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      劃區(qū)輪牧與草地可持續(xù)性利用的研究進(jìn)展

      2017-03-25 12:17:32高婭妮王佺珍
      草地學(xué)報(bào) 2017年1期
      關(guān)鍵詞:載畜量輪牧牧區(qū)

      劉 娟,劉 倩,柳 旭,高婭妮,王佺珍

      (西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院草業(yè)科學(xué)系,陜西 楊陵712100)

      1 輪牧制度的發(fā)展

      草地是自然生態(tài)系統(tǒng)中一種重要的可更新資源,并隨著自然氣候的變化以及人類(lèi)活動(dòng)的參與而不斷發(fā)展[19-22]。然而,近年來(lái)由于人們活動(dòng)范圍增大和過(guò)度追逐經(jīng)濟(jì)利益,導(dǎo)致亂開(kāi)亂墾、過(guò)牧超載、經(jīng)營(yíng)方式單一等濫用草地資源的現(xiàn)象,加速了草地的退化[23]。放牧影響第一性生產(chǎn)力、植物種類(lèi)組成、土壤養(yǎng)分的循環(huán)以及植物地上和地下生物量的分配[24-28]。適當(dāng)?shù)胤拍量梢栽黾尤郝滟Y源豐富度和復(fù)雜程度,能夠維持草地的植物群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,提高群落生產(chǎn)力[29-30]。過(guò)度放牧導(dǎo)致草地生境惡化,群落種類(lèi)成分發(fā)生變化,多樣性降低,生產(chǎn)力下降[31]。

      草地放牧制度主要分為自由放牧和劃區(qū)輪牧兩大類(lèi)。1798年歐洲學(xué)者Currie[32]首次提出劃區(qū)輪牧的概念,即按照一定的放牧方案,在放牧地內(nèi)嚴(yán)格控制家畜的采食時(shí)間和采食范圍而進(jìn)行草地利用的一種牧區(qū)管理方式。南非從1887年也開(kāi)始倡導(dǎo)劃區(qū)輪牧[33],美國(guó)在19世紀(jì)后期也對(duì)其進(jìn)行了廣泛的研究。在研究初期很多研究者只是把輪牧和自由放牧對(duì)家畜生產(chǎn)力的影響進(jìn)行了比較[34-37],直到近20年才開(kāi)始展開(kāi)關(guān)于輪牧系統(tǒng)的研究尤其是植物-土壤-家畜之間相互作用關(guān)系的研究[37-39]。目前,世界范圍內(nèi)相關(guān)學(xué)者關(guān)于輪牧的問(wèn)題仍處于爭(zhēng)論狀態(tài)[40-42],一些認(rèn)為輪牧能夠增加牧草產(chǎn)量并同時(shí)提高家畜生產(chǎn)性能,而另一些研究者卻認(rèn)為此兩者不可兼得[43],因?yàn)檩喣林挥性诟咻d畜量或者是草原產(chǎn)草量不足的情況下才具有優(yōu)勢(shì)[33-44]。到目前為止只是在歐洲、新西蘭、美國(guó)的濕潤(rùn)地區(qū)和非洲的部分地區(qū)實(shí)行劃區(qū)輪牧,在澳大利亞和美國(guó)的干旱地區(qū)卻被拒絕。這些觀點(diǎn)的分歧主要由于研究對(duì)象(草基況)的差異性、管理方式的不同等因素造成。

      Chillo[45]等對(duì)劃區(qū)輪牧進(jìn)行了更為精準(zhǔn)的定義,即通過(guò)充分利用飼草生長(zhǎng)旺季的高營(yíng)養(yǎng)特性,進(jìn)行季節(jié)性、區(qū)塊性的集約式放牧,以此來(lái)滿足牲畜生長(zhǎng)以及繁殖需要的一種系統(tǒng)性、高效性的放牧管理系統(tǒng)。

