慢的春季和秋季可以每隔35 d放牧一次。
冷季是牧草生長停止的季節(jié),所以不存在放牧活動(dòng)對植物恢復(fù)性再生的影響問題。因此相對于暖季牧場,冷季牧場的劃區(qū)輪牧的必要性不是很強(qiáng)。但是,在條件允許的情況下,還是建議在冷季牧場也實(shí)行分小區(qū)放牧利用。由于小區(qū)放牧把家畜局限于一個(gè)較小的放牧區(qū)域內(nèi),不使其漫游覓食,對牧草的利用較為充分而且均勻,并且減少踐踏所造成的損失[33]。冷季牧場內(nèi)放牧小區(qū)的大小以畜群在3~5 d內(nèi)能將小區(qū)內(nèi)的可食牧草采食至1~2 cm為準(zhǔn)。
綜上所述,在放牧實(shí)踐中可采用以下方案進(jìn)行輪牧。①以留茬高度來判斷草地的利用率:對于冷季牧場留茬1~2 cm;對于非冷季牧場,以疏叢型牧草(如披堿草、鵝觀草等)為建群種的草地,一般留茬7~9 cm;以密叢型牧草(如,嵩草、早熟禾等)為建群種的草地,一般留茬3~4 cm。②每個(gè)放牧小區(qū)的放牧周期為:在植物生長旺季(每年的7月份和8月中上旬)每個(gè)小區(qū)可以每隔20~25 d放牧一次,而在植物生長緩慢的春季和秋季可以每隔35 d放牧一次。③每個(gè)放牧小區(qū)每次放牧的時(shí)間為3~5 d。④放牧小區(qū)的大小以畜群能將小區(qū)內(nèi)牧草啃食至要求的留茬高度為宜。
合理的畜群結(jié)構(gòu)對草原畜牧業(yè)具有重要意義,畜群結(jié)構(gòu)不合理,會(huì)導(dǎo)致畜牧業(yè)生產(chǎn)出欄率低、周轉(zhuǎn)慢和效能低[38],不利于緩解草畜矛盾[39-40]。有研究表明:羔羊(牛犢)提前出欄可提高母畜比例和母畜生育率。肖天放等[41]的研究表明,牦牛和藏羊的雌性比例都應(yīng)該在70%左右或者更高,適齡母畜應(yīng)該維持在45%~50%。畜群的年齡結(jié)構(gòu)要以肉產(chǎn)品生產(chǎn)效率的最大化為準(zhǔn)。要實(shí)現(xiàn)畜群年齡結(jié)構(gòu)的合理化,就要在合適的時(shí)間讓羔羊(牛犢)出欄[42]。王繼卿等[43]的研究指出:藏羊羔羊在 6月齡至1周歲的這段時(shí)期內(nèi),羔羊的產(chǎn)肉量增加十分有限,是對草場和人力資源的無效損耗。因此一定要在斷奶后至6月齡的這段時(shí)間將羔羊出欄。牦牛體重的增加也明顯受到年齡的影響[18]。牦牛的體重具有季節(jié)性的變動(dòng),在越冬的過程中體重會(huì)顯著下降,在4~5歲時(shí),暖季增重與冷季減重幾乎持平。牦牛年齡越大,單位增重所消耗的物質(zhì)越多;飼養(yǎng)時(shí)間越長,牦牛個(gè)體經(jīng)歷的冷季次數(shù)越多,損失的活重也就越多[44]。因此,應(yīng)采取措施讓牦牛犢當(dāng)年出欄或者18個(gè)月出欄,育成牦牛應(yīng)在3.5歲前出欄,以提高出欄率和經(jīng)濟(jì)效益,減少牧業(yè)生產(chǎn)對草原的消耗[39,45]。幼畜的出欄時(shí)間有時(shí)還要和草原的敏感脆弱期相結(jié)合。要盡量在草原消耗季(冬季)之前出欄。畜群年齡結(jié)構(gòu)的合理化,還需要及時(shí)淘汰年齡偏大、繁殖力下降的母畜。對于牦牛,一般種公牛的年齡以2~6歲為宜,不超過8歲,母牛一般不超過15歲[46];對于藏羊,種公羊一般不超過6歲,母羊一般不超過8歲[47-49]。
根據(jù)青藏高原高寒草甸資源的實(shí)際情況,在放牧實(shí)踐中可以采用以下方案調(diào)整畜群結(jié)構(gòu):①無論是牦牛還是藏羊,其雌性的比例都應(yīng)該在70%以上,適齡母畜應(yīng)該維持在45%~50%。②羔羊的出欄時(shí)間為斷奶后至6月齡期間;牦牛犢出生當(dāng)年出欄或者于18個(gè)月齡出欄,育成牦牛應(yīng)在3.5歲前出欄。③種公牛的年齡以2~6歲為宜,不超過8歲,母牛一般不超過15歲;種公羊一般不超過6歲,母羊一般不超過8歲。本文盡管提出了青藏高原草地資源可持續(xù)利用的實(shí)用放牧方案,但是不同地區(qū),尤其是不同海拔區(qū)、不同降雨分布區(qū)的草地植物群落的組成差異很大,所以在運(yùn)用這些放牧技術(shù)時(shí),當(dāng)?shù)啬撩竦纳a(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),鄉(xiāng)土知識非常重要(例如向有經(jīng)驗(yàn)的牧民詢問當(dāng)?shù)夭莸氐牧舨绺叨?,以及?dāng)?shù)夭莸卦诓煌竟?jié)的利用時(shí)間長短),應(yīng)被充分重視。同時(shí)在運(yùn)用這些放牧技術(shù)時(shí)還應(yīng)該首先為這些技術(shù)的應(yīng)用營造一個(gè)文化土壤。例如必須先改變藏區(qū)牧民中普遍存在的“惜殺惜售”的傳統(tǒng)思想,才能順利地推廣和普及調(diào)整畜群結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)技術(shù)。
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S812.5
B
2095-3887(2017)06-0063-05
10.3969/j.issn.2095-3887.2017.06.018
2017-05-24
國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203006);中央高校自由探索面上項(xiàng)目(lzubky-2013-91)
張佳寧(1982-),女,副研究員,碩士,主要從事區(qū)域經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展方面的研究;并例第一作者:張靖庚(1982-),男,助理研究員,碩士,主要從事區(qū)域經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展方面的研究。