動物生產(chǎn)的地境適應(yīng)性

侯扶琴,袁 航,侯扶江

（1.新疆西部牧業(yè)股份有限公司,新疆 石河子 832000；2.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院 甘肅省草原生態(tài)研究所,甘肅 蘭州 730020）

①地境是草業(yè)系統(tǒng)發(fā)生與發(fā)展的原點[1]。它與牧草互作構(gòu)成草地,成為動物生產(chǎn)的基礎(chǔ),動物生產(chǎn)又是草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)繁盛的具體表現(xiàn),是系統(tǒng)的核心組件[2-3]。同時,地境要素（氣候、土地和位點）也直接作用于動物。動物生產(chǎn)對地境的適應(yīng)性是各種時空尺度生產(chǎn)布局的原則,是動物生產(chǎn)適應(yīng)性管理的本質(zhì)。動物生產(chǎn)中的地境健康指地境要素滿足動物生產(chǎn)的要求,有利于提高畜產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量,增強市場競爭力,減少市場、自然與疾病風(fēng)險。下面從地境的3個方面分析動物生產(chǎn)的適應(yīng)性原則,力圖為動物生產(chǎn)優(yōu)化布局提供參考。

1 氣候適應(yīng)性原則

動物生產(chǎn)的區(qū)域布局與氣候相適應(yīng)。每一特定的家畜總是分布在一定的氣候區(qū)域,在這個區(qū)域之外,家畜不能生存、不能正常繁殖或生產(chǎn)力喪失。盡管人類能夠創(chuàng)造出適應(yīng)特定家畜生存的人工環(huán)境,但目前由于技術(shù)和經(jīng)濟的限制,還不能大規(guī)模普及。在我國,水牛Bubalus bubalis、黃牛Bostaurus domesticus和牦牛B.grunniens分別分布在熱帶、亞熱帶、溫帶地區(qū)和青藏高原（表1）。羊科動物自西向東分布依次為盤羊Ovis ammon、巖羊O.nayaur、麻羊 、灘羊O.aries、黃羊Procapra gutturosa、小尾寒羊[4-8]。鹿科動物分布從南到北依次為海南坡鹿Cervus eldii hainanus、水鹿C.unicolor kerr、麋鹿Elaphurus davidianus、梅花鹿Cervusnippon temminck和馬鹿C.elaphus、馴鹿Rangi f er tarandus[9]。即便是馬鹿,由于不同地理區(qū)域之間的氣候隔斷,演化了一系列亞種,相互之間雖沒有雜交繁殖的障礙,但是生產(chǎn)性能受到一定影響。同一地境的不同小環(huán)境內(nèi),動物分布也各不相同,如高寒沼澤地域內(nèi),大型水鳥分布于寬谷沼澤,食蟲鳥類多分布于坡積裙沼澤,猛禽類常見于低洼積水草甸草地[10]。因此,動物生產(chǎn)的布局首先要符合家畜分布的自然規(guī)律,在不適宜的氣候地區(qū)開展不適宜的家畜生產(chǎn),將事倍功半。

表1 主要?？萍倚蟮姆植?/p>

溫度對綿羊膘情的影響非常大,研究表明,全牧條件下,氣溫低于-5℃,綿羊日減體質(zhì)量80 g,低于-20℃日減體質(zhì)量最大可達235 g[11]。

畜舍設(shè)計有利于發(fā)揮動物的生產(chǎn)性能,減少負面的環(huán)境效應(yīng)。家畜的代謝活動能夠隨著環(huán)境變化而變化,表現(xiàn)出一定的適應(yīng)能力,但是環(huán)境變化超越了家畜的適應(yīng)能力,家畜就會遭受脅迫,導(dǎo)致生產(chǎn)力降低,甚至造成家畜死亡。以溫度為例,在等熱區(qū),家畜可以通過物理調(diào)節(jié)機能維持體溫穩(wěn)定,溫度超越了等熱區(qū)的下限臨界溫度或上限臨界溫度,家畜將動用化學(xué)調(diào)節(jié)機能[12]。這會損害動物生產(chǎn),因此畜舍的設(shè)計上要避免氣候因子大的波動,以幫助家畜應(yīng)對可能的環(huán)境脅迫。