      2 劃區(qū)輪牧的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

      2.1 提高草地生態(tài)系統(tǒng)的功能性

      相比傳統(tǒng)的連續(xù)放牧(Continuous Grazing system,CGs),劃區(qū)輪牧系統(tǒng)主要有以下特點(diǎn)[46]:能夠顯著增加可采食性飼草的產(chǎn)量并延長(zhǎng)其生長(zhǎng)壽命;促使草食動(dòng)物對(duì)飼草的充分利用,避免不必要的資源浪費(fèi);區(qū)塊內(nèi)多余的飼草可用作割茬或者貯藏使用;降低家畜對(duì)腸胃寄生蟲(chóng)的接觸和感染。而其缺點(diǎn)在于顯著加速區(qū)塊內(nèi)葉片組織老化,也因此降低了飼草的適口性以及可消化性。研究發(fā)現(xiàn),在澳大利亞南部山地牧區(qū),那些基于“持續(xù)增加多年生植物種群數(shù)量”為運(yùn)營(yíng)特征的輪牧系統(tǒng),對(duì)于提高當(dāng)?shù)啬羺^(qū)的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力、牧草產(chǎn)量、草產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及家畜季節(jié)性的飼料補(bǔ)給具有顯著促進(jìn)作用[47-48]。與傳統(tǒng)的連續(xù)放牧系統(tǒng)相比,RG有助于降低草地焚燒斑塊以及過(guò)度放牧牧區(qū)的消極生態(tài)影響,這主要是因?yàn)?,RG牧區(qū)內(nèi)具有更多的植物覆蓋量、較高的土壤碳和碳氮比、以及較低的土壤溫度,而這些因素會(huì)積極促進(jìn)土壤養(yǎng)分良性循環(huán)并有效減少裸地面積[49-50]。這表明在RG系統(tǒng)下,一定時(shí)間的休牧期對(duì)于維持飼草的生理修復(fù)和生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用,同時(shí)也有利于緩解土壤被家畜持續(xù)踐踏的壓力,并確保了放牧期間區(qū)塊內(nèi)飼草脫落物的動(dòng)態(tài)平衡。而這顯然對(duì)維持草地地力以及生物多樣性具有積極作用。同樣,RG策略在南美濕熱草原牧區(qū)實(shí)施過(guò)程中也充分驗(yàn)證了上述觀點(diǎn)[51]。另一方面,從空間結(jié)構(gòu)上來(lái)看,區(qū)塊性分割的輪牧區(qū)在短期內(nèi)用以承載更大的載畜量,且在完成放牧后,將進(jìn)行完整、系統(tǒng)的生態(tài)恢復(fù)[52]。因此,輪牧延長(zhǎng)了放牧期,并且實(shí)現(xiàn)了短期內(nèi)增大放牧密度的可能,同時(shí)也減少了放牧?xí)r間??傊?,在RG系統(tǒng)下,更小、更具科學(xué)預(yù)算的放牧區(qū)塊面積搭配合理的休牧期不但能夠充分利用飼草生長(zhǎng)季、滿足家畜的營(yíng)養(yǎng)需要,同時(shí)也提高了放牧效率,最大程度避免牧區(qū)資源浪費(fèi)。從生態(tài)學(xué)角度來(lái)看,RG的生態(tài)閾值響應(yīng)并沒(méi)有像CG一樣頻繁,這說(shuō)明短期的RG策略可以避免環(huán)境對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)的微小干擾(如物種多樣性減小等)[53]。由此看出,相同規(guī)模以及載畜量的情況下,RG草地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)高于CG。

      傳統(tǒng)的持續(xù)放牧雖然為家畜提供了更大程度的采食選擇性和自由度,但極易形成放牧斑塊,長(zhǎng)此以往將改變牧區(qū)小生境并造成生態(tài)系統(tǒng)的不平衡發(fā)展。如若在不經(jīng)預(yù)算的情況下過(guò)牧超載,則草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的退化將不可避免。

