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高频轮牧对典型草原生产生态效果的影响

植物生态学报 2024年第2期48卷 171-179页

作者：茹雅倩薛建国葛萍李钰霖李东旭韩鹏杨天润储伟陈章张晓琳李昂黄建辉山西农业大学草业学院山西太谷030801 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 河南科技大学农学院河南洛阳471023 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 三峡大学生物与制药学院湖北宜昌443002 重庆工商大学法学与社会学学院重庆400067 宜昌市气象局湖北宜昌443000

中国草地管理从应急性的围封禁牧,逐步转向兼顾生产生态目标,按照草畜平衡原则对放牧草地进行管理和利用。在草畜平衡载畜量下,进一步通过科学精细的放牧管理,实现草地的持续恢复和合理保育,是当前草地生态系统管理的重要理论和实践问... 详细信息

中国草地管理从应急性的围封禁牧,逐步转向兼顾生产生态目标,按照草畜平衡原则对放牧草地进行管理和利用。在草畜平衡载畜量下,进一步通过科学精细的放牧管理,实现草地的持续恢复和合理保育,是当前草地生态系统管理的重要理论和实践问题。该研究在锡林郭勒典型草原,以连续放牧、传统轮牧、高频轮牧为处理组,围封不放牧为对照组,展开为期两年的放牧实验,以回答草畜平衡放牧强度下的高频轮牧是否更有利于维持草地植物群落结构的稳定和生产生态的协同优化。实验结果表明,在草畜平衡条件下的高频轮牧管理,通过延长草地的牧后恢复时间,限制牲畜对植物物种的选择性采食,能够提升羊草(Leymus chinensis)、针茅(Stipa spp.)等优质牧草的生物量及其在群落生物量中的占比,同时促进成年绵羊的个体增长。该研究结果表明在草畜平衡载畜量条件下的高频轮牧管理,能够促进草地群落植物功能群的优化,也有利于草地生产和生态功能的协同。

关键词：放牧管理轮牧草畜平衡草地修复典型草原

基于冷暖季放牧区划分的玉树州草畜平衡估算及变化分析

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草业科学 2024年第4期41卷 1007-1019页

作者：夏兴生马国秀车红岩潘耀忠黄永生李宏达青海师范大学高原科学与可持续发展研究院青海西宁810016 青海师范大学地理科学学院青海西宁810016 北京师范大学地理科学学部遥感科学国家重点实验室北京100875 青海省草原总站青海西宁810008

玉树州作为三江源高寒生态屏障区以牧为主农牧业结合发展的核心地区,草畜平衡不仅关系生态屏障安全,也对实现科学的畜牧业经济管理具有重要的指导意义。因此,本研究以探究高寒生态屏障区天然草地的草畜平衡变化为目的,选择玉树州为研究... 详细信息

玉树州作为三江源高寒生态屏障区以牧为主农牧业结合发展的核心地区,草畜平衡不仅关系生态屏障安全,也对实现科学的畜牧业经济管理具有重要的指导意义。因此,本研究以探究高寒生态屏障区天然草地的草畜平衡变化为目的,选择玉树州为研究区,利用2014-2019年MOD13A1 NDVI产品数据和MOD17A3H NPP产品数据、统计数据、植被类型数据,在划分县域冷暖两季放牧区的基础上,以“木桶效应”确定了各县(市)天然草地的合理载畜量并对其草畜平衡进行了评估。结果表明:1)按照理论上的自然轮牧规律,参考固定面积比例和年内NDVI的时空分布规律划分的玉树州各县(市)冷季放牧区分布于较温暖的沟谷地区,暖季放牧区处于高寒区域,且冷季放牧区产草量大于暖季放牧区。2)年际间冷暖季放牧区干草产量均呈波动增长趋势,年均增长率均在3.00%以上且暖季放牧区年产草量增长率大于冷季放牧区。3)2014-2019年玉树州整体的草畜平衡状态由临界超载和超载波动转为平衡,但各县(市)草畜平衡状态存在差异,推测可能是因为自然保护区和国家公园生态工程支持的空间范围差异引起的。本研究对进一步修订三江源自然保护区和国家公园建设方案,实施高寒生态屏障区生态和畜牧业经济的良性发展策略具有一定的参考价值。

关键词：遥感轮牧木桶效应高寒草地载畜量生态屏障区青藏高原

不同轮牧处理对锡林郭勒盟典型草原植被特征及绵羊体重的影响

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不同轮牧处理对锡林郭勒盟典型草原植被特征及绵羊体重的影响

