李 琦，劉 雙

(內蒙古科技大學 信息工程學院， 內蒙古 包頭 014000)

浙江農業(yè)學報ActaAgriculturaeZhejiangensis， 2017，29(10): 1630-1636

李琦，劉雙. 影響蘇尼特放牧羊體質量變化的相關因素分析[J]. 浙江農業(yè)學報，2017，29(10): 1630-1636.

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.10.05

2017-03-14

內蒙古科技創(chuàng)新引導基金項目(2016CXYD-5)

李琦(1973—)，男，陜西米脂人，碩士，教授，主要從事大數(shù)據(jù)技術及應用、嵌入式系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)應用研究。E-mail: liu_sh41@163.com

*通信作者，劉雙，E-mail: 465437893@qq.com

影響蘇尼特放牧羊體質量變化的相關因素分析

李 琦，劉 雙*

(內蒙古科技大學 信息工程學院， 內蒙古 包頭 014000)

為了促進畜牧業(yè)現(xiàn)代化生產，指導牧民精準飼養(yǎng)、科學選育，以2015年6月至2016年6月的錫林郭勒盟東蘇旗某牧戶蘇尼特放牧羊體質量、體尺數(shù)據(jù)為研究對象，對蘇尼特羊體質量變化特征進行研究。首先采用灰色關聯(lián)分析方法，對限制放牧羊日增重大小的氣象因素進行研究，得到影響放牧羊日增重大小的氣象因素排序：溫度>風速>日照>降水>能見度>氣壓>濕度。其次采用SPSS 19.0軟件對成年蘇尼特羊的體質量體尺進行相關性分析、通徑分析及相關系數(shù)分解，結果表明：體質量(y)與胸圍(x3)、體長(x2)、胸深(x4)、體高(x1)呈極顯著相關(P<0.01)；體長(x2)和胸圍(x3)指標對體質量(y)具有直接和間接影響，體高(x1)和胸深(x4)主要輔助其他性狀指標間接影響體質量(y)。

蘇尼特羊；灰色關聯(lián)度；體質量；體尺；相關性分析；通徑分析

家畜體質量是牧民衡量經(jīng)濟效益的重要參考指標之一，影響蘇尼特放牧羊體質量變化的主要有外在環(huán)境氣象因素和內在體尺指標。有關蘇尼特羊生產性能、內在機能指標及飼養(yǎng)管理等方面的研究較多[1-7]，而對于蘇尼特羊體質量變化相關因素的研究較少，尤其對影響羊只體質量外在因素與內在指標相結合的研究更少，因此本文創(chuàng)新性提出一種基于蘇尼特羊體質量與當?shù)貧庀笠蛩財?shù)據(jù)進行灰色關聯(lián)性分析方法，對蘇尼特羊體質量動態(tài)變化特征進行分析研究，得出體質量與草場氣象環(huán)境的相關規(guī)律，進而指導牧民采取有效的補飼措施，減少蘇尼特羊春乏死亡或冷季掉膘，獲得較好的經(jīng)濟效益。同時通過對蘇尼特羊體質量與體尺相關性分析、通徑分析及其相關性系數(shù)分解得到各體尺指標對體質量的直接與間接影響系數(shù)，為牧民選種、選育提供理論依據(jù)與參考。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

蘇尼特羊主要集中分布于內蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟蘇尼特左旗、蘇尼特右旗等地，實驗地區(qū)為內蒙古錫林郭勒盟東蘇旗某牧戶牧場，該牧戶牧場位于北緯114°34′7″，東經(jīng)43°47′7″，海拔平均1 000 m。研究區(qū)域的氣候特征為溫帶半干旱大陸性季風氣候，降水稀少，日照充沛，春季風大雨少，為蒸發(fā)旺季；夏季溫暖，雨熱同季；秋季短促，氣溫驟降；冬季漫長寒冷。牧區(qū)草原類型為溫帶半干旱典型草原，植被主要由草木科、大百合科等植物構成，土壤主要為典型栗鈣土，牧草于4月下旬返青，10月末枯黃，草層高度10～30 cm，覆蓋度40%～60%，鮮草產量為1 189 kg·hm-2。

1.2 測定項目

實驗于2015年6月到2016年6月在內蒙古錫林郭勒盟東蘇旗某牧戶牧場進行，該牧場擁有能代表當?shù)氐湫吞K尼特羊300頭，且每頭羊健康狀況良好。

1.2.1 各階段羊體質量與氣象數(shù)據(jù)