      2.2 提高飼草產(chǎn)量及被利用度

      放牧?xí)绊懼参锏厣喜糠值脑偕敛菰偕L(zhǎng)實(shí)質(zhì)是組織和器官的重建,以莖葉生長(zhǎng)為基礎(chǔ)重建光合作用冠層,經(jīng)家畜采食后留下來(lái)的葉片和再生葉片的光合作用能力增強(qiáng),即產(chǎn)生補(bǔ)償性光合作用[54-55]。主流觀點(diǎn)認(rèn)為,補(bǔ)償生長(zhǎng)依賴(lài)于采食對(duì)植物生長(zhǎng)速率和生產(chǎn)影響正、負(fù)機(jī)制的綜合平衡[55]。一般而言,連續(xù)放牧能夠獲得單位動(dòng)物的高產(chǎn)量,而劃區(qū)輪牧則能獲得單位面積的動(dòng)物高產(chǎn)量[56]。Paine等[57]在威斯康星洲西南部乳牛牧場(chǎng)的比較研究表明,劃區(qū)輪牧與連續(xù)放牧牧區(qū)飼草產(chǎn)量可利用性最大的區(qū)別在5、6月份(前者飼草產(chǎn)量幾乎是后者的3倍)。造成飼草產(chǎn)量差異的主要原因是:其一,RG牧區(qū)在經(jīng)歷一次短暫而集中的放牧后,該區(qū)塊內(nèi)的草本植物將會(huì)繼續(xù)恢復(fù)自由無(wú)擾動(dòng)的生長(zhǎng),這使得區(qū)塊內(nèi)的草地生產(chǎn)力迅速提高[48,52];其二,放牧對(duì)于土壤中的有機(jī)碳、氮、磷的數(shù)量及其分布具有重新修飾的作用[58],因此土壤肥力的保持有助于飼草的生長(zhǎng)。然而連續(xù)高強(qiáng)度的放牧(CG)卻加速降低單株植物周?chē)寥缹?duì)有機(jī)物質(zhì)的吸收,最終通過(guò)限制光合作用的有效性以及植物分生組織的生長(zhǎng)而減少植物地下部分營(yíng)養(yǎng)元素的含量[58];而RG系統(tǒng)下,更大面積的土壤植被覆蓋量使得營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)、吸收過(guò)程的持續(xù)性隨之增強(qiáng),這也加速了植被的生態(tài)修復(fù)和再生。另一方面,從“補(bǔ)償再生的優(yōu)化假說(shuō)”來(lái)看,這可能是在飼草特定生長(zhǎng)季,RG牧區(qū)涉及飼草生長(zhǎng)的正向機(jī)制(存留葉光強(qiáng)度的增加、存留葉水分養(yǎng)分供給的提高、新再生葉的光合速率增加而減緩衰老、新葉光合物質(zhì)的分配以及牧草休眠分生組織的激活等)大于負(fù)向機(jī)制(生理葉面積的減少、頂端分生組織的養(yǎng)分損失等)的結(jié)果[59-61]。而且,植物之間的再生競(jìng)爭(zhēng)、土壤濕度、營(yíng)養(yǎng)、放牧強(qiáng)度和時(shí)間都可以影響補(bǔ)償再生[62-63]。因此深入了解放牧強(qiáng)度與土壤營(yíng)養(yǎng)元素時(shí)空積累的關(guān)系對(duì)于建立優(yōu)化牧區(qū)管理系統(tǒng)必不可少。

      基于RG策略對(duì)牧區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持與促進(jìn)具有正向作用(見(jiàn)2.1),因此經(jīng)優(yōu)化后的非生物環(huán)境(良好的土壤理化性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)元素的均等分配、適度的種間競(jìng)爭(zhēng)等)對(duì)于飼草的生長(zhǎng)具有良性的刺激,這也有效確保了草地第一性生產(chǎn)力。