作者：韩鹏山西农业大学

学位级别：硕士

由于放牧制度的演变以及对经济效益的片面追求,使得内蒙古草原的不合理利用增加,导致草原退化加剧。草地放牧需要科学管理,划区轮牧被认为是阻止草原退化的一个有效途径。近些年我国对草原放牧的管理多采用铁丝围栏划区轮牧设计,但并未... 详细信息

由于放牧制度的演变以及对经济效益的片面追求,使得内蒙古草原的不合理利用增加,导致草原退化加剧。草地放牧需要科学管理,划区轮牧被认为是阻止草原退化的一个有效途径。近些年我国对草原放牧的管理多采用铁丝围栏划区轮牧设计,但并未真正考虑实际生产中铁丝围栏对草原生态的影响和牧民的经济负担,而脉冲电围栏具有促进家畜增重、减少劳动强度、节约成本、操作方便等优点。因此,本研究提出了一种以脉冲电围栏为主要材料的高频轮牧设计。本研究设置四种不同的放牧处理,包括围封(对照)、高频轮牧、传统轮牧、连续放牧,以锡林郭勒盟东乌珠穆沁典型草原为案例,调查不同放牧处理下草原群落特征、群落现存生物量以及围栏造价、绵羊增重等指标。研究结果如下:(1)不同放牧处理对植物群落特征影响显著,但对群落多样性指数影响不显著。高频轮牧的植物群落盖度显著高于连续放牧(P轮牧的植物群落的密度和高度与其他处理之间无明显差异。(2)不同放牧处理对群落现存地上生物量影响显著。高频轮牧群落现存地上生物量显著高于传统轮牧和连续放牧(P轮牧的禾本科现存地上生物量为141.92 g·m,显著高于连续放牧样地(P轮牧的优势种羊草现存地上生物量为89.32 g·m,显著高于连续放牧样地(P轮牧地下生物量显著高于其他三种放牧处理(P轮牧现存地下生物量显著高于连续放牧处理(P0.05)。(4)高频轮牧处理绵羊增重效果最明显。放牧结束后高频轮牧平均每只羊增重4.52 kg,平均日增重0.11 kg,且显著高于传统轮牧和连续放牧(P轮牧节约了成本,提高了经济效益。高频轮牧的脉冲电围栏材料设计同铁丝围栏相比,每亩可节省232.1元。高频轮牧样地每只绵羊较传统轮牧多收入86.4元,较连续放牧多收入7.56元。综上所述,以脉冲电围栏为材料的高频轮牧处理无论从草地植被群落特征、现存地上和地下生物量的变化,绵羊增重的改变,围栏造价成本和经济效益等,都要优于其他放牧处理。

关键词：家畜生产脉冲电围栏植物群落轮牧典型草原

祁连山东端北麓天然草原禁牧与轮牧效益调查分析

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畜牧兽医杂志 2022年第5期41卷 170-173页

作者：白文丽胡发成赵雅丽孙金桂武威市草原工作站甘肃武威733000 天祝县草原工作站天祝县华藏寺林场

多年来,随着全球气候变暖,区域气候变化及人类活动加剧,祁连山北麓生态环境日益恶化。近年来,通过实施国家退牧还草工程项目,取得了显著的经济生态和社会效益。本次调查分析,在实施区域天祝县禁牧与轮牧草原,通过植被高度、盖度和产草... 详细信息

多年来,随着全球气候变暖,区域气候变化及人类活动加剧,祁连山北麓生态环境日益恶化。近年来,通过实施国家退牧还草工程项目,取得了显著的经济生态和社会效益。本次调查分析,在实施区域天祝县禁牧与轮牧草原,通过植被高度、盖度和产草量监测,调查天然草原禁牧与轮牧效益。调查显示,高寒草甸草原和温性草原禁牧可有效提高生物产量,但超过一定期限并无正相关。禁牧比轮牧草原生物量和产值均有提高,常年放牧草原生物量和产值降低,合理的轮牧利用是天然草原最好的利用方式。参考国内的研究结果,天祝县高寒草甸草原禁牧区土壤有机碳年增加量达0.007Tg C·a^(-1),温性草原禁牧区土壤有机碳年增加量达0.016Tg C·a^(-1)。