在適宜環(huán)境下的家畜飼料報酬高、生長速度快,動物生產(chǎn)的經(jīng)濟效益好。反之,如果環(huán)境因子超越了家畜的生理調(diào)節(jié)范圍,會造成動物生產(chǎn)不必要的損失。一般幼年家畜的適宜范圍比成年家畜窄。環(huán)境溫度超過26℃,蛋雞的攝入能量和產(chǎn)蛋能都會迅速下降[12]。豬的日增體質(zhì)量隨環(huán)境溫度呈拋物線變化,年齡不同,最適溫度也有差異,當(dāng)溫度超過 35℃,大豬的活體質(zhì)量將下降[12]。同樣,溫度也影響奶牛的產(chǎn)奶量[13],而且奶牛產(chǎn)奶量的最適溫度隨品種而變化[12]。就溫度適應(yīng)性而言,羊的適應(yīng)幅度比豬和牛較為寬泛,雞較為嚴格,幼年家畜的適宜范圍最窄[14]。而且,隨著環(huán)境溫度升高,家畜糞便分解釋放的溫室氣體迅速增加[15]。因此,畜舍設(shè)計要重視小氣候,大小家畜既要區(qū)別對待,還要方便母畜與幼畜的聯(lián)系,并且不能忽視家畜排泄物的分解。

2 土地適應(yīng)性原則

土地因素包括地形（坡度、坡向和坡位）和土壤。

大空間尺度上,地形是氣候的控制性因素之一,也制約著植被與動物的分布,決定著農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的類型[16]。青藏高原隆升影響整個東亞的氣候與植被格局,與黃土高原的形成關(guān)系密切[17-19],并且在東亞版圖上刻畫出不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)。

在我國,家畜與環(huán)境互作形成7大畜牧區(qū)。其中青藏高原區(qū)以藏系畜種為主,包括牦牛、藏系綿羊、藏系山羊、藏馬及藏豬[20]；蒙新高原區(qū)以蒙古系和哈薩克系家畜為主,包括蒙系黃牛、蒙古馬、蒙古綿羊、哈薩克羊、駱駝等[21]；黃土高原區(qū)以生產(chǎn)力較高的畜種為主,主要有秦川牛、關(guān)中驢、關(guān)中馬、裘皮羊、灘羊、同羊及關(guān)中奶山羊；西南地區(qū)家畜經(jīng)濟價值較高,主要有水牛、豬、山羊、西南馬等[22]；東北地區(qū)以鄂倫春馬、延邊黃牛、遼寧絨山羊、東北細毛羊為主；黃淮海區(qū)的代表家畜有魯西黃牛、南陽牛、德州驢、寒羊、小尾寒羊、青山羊與白山羊；東南區(qū)主要以適應(yīng)濕熱氣候的水牛為主[23]。

中等空間尺度上,地形影響局部的水、熱再分配,形成小氣候[24]。陰坡和陽坡的植被和動物的差異即源于此[25]。我國西北內(nèi)陸的高山地區(qū),季節(jié)性放牧的場地輪換也依地形而變化,與氣候、植被匹配,冬季牧場常常布局于逆溫層[26]。在天山北坡,冬季牧場（俗稱“冬窩子”）一般為綠洲周邊的荒漠或山地荒漠草原；春季和秋季牧場則移到海拔較高的山地草原,有時也利用灌叢草甸；夏季放牧地位于高山和亞高山草甸,大家畜經(jīng)常放牧森林灌叢草甸（圖1）。這些都依賴于大地形控制下的坡向、坡位。海拔同樣會影響到動物分布,如高寒草原上的嚙齒動物,在海拔2 700 m以上,植被以草甸為主,嚙齒動物主要為高原鼢鼠Myospaiax baileyi、喜馬拉雅旱獺Marmotahimalayana、狹顱鼠兔Ochotona thomasi、高原兔Lepus oiostolus、藏鼠兔O.thibetana、長尾倉鼠Cricetuluslongicaudat等；海拔 2 500～ 3 000m,為山地禾草草原,嚙齒動物主要為達烏爾鼠兔O.daurica、長爪沙鼠Meriones unguiculatus、五趾跳鼠Allactaga sibirica、灰倉鼠Cricetulus migratorius等[27]。

圖1 天山北坡地形、植被與放牧地關(guān)系模式圖

小空間尺度上,地形仍然控制著植被和家畜的分布。較為普遍的是,地形控制山風(fēng)、谷風(fēng)、焚風(fēng)等[28],對家畜的放牧行為有重要作用。家畜因為身體結(jié)構(gòu)的差異,尤其是四肢,適宜于不同地形的區(qū)域。牛、馬等大家畜重心高、四肢關(guān)節(jié)靈活性不足,適宜于平緩地帶和地面較為均一的區(qū)域,而山羊的放牧活動區(qū)域則復(fù)雜得多（表2）。同時,坡向和地形部位也會對土壤動物群落的空間分布格局產(chǎn)生顯著影響[29]。