      2.3 降低牲畜腸胃疾病感染率

      草地第一性生產(chǎn)力的提高主要依賴(lài)于飼草的可利用率(如:輪牧、割茬、青貯以及工業(yè)生產(chǎn)用飼料等)[64]。然而在濕熱牧區(qū),飼草產(chǎn)量的增加勢(shì)必導(dǎo)致牧區(qū)低強(qiáng)度的紫外照射以及高濕環(huán)境,而這卻間接為GIN(gastrointestinal nematodes infection)線蟲(chóng)的生存、發(fā)育以及繁殖提供了適宜的“溫床”[64]。Whitley[65]和Brito[66]等認(rèn)為,制約草地第二性生產(chǎn)力的最大障礙之一就是反芻動(dòng)物胃腸道線蟲(chóng)?。℅IN)感染,因?yàn)樵擃?lèi)流行病會(huì)顯著降低家畜的生長(zhǎng)發(fā)育性能,甚至引起家畜大規(guī)模的死亡。雖然使用廉價(jià)的驅(qū)腸蟲(chóng)藥物能夠達(dá)到一定的控制作用,但同時(shí)也會(huì)造成生態(tài)污染并引起瘤胃線蟲(chóng)抗藥性的增強(qiáng)。有報(bào)道顯示,在輪牧劃區(qū)管理系統(tǒng)下綿羊體內(nèi)的瘤胃線蟲(chóng)病的發(fā)病率顯著降低[67]且在一定面積的放牧區(qū)域,感染性幼蟲(chóng)的密度往往取決于寄主載畜率[64]。因此,首先,通過(guò)對(duì)非GIN寄主家畜(如小母牛)與寄主家畜(綿羊)進(jìn)行混牧來(lái)降低分載畜率(partial stocking rate,PSR),對(duì)綜合防治GIN感染效果顯著[64]。其次,在RG系統(tǒng)下,如若管理者能夠積極積累知識(shí)儲(chǔ)備[67-68](如:對(duì)GIN幼蟲(chóng)的發(fā)育期、感染能力、存活動(dòng)態(tài)的把握),同時(shí)對(duì)牧區(qū)進(jìn)行相應(yīng)的蟲(chóng)害調(diào)控,那么牧區(qū)牲畜的線蟲(chóng)感染率將會(huì)顯著降低;另外,基于RG本身結(jié)構(gòu)流動(dòng)性的特性:即輪牧有利于打破寄生蟲(chóng)的自然發(fā)育生長(zhǎng)循環(huán)周期,在蟲(chóng)卵發(fā)育成熟之前,牲畜被轉(zhuǎn)移至新的牧區(qū)從而與蟲(chóng)卵進(jìn)行快速地物理隔離[69]。如此一方面減少了驅(qū)腸蟲(chóng)藥物的使用從而降低飼養(yǎng)成本;另一方面,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,牧區(qū)穩(wěn)定性和可持續(xù)性也相應(yīng)提高。

      因此面對(duì)GIN對(duì)驅(qū)腸蟲(chóng)藥物的抗藥性已經(jīng)越來(lái)越大的現(xiàn)狀,實(shí)施綜合防治對(duì)于小型家畜養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)愈加關(guān)鍵,而這樣的控制方法一方面依賴(lài)于對(duì)流行病學(xué)、生理學(xué)以及基因組學(xué)的綜合把握,另外需要考慮更加具有適應(yīng)性的RG放牧管理策略。

      近日,鐵路部門(mén)開(kāi)始在海南環(huán)島高鐵實(shí)行電子客票服務(wù)試點(diǎn)。實(shí)行電子客票后,乘客可以憑二代身份證等證件、12306手機(jī)APP生成的動(dòng)態(tài)二維碼等方式,自助核驗(yàn)、檢票乘車(chē)。據(jù)介紹,鐵路部門(mén)將根據(jù)試點(diǎn)情況,進(jìn)一步完善電子客票服務(wù)方案,逐步在全路高鐵及動(dòng)車(chē)??康能?chē)站、普速列車(chē)??空就茝V。

      3 劃區(qū)輪牧的局限性

      3.1 實(shí)際可操作性較復(fù)雜

      盡管目前RGs策略在國(guó)內(nèi)外大受熱議,但是很多聲稱(chēng) MIRG(Intensive Rotaional Grazing Management)的放牧管理系統(tǒng)在實(shí)際操作中卻與 “自由/持續(xù)放牧”極其類(lèi)似[70]。因此,對(duì)于RGs是否能夠確實(shí)兼顧提高牧場(chǎng)草地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性以及農(nóng)用收益一直存在爭(zhēng)議[70]。雖然分區(qū)放牧看似簡(jiǎn)單,但實(shí)踐證明設(shè)計(jì)區(qū)塊規(guī)模、放牧強(qiáng)度等要求的約束參數(shù)較之連續(xù)放牧更為嚴(yán)格,其中放牧的4個(gè)要素(載畜率、放牧?xí)r間、放牧頻次以及選擇性采食)需要得到充分具體的體現(xiàn),如春季開(kāi)始放牧?xí)r間需要在飼草抽穗前期;通過(guò)牧草再生率來(lái)確定休牧?xí)r間;再如通過(guò)嚴(yán)格的基本理論計(jì)算依據(jù)所劃區(qū)塊數(shù)及面積[56]。而一般小規(guī)模養(yǎng)殖戶(hù)對(duì)于輪牧參數(shù)大都實(shí)行粗略估計(jì),并且忽略飼養(yǎng)效益甚至只憑借以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行形式上的輪牧。因此,現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)很多牧區(qū)還是多采用連續(xù)放牧等傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式,而導(dǎo)致劃區(qū)輪牧的潛在價(jià)值沒(méi)有得到完善體現(xiàn)[56]?;赗G系統(tǒng)實(shí)際可操作的復(fù)雜性,并鑒于一般牧民對(duì)RG策略的盲目性以及缺乏充分的技術(shù)引導(dǎo),因此RG的普及和實(shí)踐性也隨之降低。