关键词：天然草原退牧还草禁牧轮牧调查分析

轮牧高寒草甸温室气体排放的季节动态与羊粪的作用

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草业科学 2012年第8期29卷 1212-1216页

作者：刘阳孙义颜才玉张涛袁航侯扶江草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

用静态箱法测定了藏羊轮牧的高寒草甸温室气体的排放及其季节动态,分析了羊粪的作用。结果显示,高寒草甸土壤为CH4的汇,返青季CH4日吸收量最高,轻牧区为枯黄季最低,适度放牧增强高寒草甸吸收CH4的能力;高寒草甸土壤为CO2的源,牧草生长... 详细信息

用静态箱法测定了藏羊轮牧的高寒草甸温室气体的排放及其季节动态,分析了羊粪的作用。结果显示,高寒草甸土壤为CH4的汇,返青季CH4日吸收量最高,轻牧区为枯黄季最低,适度放牧增强高寒草甸吸收CH4的能力;高寒草甸土壤为CO2的源,牧草生长旺季日排放量最高,枯黄季最低,重牧促进高寒草甸CO2排放;放牧没有改变高寒草甸作为CH4汇/CO2源的功能。分析表明,羊粪具有抑制高寒草甸温室气体排放的趋势,季节对于温室气体排放的作用大于放牧。

关键词：高寒草甸轮牧甲烷二氧化碳

高寒草甸物种多样性对藏系牧羊放牧行为的影响

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生态学报 2022年第22期42卷 8994-9004页

作者：郑昊哲张岩张涛樊庆山侯扶江兰州大学草地农业科技学院草地农业生态系统国家重点实验室兰州730020 农业农村部草牧业创新重点实验室兰州730020 贵州大学新农村发展研究院贵阳550025

为探究草原植物物种多样性对家畜放牧行为的影响及其机制,在青藏高原高寒草甸开展藏系牧羊轮牧试验,调查植被物种多样性,观察藏系牧羊采食速率、觅食速率和采食时间,并计算藏系牧羊日采食量。结果表明:两年间,植物物种丰富度与藏系牧羊... 详细信息

为探究草原植物物种多样性对家畜放牧行为的影响及其机制,在青藏高原高寒草甸开展藏系牧羊轮牧试验,调查植被物种多样性,观察藏系牧羊采食速率、觅食速率和采食时间,并计算藏系牧羊日采食量。结果表明:两年间,植物物种丰富度与藏系牧羊采食速率呈显著正相关关系(P<0.05);觅食速率、采食时间和日采食量对放牧率响应敏感(P<0.05),呈夏秋增冬春减的趋势。植物Shannon-Wiener指数与藏系牧羊的采食时间显著负相关(P<0.05);在暖季或8羊/hm^(2)放牧率下植物Shannon-Wiener指数与藏系牧羊日采食量呈显著正相关(P<0.05)。Pilelou均匀度指数与藏系牧羊采食速率和采食时间显著负相关(P<0.05);在暖季或8羊/hm^(2)放牧率下Pilelou均匀度指数与藏系牧羊日采食量呈显著负相关(P<0.05)。植物物种丰富度对藏系牧羊放牧行为贡献较大,且放牧藏系牧羊的采食速率和采食时间比觅食速率和日采食量对植物物种丰富度响应更敏感,以用植物物种丰富度为自变量可以更好预测藏系牧羊放牧行为。放牧管理通过影响植被物种多样性从而进一步影响了藏系牧羊放牧行为。放牧行为不仅是评价草地营养价值和家畜生产力的关键指标,也是草地健康管理的基础。因此,明确草原植物物种多样性-藏系牧羊放牧行为的互作机制有助于更好的提高藏系牧羊地生产力,维护草原生态健康。

关键词：青藏高原采食量物种丰富度轮牧藏系牧羊放牧行为

不同轮牧强度对天山北坡低山带蒿属荒漠春秋场土草畜影响研究

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草业学报 1993年第2期2卷 60-65页

作者：李建龙许鹏孟林王建华新疆八一农学院草原系乌鲁木齐830052

1987年至1990年在新疆石河子紫泥泉种羊场,按春秋两季进行了不同强度的分区轮牧试验。研究结果表明,不同轮牧强度对土壤物理性状(0～30厘米)、牧草地上部产量、家畜牧草采食率、再生草产量和绵羊生产性能有显著影响(P<0.05);经本文8项... 详细信息

1987年至1990年在新疆石河子紫泥泉种羊场,按春秋两季进行了不同强度的分区轮牧试验。研究结果表明,不同轮牧强度对土壤物理性状(0～30厘米)、牧草地上部产量、家畜牧草采食率、再生草产量和绵羊生产性能有显著影响(P轮牧的载畜量(6头/公顷)比自由放牧提高2倍。该类草地在适度放牧下,其草地群落向蒿类+多年生草本类型方向进展演替;反之,经多年过牧后,则向蒿类+一年生草本类型方向退化演替。