2015年6月從群體中選中健康、體質量相當?shù)?0頭4月齡羔羊，50頭1歲育成羊，50頭2歲成年羊。分別對每頭羊編號并戴上耳標，若出現(xiàn)病羊或死亡情況需及時替換體質量相近的同齡羊。監(jiān)測羊群采用自然放牧的形式飼養(yǎng)，每月月初對監(jiān)測羊只空腹稱重一次并將對應的稱重數(shù)據(jù)存入Microsoft SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫，實驗地區(qū)的月平均氣象數(shù)據(jù)來源于內蒙古氣象臺。依據(jù)體質量數(shù)據(jù)與氣象數(shù)據(jù)進行灰色關聯(lián)性分析。

1.2.2 成年母羊體質量與體尺數(shù)據(jù)

由于羔羊與育成羊的生理機能還未發(fā)育完全，各項體尺指標變化幅度較大；成年公羊數(shù)量相對較少導致數(shù)據(jù)參考價值較低，因此均不適合作為體質量體尺相關分析。所以隨機抽取試驗牧場50頭健康的成年蘇尼特母羊，并根據(jù)家畜育種學[8]的測量標準，測量實驗羊的體質量(y)、體高(x1)、體長(x2)、胸圍(x3)、胸深(x4)、管圍(x5)。將隨機抽取時測量結果作為體質量與體尺相關性分析數(shù)據(jù)，本數(shù)據(jù)僅在抽取時測量一次。

1.3 數(shù)據(jù)預處理

灰色關聯(lián)理論方法要求各類原始數(shù)據(jù)的量綱一致以保證分析結果的可靠性，因此在進行灰色關聯(lián)度分析時，需首先對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，進而轉換為可以比較的數(shù)據(jù)序列，本文無量綱化處理采用均值化變換的方法。

對成年羊體質量，體尺(體高、體長、胸圍、胸深、管圍)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件進行相關性分析，通徑分析及相關系數(shù)分解。

2 結果與分析

2.1 蘇尼特羊體質量動態(tài)變化

根據(jù)2015年6月到2016年6月檢測資料統(tǒng)計分析，圖1為各年齡階段的蘇尼特羊體質量變化動態(tài)規(guī)律，圖2為各年齡階段平均日增重變化規(guī)律。

由圖1可以看出：暖季(5月-10月)為蘇尼特放牧羊體質量增重期，其中羔羊最大體質量出現(xiàn)在9月末10月初，平均體質量為43.59 kg，育成羊與成年羊10月末11月初體質量達到最大值，分別為60.87、70.11 kg；冷季(11月至次年4月)為蘇尼特放牧羊減重期，其中羔羊、育成羊、成年羊在4月份體質量均達到最低值，分別為35.05、51.27、59.95 kg。不同年齡階段蘇尼特羊體質量具有相似的變化規(guī)律，但是變化幅度不同，羔羊的體質量變化幅度大于育成羊、成年羊。

圖1 蘇尼特羊月體質量變化規(guī)律Fig.1 Sunite sheep weight variation

由圖2可以看出，羔羊、育成羊和成年羊日體質量增重峰值都出現(xiàn)在7月，平均日增重分別為255.64、223.45、201.66 g·d-1；同年10月羔羊體質量開始遞減，11月育成羊、成年羊體質量開始遞減，次年3月底4月初，放牧羊體質量逐漸回升。

2.2 影響蘇尼特放牧羊體質量變化的氣象因素

動植物在不同的生態(tài)環(huán)境中有不同的生長發(fā)育規(guī)律，適宜的生長環(huán)境是決定自然放牧羊正常生長發(fā)育的關鍵，而決定生長環(huán)境優(yōu)劣的主要氣象因素包括溫度、氣壓、降水、日照、風速、濕度、能見度等。這幾種氣象因素共同決定了自然放牧的生態(tài)環(huán)境，進而影響蘇尼特放牧羊體質量變化。將蘇尼特羊日體質量增重數(shù)據(jù)作為參考序列；各個氣象因素(氣溫、氣壓、降水、日照、風速、濕度、能見度)作為比較序列，進行灰色關聯(lián)分析，結果如表1。