      3.2 草畜產(chǎn)品的質(zhì)和量較難平衡

      從草畜產(chǎn)品的品質(zhì)來(lái)看,盡管RG牧區(qū)可獲得高產(chǎn)量的飼草,但是有研究表明,規(guī)模相同的RG系統(tǒng)下的畜產(chǎn)品(如牛奶)產(chǎn)量低于CG[4];例如:在放牧初期,載畜率分別為1.0LU·ha-1和1.7LU·ha-1的CG和RG放牧系統(tǒng),前者每頭奶牛的日產(chǎn)奶量高于后者(22.2kg·d-1vs.19.9kg·d-1)[71]。另外,Wang[62]等在內(nèi)蒙古放羊牧場(chǎng)研究發(fā)現(xiàn),放牧方式影響家畜的飼喂品質(zhì)、能量攝入及能量攝入與增重的比值。由于RG區(qū)塊內(nèi)飼草適口性會(huì)隨著放牧?xí)r間的延長(zhǎng)而降低,因此也會(huì)導(dǎo)致羔羊增重降低[72]。另有報(bào)道稱(chēng),在載畜率相同的情況下CG牧場(chǎng)肉牛脂肪酸含量高于RG[73]。以上研究實(shí)例表明造成這種草畜產(chǎn)品質(zhì)、量不平衡的主要原因是:在輪牧區(qū)塊內(nèi),未被牛羊采食、擾動(dòng)的牧草會(huì)不斷老化進(jìn)而造成其適口性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的降低[4],其次,放牧季節(jié)性、雨季分配、病蟲(chóng)害管理、牲畜采食習(xí)性、飼草種類(lèi)、營(yíng)養(yǎng)配比等均多層面制約著RG系統(tǒng)下草畜產(chǎn)品的質(zhì)、量協(xié)調(diào)發(fā)展。因此,以草地健康和永續(xù)利用為前提,并在充分掌握CG和RG兩種放牧系統(tǒng)的基本原則基礎(chǔ)上,充分拓展RG系統(tǒng)的局限性,如:考慮放牧類(lèi)型、放牧?xí)r機(jī)、管理策略等,畜產(chǎn)品收益的增長(zhǎng)將水到渠成。