关键词：轮牧放牧强度春秋牧场牧场

典型草原—滩羊轮牧系统枯落物和羊粪的分解特征及其生态服务价值

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典型草原—滩羊轮牧系统枯落物和羊粪的分解特征及其生态服务价值

作者：王苗苗兰州大学

学位级别：硕士

在放牧系统中,枯落物和排泄物联系着家畜、植被和土壤,其分解过程是生态系统物质循环的关键环节,对于维持生态系统服务功能有重要意义。本实验在黄土高原典型草原—滩羊轮牧系统为研究对象,设不放牧、2.67羊/ha、5.33羊/ha、8.67羊/ha... 详细信息

在放牧系统中,枯落物和排泄物联系着家畜、植被和土壤,其分解过程是生态系统物质循环的关键环节,对于维持生态系统服务功能有重要意义。本实验在黄土高原典型草原—滩羊轮牧系统为研究对象,设不放牧、2.67羊/ha、5.33羊/ha、8.67羊/ha四个放牧率和暖季、冷季两个放牧季节,分析枯落物和羊粪的分解对放牧率和放牧季节的响应,及其生态系统服务价值,力求为合理草原合理利用提供参考依据。主要研究结果如下：1枯落物分解暖季放牧地枯落物的分解率依次均为：5.33羊/ha>2.67羊/ha>8.67羊/ha>不放牧。枯落物年分解量依次为：5.33羊/ha(14.30 g/m2)>不放牧(11.28g/m2)≈2.67羊/ha(11.23 g/m2)>8.67羊/ha(7.35 g/m2)。冷季放牧地枯落物的分解率依次为：5.33羊/ha>2.67羊/ha>不放牧>8.67羊/ha。枯落物年分解量依次为：5.33羊/ha(9.94g/m2)>2.67羊/ha(8.47g/m2)>8.67羊/ha(6.94g/m2);均小于放牧率相同的暖季放牧地(P8.67羊/ha>2.67羊/ha>不放牧,年分解率分别为29.92%、26.00%、22.63%和20.41%。冷季放牧地枯落物碳的年分解率依次为2.67羊/ha(20.25%)5.33羊/ha>2.67羊/ha>ck，,年分解率依次为38.64%(CK)、46.71%(2.67羊/ha)、44.13%(5.33羊/ha)、50.22%(8.67羊/ha),年分解量分别为2.45kg·hm-2·a-1(CK)、2.42kg·hm-2·a-1 1(2.67羊/ha)、2.78kg·hm-2·a-1(5.33羊/ha)、1.98kg·hm-2·a-1(8.67羊/ha)???。冷季N分解率为36.14%(2.67羊/ha)、50.04%(5.33羊/ha)、55.59%(8.67羊/ha),年分解量2.90kg·hm-2··a-1(2.67羊/ha)、1.79kg·hm-2·a-1(5.33羊/ha)、2.37kg·hm-2·a-1(8.67羊/ha)。暖季放牧地枯落物P的归还速率依次为：5.33羊/ha>8.67羊/ha>2.67羊/ha>不放牧,年分解率分别为60.61%、56.87%、50.05%和38.31%,年分解量分别为分别为0.92kg·hm-2·a-1(CK)、0.69kg·hm-2·a-1(2.67羊/ha)、0.78kg·hm-2·a-1(5.33羊/ha)、0.52kg·hm-2·a-1(8.67羊/ha)。冷季放牧地枯落物P的年分解率分别为36.64%(2.67羊/ha)、47.79%(5.33羊/ha)、33.52%(8.67羊/ha),年分解量0.77kg·hm-2·a-1(2.67羊/ha)、0.69kg·hm-2·a-1(5.33羊/ha)、0.60kg·hm-2·a-1(8.67羊/ha)。C、P元素的分解快于有机碳的分解。生态化学计量C/N随着时间的延长而增加。3羊粪分解暖季和冷季放牧地的羊粪的分解率依次均为8.67羊/ha>5.33羊/ha>2.67羊/ha,年分解率分别为51.25%、40.06%、36.8%和49.29%、46.7%、40.03%,与放牧率线性正相关(P8.67羊/ha>2.67羊/ha,年分解率分别为53.06%、65.75%、55.52%和47.09%、58.85%、55.67%。暖季和冷季放牧地粪N的分解率均随放牧率增加而上升,年分解率分别为54.18%、60.07%、64.26%和50.3%、61.51%、66.58%。粪P分解率与放牧率的关系与粪N一致,暖季和冷季放牧地粪P年分解率分别为57.29、64.84、66.74和48.33%、62.07%、64.16。分解期间,羊粪C/N值呈上升趋势,表明粪N的分解快于粪C。4生态服务价值枯落物分解的生态服务价值,暖季和冷季放牧地均依次为5.33