圖2 蘇尼特羊日增重變化規(guī)律Fig.2 Sunite sheep daily gain changes

由表1可知，影響蘇尼特放牧羊日增重大小的氣象因素排序是：溫度>風速>日照>降水>能見度>氣壓>濕度；其中主要因素為溫度和風速，關聯(lián)度分別為0.750、0.743，溫度與風速結合其余因素綜合作用環(huán)境進而影響體質量變化；其余氣象環(huán)境因素為日照、降水、能見度、氣壓、濕度，關聯(lián)系數(shù)分別為：0.690、0.603、0.588、0.580、0.540。

表1蘇尼特放牧羊日體增重氣象因素的關聯(lián)系數(shù)和關聯(lián)度

Table1Correlation coefficient and correlation degree of the meteorological factors on Sunite sheep body weight gain

比較指標Index關聯(lián)系數(shù)ξI Incidencecoefficient6月Jun．7月Jul．8月Aug．9月Sep．10月Oct．11月Nov．12月Dec．1月Jan．2月Feb．3月Mar．4月Apr．5月May關聯(lián)度RiIncidencedegree溫度Temperature1073807060949096605631042203791048907910750氣壓Airpressure1099307650644046704100443049003950444051004010580降水Precipitation1083208290676048704650549056204040454056204120603風速Windspeed1059203430657081808450789088107640866083805290743濕度Humidity1094905530534043003560354040503330468065004530540日照Sunlight1098009950846051805150650059804240434052407950690能見度Visibility1083209630685043504840550049703900448041403550588

2.3 體質量與體尺指標的相關性研究

2.3.1 體質量和體尺指標統(tǒng)計量

表2為蘇尼特成年羊體質量和體尺指標統(tǒng)計量，由表可知，體質量(y)的變異系數(shù)最大，為8.40%，其次為體長(x2)、管圍(x5)、胸深(x4)、胸圍(x3)、體高(x1)，分別為6.62%、5.79%、5.66%、5.63%和5.33%。

2.3.2 體質量和體尺指標的相關性與通徑分析

用SPSS 19.0軟件對蘇尼特羊的體質量(y)、體尺(xi)指標做相關性分析，分析結果如表3。由表3可知，蘇尼特羊體質量(y)與體尺中的體高(x1)、體長(x2)、胸圍(x3)、胸深(x4)呈極顯著正相關(P<0.01)，與管圍(x5)相關性顯著，其中體質量(y)與胸圍(x3)、體長(x2)間的相關系數(shù)最大，分別為0.853、0.852，與胸深(x4)、體高(x1)、管圍(x5)相關性系數(shù)分別為0.757、0.734、0.358。

為進一步分析體質量與體尺之間的相關性，對體質量、體尺指標采用通徑分析方法，該方法基于體質量與體尺指標間的相關系數(shù)，建立了以通徑系數(shù)為變量的多元一次方程組，方程組如下：

P1+0.579P2+0.631P3+0.583P4+0.126P5=0.734；

0.579P1+P2+0.666P3+0.560P4+0.227P5=0.852;

0.631P1+0.666P2+P3+0.717P4+0.196P5=0.853;

0.583P1+0.560P2+0.717P3+P4+0.298P5=0.757;

0.126P1+0.227P2+0.196P3+0.298P4+P5=0.358。

對以上方程組求解得到蘇尼特羊體高(x1)、體長(x2)、胸圍(x3)、胸深(x4)、管圍(x5)指標對體質量的通徑系數(shù)為P1=0.186、P2=0.414、P3=0.337、P4=0.135、P5=0.134。

表2蘇尼特羊體質量和體尺指標的統(tǒng)計量

Table2Phenotypic statistic of the body weight and body size in Sunite sheep

性狀Character體質量(y)Weight/kg體高(x1)Bodyheight/cm體長(x2)Bodylength/cm胸圍(x3)Chestcircumference/cm胸深(x4)Chestdepth/cm管圍(x5)Cannoncircumference/cm平均值Average60016197691692973115785標準差SD504433004576523217630454變異系數(shù)CV/%840533662563566579

CV(%)=標準差/平均值×100。

CV(%)=Standard deviation/Average×100.

表3蘇尼特羊體質量和體尺指標的相關系數(shù)

Table3Phenotypic correlation between the body weight and body size of Sunite sheep

性狀Character體高(x1)Bodyheight體長(x2)Bodylength胸圍(x3)Chestcircumference胸深(x4)Chestdepth管圍(x5)Cannoncircumference體質量(y)Weight體高(x1)Bodyheight1體長(x2)Bodylength0579??1胸圍(x3)Chestcircumference0631??0666??1胸深(x4)Chestdepth0583??0560??0717??1管圍(x5)Cannoncircumference0126022701960298?1體質量(y)Weight0734??0852??0853??0757??0358?1

* 表示相關性顯著(P<0.05)，** 表示相關性及其顯著(P<0.01)。

* indicates that the correlation is significant(P<0.05)， ** indicates that the correlation is extremly significant(P<0.01).