      4 劃區(qū)輪牧的延展性

      4.1 放牧類(lèi)型的延展

      所謂延展性,即指在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中并不局限于傳統(tǒng)的刻板區(qū)塊分割、集約放牧、季節(jié)放牧以及休牧,而應(yīng)在把握其本質(zhì)的前提下(如結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性等),充分結(jié)合科學(xué)合理的牧區(qū)管理策略(從區(qū)塊規(guī)模預(yù)算、載畜量評(píng)估、放牧類(lèi)群搭配、草畜產(chǎn)品質(zhì)、量把控、病蟲(chóng)害防治、市場(chǎng)需求分析等串聯(lián)考慮),從而達(dá)到適應(yīng)性、可持續(xù)性的輪牧制度。實(shí)踐證明,劃區(qū)輪牧對(duì)于草地生態(tài)系統(tǒng)、草地生產(chǎn)力的綜合作用,主要取決于當(dāng)?shù)刂脖活?lèi)型、家畜類(lèi)群、曾經(jīng)以及當(dāng)下的載畜量、區(qū)塊設(shè)計(jì)的合理性以及劃區(qū)輪牧對(duì)策的實(shí)效性[53]。從農(nóng)藝學(xué)角度來(lái)講,F(xiàn)orbes[74]等認(rèn)為牛羊互補(bǔ)放牧更能促進(jìn)牧草的高效利用,同時(shí)混牧更有助于維持草地生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定[75-77]。王成杰[10]等也認(rèn)為在一定的放牧強(qiáng)度下,適度的牛羊混牧有利于草地植被群落多樣性的維持。這是因?yàn)椋Q驅(qū)︼暡莸姆N類(lèi)和品質(zhì)具有選擇性,羊更喜食豆科以及雜類(lèi)草,因此,單一性的放羊牧場(chǎng)將體現(xiàn)出地被植物不均衡性以及較低的生物多樣性[78]。例如:相比RG系統(tǒng),羊群在CG系統(tǒng)下對(duì)放牧場(chǎng)地以及飼草具有更大的選擇性。因此,適口性較好的牧草如石竹(DianthuschinensisL.)、隱子草(CleistogenessquarrosaT.)會(huì)被過(guò)度啃食;而適口性較差的冰草(AgropyroncristatumL.)以及委陵菜(PotentillachinensisS.)被啃食度較輕,這種情況尤其在放牧初期比較明顯[52]。這就不可避免地產(chǎn)生放牧斑塊,另外破壞了牧區(qū)植被的物種多樣性。同時(shí),放羊草場(chǎng)對(duì)珍稀草本植物的留存以及生長(zhǎng)具有保護(hù)作用[79],而牛的采食選擇性較小,因此對(duì)飼草品種的要求更低[80]。因此RG系統(tǒng)下的牛羊混牧,實(shí)際上是對(duì)牧草品種的互補(bǔ)利用,同時(shí)也避免了大面積的斑塊采食。此外,混牧的優(yōu)勢(shì)之二是對(duì)于綿羊GIN綜合防治效果顯著[66]。研究表明,感染血矛線蟲(chóng)家畜的比例在單獨(dú)放牧系統(tǒng)內(nèi)高于混牧系統(tǒng),混牧減少了羊群GIN的感染率。至少在濕熱牧區(qū),依據(jù)“主-從”牲畜(GIN寄主與非寄主)混搭,進(jìn)行牛羊混牧并結(jié)合考慮GIN存活機(jī)理的流行病學(xué)特征設(shè)計(jì)的RG系統(tǒng),不但滿足可觀的山羊生產(chǎn)性能,同時(shí)對(duì)肉牛生產(chǎn)的影響不明顯[64]。但最新的研究則表示牛羊混牧對(duì)于牧區(qū)草地生產(chǎn)性能影響并不大[47],這可能是基于所研究的不同牧區(qū)本身的自然地理?xiàng)l件以及牲畜種類(lèi)、管理策略等因素的差異造成。

      4.2 放牧策略的改進(jìn)