表2 土地因素與家畜放牧分布的關(guān)系

即便是在同一生境尺度上,地形也對植被有影響[28],并對動物行為產(chǎn)生作用[30]。如放牧家畜主要選擇復(fù)合坡、山體的下部等生境,水熱條件較好,便于活動和取食[31]。資源的空間分布對動物行為也造成一定的影響,若各種資源的隔離度較高,資源的空間配置就決定了部分動物行為[32-33]。一個被選做筑巢或分娩地的位置可能遠離取食地[34]。

3 位點適應(yīng)性原則

位點因子是系統(tǒng)所處的地理坐標,是交通的通量評價和資源密度等的函數(shù),表征著該系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)程度,在高強度的人類活動之下,位點往往居于系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵地位[1]。它是各級政府和企業(yè)制訂和實施動物產(chǎn)業(yè)布局首先需要考慮的因素。

在巨尺度上（國家和國際）[35],世界四大農(nóng)牧交錯帶均分布于半干旱半濕潤區(qū),位點因子決定了該區(qū)域的發(fā)生與發(fā)展（圖2）[36]。我國古代沿農(nóng)牧交錯帶形成一系列“茶馬市”,也是農(nóng)耕文化與畜牧文化相互作用的區(qū)域[37]。黃土高原巨型畜牧業(yè)基地的發(fā)生與發(fā)展在大時空尺度的位點上,主要原因是黃土高原位于河西走廊、華北平原、內(nèi)蒙古高原、青藏高原的“十字路口”,具有利用畜牧區(qū)和農(nóng)耕區(qū)優(yōu)勢資源,建設(shè)耦合系統(tǒng)的位點條件（圖 2）[38]。

圖2 黃土高原巨型畜牧業(yè)基地模式圖

在大地區(qū)尺度上（生態(tài)區(qū)）,河西走廊山地—荒漠—綠洲耦合系統(tǒng)的發(fā)生與發(fā)展,其位點因素主要是發(fā)源于祁連山地的石羊河、黑河、疏勒河等水系,在河西走廊臺地上哺育了一系列綠洲,最終消失于荒漠,在人類活動和自然過程的共同作用下,高山、綠洲、荒漠分別為各個河流所串聯(lián),形成現(xiàn)今的耦合系統(tǒng)格局（圖3）[39]。

在中等地區(qū)尺度上（城市）,動物生產(chǎn)企業(yè)的布局,一要便于接近市場,最方便地獲取利益；二要臨靠原料基地,最有效地降低成本；三要遠離城市和水源,最大限度地保證生態(tài)安全。

圖3 河西走廊生態(tài)格局模式圖

在小地區(qū)尺度上（農(nóng)場、企業(yè)）,動物生產(chǎn)的布局和設(shè)計要做到方便管理、利于防疫、保證安全、符合衛(wèi)生。在此基礎(chǔ)上,生產(chǎn)單元的設(shè)置要促進生產(chǎn)力提高,減少排泄物污染。專門化的動物生產(chǎn)系統(tǒng),可以分為生產(chǎn)區(qū)、飼草儲藏和配置區(qū)、產(chǎn)品貯存區(qū)、輔助區(qū)、排泄物堆放和處理區(qū)、生活區(qū)、辦公區(qū),各區(qū)要分開、隔離。生產(chǎn)畜舍的安排,公畜舍在上風(fēng)向、母畜舍在下風(fēng)向、幼畜舍居中,避免發(fā)情母畜的氣味刺激公畜爬跨和頂斗[40]。病畜隔離舍要遠離生產(chǎn)畜舍,并且在下風(fēng)向,要注意防火安全。排泄物堆積和處理區(qū)即要遠離其他區(qū)域,還要在地勢最低處。整體設(shè)計要有利于防災(zāi)、救災(zāi)。

4 討論

在地境因子群中,氣候、土地與位點對動物生產(chǎn)的作用不是孤立的,而是相互融合,不能嚴格區(qū)別,卻時有側(cè)重。動物生產(chǎn)的地境適應(yīng)性原則,既要適應(yīng)地境因素固有的變化規(guī)律,還要消除地境因素偶然干擾。盡管如此,動物生產(chǎn)層的內(nèi)在機制仍然是適應(yīng)性管理最重要的基礎(chǔ),包括它與其他生產(chǎn)層發(fā)生系統(tǒng)耦合的能力和發(fā)生系統(tǒng)相悖的缺陷。管理的目標就是克服相悖,促成耦合。草畜耦合是一條基本途徑,有利于防災(zāi)、消災(zāi)、減災(zāi)。

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