2.3.3 體尺指標對體質量的相關系數(shù)分解

蘇尼特羊體尺與體質量的相關系數(shù)可以分解為體尺指標(xi)對體質量(y)的直接作用和間接作用，各部分的分解如表4。

由表4可知，蘇尼特羊體尺指標中體長(x2)對體質量直接作用最大，為0.414；其次為胸圍(x3)、體高(x1)、胸深(x4)、管圍(x5)，分別為0.337、0.186、0.135、0.134；體尺指標對體質量的綜合間接作用排序為：胸深(x4)>體高(x1)>胸圍(x3)>體長(x2)>管圍(x5)。

表4蘇尼特羊體尺指標對體質量相關系數(shù)分解

Table4Subdivision of phenotypic correlation between body size and body weight in Sunite sheep

自變量Independentvariable相關系數(shù)Correlationcoefficient直接作用Directeffect間接作用Indirecteffectx1x2x3x4x5合計Totalx107340186—02400212007900170548x2085204140108—0224007600310439x30853033701180276—009700260517x407570135010902320241—00400622x5035801340024009400660040—0224

x1，體高；x2，體長；x3，胸圍；x4，胸深；x5，管圍。

x1， Body height;x2， Body length;x3， Chest circumference;x4， Chest depth;x5， Cannon circumference.

3 討論

3.1 蘇尼特放牧羊體質量變化規(guī)律

由圖1和圖2可知，不同階段的蘇尼特羊體質量變化規(guī)律基本一致，同年的4月到10月為放牧羊各年齡階段增重期，且7月份達到日增重峰值，原因是當?shù)夭輬鲞M入青草期與盛草期，此時放牧羊采食區(qū)域范圍廣、飼草種類多、覓食時間長，進而使體質量增長變化明顯；同年的11月到次年3月為放牧羊減重期的原因是，當?shù)夭輬鲞M入草黃期與枯草期，放牧羊采食區(qū)域食物短缺，同時晝短夜長的自然現(xiàn)象造成放牧羊覓食時間減少，導致羊只日常所需營養(yǎng)難以滿足。由圖可以看出育成羊與成年羊的減重期比羔羊減重期短，且成年羊體質量變化與日增重幅度更為平緩，這是由于成年羊已發(fā)育健全，各項生理機能較為成熟，對環(huán)境適應能力更強。基于體質量變化規(guī)律可知，放牧蘇尼特羊最佳出欄時間為每年的10～11月份，將獲得最大的體質量和飼養(yǎng)效益。

3.2影響蘇尼特放牧羊體質量變化的氣象因素

氣象因素是影響羊體質量變化的重要外在因素，通過灰色關聯(lián)分析，得出影響蘇尼特羊日增重的主要氣象因素是溫度和風速，其次為日照與降水。史激光[9]對錫林郭勒盟典型草原內不同年齡階段的放牧羊體質量變化研究表明，主要影響放牧羊月體增重的氣象因素是氣溫和風速，與本文分析結論相一致，因為錫林郭勒地區(qū)春秋季節(jié)風大雨少、冬季漫長寒冷導致牧區(qū)牧草不足，放牧羊采食牧草的能量難以滿足自身抵抗寒冷、行走等活動的消耗，需消耗自身脂肪維持體熱平衡，從而造成羊只體質量下降，因此溫度和風速作為生態(tài)環(huán)境中重要因素，與氣壓、濕度等其余氣象因素共同影響羊體表熱平衡進而對羊體質量產生作用；其次影響放牧羊月體增重的氣象因素為氣壓、濕度，與本論文結論不同，由于東蘇旗在2015年6月到2016年6月期間降水量較多，日照充足，特別是牧草生長時期的降水量較高，根據(jù)王忠武[10]的實驗結果可知，降水對草場生產力、草地植物群落的多樣性和家畜生產性能有顯著影響，隨著降水量的增加，草地植被凈生產量增大，植物群落的多樣性和家畜的個體增重均增加，從而干擾羊只采食量和攝食營養(yǎng)，進而影響生理機能與體質量變化。