      即便對(duì)于RGs,牧區(qū)管理手段也因整個(gè)牧區(qū)的復(fù)雜性以及自適應(yīng)性而有所不同。首先從載畜量方面來(lái)看,被公認(rèn)的放牧載畜規(guī)則包括以下兩條[81-82]:其一,非適應(yīng)性的放牧方式(Non-Adaptive)即:維持預(yù)先定好的載畜量;其二,適應(yīng)性的放牧策略(A-daptive);即通過(guò)實(shí)際追蹤飼草供給量而靈活改變載畜量。經(jīng)過(guò)實(shí)踐測(cè)驗(yàn),最好的管理對(duì)策是適應(yīng)性較強(qiáng)的載畜量搭配經(jīng)合理預(yù)算的區(qū)塊集約型放牧系統(tǒng),原因是:這種適應(yīng)性的劃區(qū)輪牧方式一方面兼顧了飼草空間利用率及其季節(jié)性,并能夠最大化地提高實(shí)際生產(chǎn)的平均收入,另一方面,促進(jìn)維持草地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及活力[39]。從放牧與休牧期長(zhǎng)短方面來(lái)看,經(jīng)適應(yīng)性調(diào)整的休牧期更有利于草畜平衡發(fā)展。Euclides[83]等在巴西大坎普牧區(qū)的調(diào)查表明:比起 VRP(variable-length rest period,即其休牧?xí)r間可變且休牧期間需要草本植物的立地高度達(dá)到70cm)策略,實(shí)施FRP(fixed-length rest period,即春秋季的休牧?xí)r間均固定為35天,夏季為30天)的牧區(qū)產(chǎn)出更多的飼草產(chǎn)量、根生物量以及凋落物;但是更低的葉產(chǎn)量、以及飼草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;同時(shí)春夏季家畜的平均日增重低于VRP。因此,依據(jù)控制植株的高度來(lái)決定休牧?xí)r間的長(zhǎng)短顯然能夠更好地調(diào)控草層結(jié)構(gòu)以及飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,而依據(jù)經(jīng)驗(yàn)固定休牧?xí)r間降低了家畜的生產(chǎn)性能??傊?,更高的草地第二生產(chǎn)力往往受制于草層高度、休牧?xí)r間以及動(dòng)態(tài)調(diào)整的載畜量[83]。另外,從放牧?xí)r期來(lái)看,研究表明“延遲放牧”可以有效增加夏秋季草場(chǎng)多年生植物密度以及改變牧草的生物合成量,尤其對(duì)于較為干旱的高山牧區(qū),在進(jìn)行劃區(qū)輪牧?xí)r,從春季至秋季的延遲放牧對(duì)于提高草產(chǎn)品以及土壤種子庫(kù)的品質(zhì)、飼草消化率都是及其有效的牧區(qū)管理手段[47]。

      總之,RG系統(tǒng)下實(shí)施優(yōu)化的放牧策略(適應(yīng)性調(diào)整的載畜量、放牧/休牧期以及在高山牧區(qū)的“延遲放牧”等)既考慮到草地生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)空異質(zhì)性,同時(shí)對(duì)其草畜平衡發(fā)展也具有積極影響。這與最新的“模型分析”結(jié)果類(lèi)似[84-88]。模型研究發(fā)現(xiàn),草地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)健性極大地依賴(lài)于放牧?xí)r間和放牧強(qiáng)度;高水平的載畜量往往與其系統(tǒng)穩(wěn)健性不能兼得,通常這種穩(wěn)健性與載畜量此消彼長(zhǎng)。所以,在設(shè)計(jì)并操作RGs時(shí),不但要投入新的科技知識(shí),同時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)控并改變放牧系統(tǒng)的管理方式。如:通過(guò)適時(shí)適量的外部輸入來(lái)控制大環(huán)境的變異性[88]、最大程度地提高動(dòng)物長(zhǎng)期的放牧習(xí)性,并避免草場(chǎng)退化和維持草地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[88-89]。此外,正確的劃區(qū)輪牧管理對(duì)策不但能確保有序高效的放牧區(qū)塊利用,更能使得即使在較高載畜量的情形下依然保證相當(dāng)可觀的草地生產(chǎn)力[4]。

      5 小結(jié)與建議

      盡管當(dāng)下RGs在國(guó)內(nèi)外被聲稱(chēng)為一種高效提高草地生產(chǎn)力并兼顧草地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性發(fā)展的放牧系統(tǒng),但這樣的觀點(diǎn)多數(shù)情況下還停留在理論階段,尤其在發(fā)展中國(guó)家牧區(qū)的應(yīng)用比較局限。造成當(dāng)下RG并未被充分利用的原因主要有以下3點(diǎn):首先,長(zhǎng)期以來(lái),研究者主要是研究放牧系統(tǒng)中的投入(水、肥等)和產(chǎn)出(家畜和牧草的生產(chǎn)力)而忽略了草地復(fù)雜的生理響應(yīng)機(jī)制,特別是地上植被以及地下生物量在輪牧和定期收割的管理過(guò)程中的營(yíng)養(yǎng)積累過(guò)程。其次,不同牧區(qū)類(lèi)型、規(guī)模、當(dāng)?shù)亟邓纫蛩氐挠绊懺斐蒖G系統(tǒng)設(shè)計(jì)的多變性和應(yīng)用的復(fù)雜性,但實(shí)際操作中,管理者忽略差異,一味根據(jù)經(jīng)驗(yàn)套用知識(shí)體系反而本末倒置。再次,缺乏對(duì)RG系統(tǒng)的深刻認(rèn)識(shí)并且一味恪守“以草定畜”的草地管理模式而缺乏延展和創(chuàng)新,忽視家畜踐踏、采食、糞便對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)元素動(dòng)態(tài)循環(huán)以及草地地下生物量變化的研究。最后,研究者和生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用者缺乏實(shí)際、持續(xù)有效的溝通,且管理者追求利益最大化導(dǎo)致草蓄發(fā)展失衡。因此,為了合理的放牧和生態(tài)環(huán)境的健康,合理輪牧,定期收割,科學(xué)管理很重要。

      綜上,針對(duì)輪牧系統(tǒng)所面臨的畜牧生產(chǎn)實(shí)踐者可操作的瓶頸和研究者需要突破的目標(biāo),提出以下建議:

      第一:綜合協(xié)調(diào)“人—草—畜”耦合發(fā)展的草地資源管理模式。適當(dāng)降低人對(duì)牧區(qū)的目標(biāo)設(shè)定,通過(guò)結(jié)合以往放牧經(jīng)驗(yàn)與新型技術(shù)(數(shù)據(jù)模擬,草原遙感,回歸分析,鏈烷技術(shù)等)的聯(lián)合應(yīng)用,因地制宜地評(píng)估當(dāng)?shù)啬羺^(qū)植被、土壤、地上與地下生物量的綜合狀況。

      第二:平衡生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)系統(tǒng)之間的相互良性促進(jìn)作用。首先,在實(shí)際設(shè)計(jì)放牧管理系統(tǒng)操作中,充分考慮放牧生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)空異質(zhì)性因素包括:季節(jié)性、年降雨量、牧區(qū)規(guī)模、牧區(qū)土地類(lèi)型、牲畜總量、畜群結(jié)構(gòu)以及踐踏強(qiáng)度來(lái)科學(xué)合理地預(yù)測(cè)和分析生物(草食動(dòng)物、牧草)的生理參數(shù)(牧草產(chǎn)量、家畜采食量、牧草可利用率和載畜量)。其次,從長(zhǎng)遠(yuǎn)出發(fā),著眼于整個(gè)群落的平衡可持續(xù)性發(fā)展,靈活應(yīng)用適應(yīng)性(Adaptive)放牧管理策略,如:適應(yīng)性的載畜量、輪牧規(guī)則、單/混牧,延遲放牧,圍封、休牧期限以及蓄群搭配等,探索其交互作用。

      第三:今后,在設(shè)計(jì)并應(yīng)用RG輪牧系統(tǒng)時(shí),充分考慮長(zhǎng)期的生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)性發(fā)展性,摒棄刻板的“重畜輕草”心態(tài)以及粗放的草畜管理模式,積極開(kāi)展牧民與研究者的深入交流和合作。從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)角度來(lái)看,實(shí)現(xiàn)“牧民—企業(yè)—政府”的三角式綜合管理方式,政府監(jiān)督、鼓勵(lì),引導(dǎo)牧民并合理制定相關(guān)放牧減畜政策和調(diào)控稅收;企業(yè)聯(lián)合科研工作者進(jìn)行投資、合作、引進(jìn)新技術(shù)和資源;牧民實(shí)施放牧、輪牧操作,以及對(duì)草畜產(chǎn)品、經(jīng)濟(jì)收入等信息的定期反饋。

      第四:同時(shí),在新智能時(shí)代下,嘗試研究和試用各種牧區(qū)動(dòng)態(tài)模型模擬和評(píng)估牧場(chǎng)的生產(chǎn)性能以及穩(wěn)健性的建模分析,以期實(shí)現(xiàn)對(duì)草畜生產(chǎn)性能的動(dòng)態(tài)模擬和智能優(yōu)化。以探索草地生態(tài)可持續(xù)性?xún)?yōu)先,兼顧經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性的新型智能RG管理對(duì)策,發(fā)揮該系統(tǒng)的全面綜合作用。在保證草地放牧系統(tǒng)的健康發(fā)展前提下,全面實(shí)現(xiàn)其生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值,保證草畜平衡生產(chǎn)。

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