低溫風大直接影響羊體質量變化，日照降水通過影響草地生產力間接影響羊只采食量進而影響體質量變化規(guī)律，所以需在4月初10月末對羊群加強補飼，干旱少雨時期及時對草地灌溉進行人工補水，遏制由于體質量下降而帶來的經(jīng)濟損失。

3.3蘇尼特羊體尺指標對體質量的影響

變異系數(shù)反映數(shù)據(jù)離散程度的絕對值。由表1可知，體質量(y)與體長(x2)的變異系數(shù)較大，其中最大為體質量(y)，8.4%，說明蘇尼特放牧羊的體質量(y)、體長(x2)變異幅度較大，其中體質量較其他體尺(xi)指標有更大的提高潛力[11]。

相關性系數(shù)是反映數(shù)據(jù)變量之間相關關系密切程度的統(tǒng)計指標，由于變量之間的相關性是系統(tǒng)內所有變量綜合作用的結果，所以相關系數(shù)反映的是系統(tǒng)中某一自變量對因變量的綜合作用。通過體尺與體質量的相關性分析可知，體質量(y)與胸圍(x3)、體長(x2)、胸深(x4)、體高(x1)呈極顯著相關，體質量(y)與管圍(x5)相關性顯著，這與白俊艷等[12]對大尾寒羊、康建兵等[13]對貴州白山羊、王志明等[14]對甘肅高山細毛羊體質量體尺相關性分析結論一致，說明動物體質量與其各個體尺指標是緊密相關的，選育過程中對各性狀指標的選擇都需要綜合考慮，以達到最優(yōu)的選育效果。

通徑分析[15]是分析自變量與因變量之間的直接關系，通徑系數(shù)反映了自變量與因變量直接相關程度。體高(x1)與胸深(x4)在相關性分析中表現(xiàn)出對體質量極顯著相關(P<0.01)，但在通徑分析中對體質量相關性不顯著(P>0.05)，說明體高(x1)與胸深(x4)對體質量(y)的直接作用較弱，主要通過其他體尺指標的輔助對體質量(y)產生影響，由表4可知體高(x1)與胸深(x4)均主要通過體長(x2)、胸圍(x3)對體質量(y)產生間接作用；體長(x2)與胸圍(x3)對體質量(y)的相關系數(shù)為r2y=0.852P3=0.337，說明胸圍(x3)通過其他體尺指標對體質量的間接作用比體長(x2)通過輔助其他體尺指標對體質量的間接作用更大，同時說明體長(x2)、胸圍(x3)是直接作用并輔助其他體尺指標對體質量共同產生影響。由通徑分析及相關系數(shù)分解可知，羊只體尺指標直接或通過輔助其他性狀指標影響體質量，這與王欣榮等[16]對甘南草地型藏羊體質量與體尺指標的相關性研究、田亞磊等[17]對河南奶山羊體尺與體質量的相關性分析結果相一致。說明決定羊只體質量的因素較多且從不同方面作用，所以在選育中考慮體高(x1)、胸圍(x3)指標時，同時需重視其他體尺指標對體質量的綜合影響，從而確保選育更具科學性、目的性。

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AnalysisoffactorsrelatedtoweightchangeofSunitesheep

LI Qi， LIU Shuang*

(CollegeofInformationEngineering，UniversityofScienceandTechnologyofInnerMongol，Baotou014000，China)

In order to promote the modernization of animal husbandry and guide herdsmen precision feeding and scientific breeding. the weight change features of the Sunite sheep were studied. The sheep’s body weight， body size data from June 2015 to June 2016 in a Xilinguole Meng East Su Qi herdsman farm were taken as the research object. Firstly， the method of gray correlation analysis was used to find meteorological factor limiting Sunite sheep’s daily weight gain. The rank of meteorological factors affecting the body weight of Sunite sheep was as temperature>wind speed>sunshine>precipitation>visibility>pressure>humidity. Secondly， the correlation analysis， path analysis and correlation coefficient decomposition of sheep’s body weight and size were carried out by SPSS 19.0 software. The results showed that body weight (y) and chest circumference(x3)、body length(x2)、chest depth (x4)、body height (x1) were significantly correlated (P<0.01). The body length (x2) and chest (x3) index had direct and indirect effects on weight (y). The height (x1) and chest depth (x4) were assisting other traits to influence body weight (y) indirectly.

Sunite sheep; grey relational analysis; body weight; body size; correlation analysis; path analysis

S826.8

A

1004-1524(2017)10-1630-07

（責任編輯盧福莊)