关键词：典型草原滩羊轮牧枯落物羊粪分解生态服务价值

陇东典型草原—滩羊轮牧系统羊粪和枯落物的分解特征

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陇东典型草原—滩羊轮牧系统羊粪和枯落物的分解特征

作者：陈皓兰州大学

学位级别：硕士

家畜粪便与枯落物是放牧生态系统物质循环和能量流动的重要载体,对调节草畜元素平衡、维持草畜系统生态生产力具有重要作用。为此,以陇东黄土高原典型草原-滩羊轮牧系统为研究对象,分析放牧率(封育,2.67羊/ha,5.33羊/ha,8.67羊/ha)与放... 详细信息

家畜粪便与枯落物是放牧生态系统物质循环和能量流动的重要载体,对调节草畜元素平衡、维持草畜系统生态生产力具有重要作用。为此,以陇东黄土高原典型草原-滩羊轮牧系统为研究对象,分析放牧率(封育,2.67羊/ha,5.33羊/ha,8.67羊/ha)与放牧季节(夏季,冬季)对羊粪和枯落物分解的作用,力求为典型草原的放牧和可持续利用提供科学依据。主要研究结果如下：1.羊粪分解对放牧的响应夏季放牧地5.33羊/ha放牧率的羊粪干物质分解最快,2.67羊/ha放牧率分解最慢,日均分解率分别为0.632mg/g和0.570mg/g,两者差异显著(P<0.05)。冬季放牧地8.67羊/ha放牧率羊粪干物质分解最快,2.67羊/ha放牧率分解最慢,日均分解率分别为0.622mg/g和0.554mg/g,2.67羊/ha放牧率的羊粪分解速度显著低于其他两个放牧率(P<0.05)。夏季放牧地和冬季放牧地羊粪有机碳的分解速率快慢同干物质。N、P的分解均在5.33羊/ha放牧率最快。2.枯落物分解对放牧的响应夏季放牧地5.33羊/ha放牧率的枯落物干物质分解最快,日均分解率为0.871mg/g;封育区分解最慢(P<0.05),日均分解率为0.734mg/g。冬季放牧地枯落物分解最快的是5.33羊/ha放牧率的样地,日均分解率为0.725mg/g,分解最慢的是2.67羊/ha,日均分解率为0699mg/g。夏季放牧地C、N、P的分解均在5.33羊/ha放牧率最快,冬季放牧地C的分解在8.67/ha羊放牧率最快,N、P在5.33羊/ha放牧率最快。3.混合枯落物分解对放牧的响应夏季放牧地混合枯落物分解最快的是5.33羊/ha放牧率的样地,日均分解率为0.856mg/g,分解最慢的是封育区(P<0.05),日均分解率为0.684mg/g。冬季放牧地5.33羊/ha放牧率的混合枯落物分解最快,2.67羊/ha放牧率分解最慢,日均分解率分别为0.856mg/g和0.716mg/g,其中2.67羊/ha放牧率混合枯落物分解速度显著低于其他两个放牧率(P<0.05)。夏季放牧地与冬季放牧地混合枯落物C、N、P的分解均在5.33羊/ha放牧率最快。4.放牧率和放牧季节对羊粪和枯落物分解的作用随着放牧率的增加,羊粪及枯落物分解所需时间呈现先下降后上升的趋势。夏季放牧地羊粪、枯落物和混合枯落物分解适宜放牧率的理论值分别为6.2羊/ha、6.3羊/ha和6.4羊/ha,冬季放牧地则分别为9羊/ha、7.3羊/ha和7羊/ha。夏季放牧地枯落物分解在2.67羊/ha、5.33羊/ha、8.67羊/ha放牧率下比冬季放牧地分别快18.27%(P<0.05)、20.18%(P<0.05)、12.53%(P<0.05);混合枯落物分解分别快：14.16%(P<0.05)、7.58%、9.26%(P<0.05);夏季放牧地羊粪分解在2.67羊/ha、5.33羊/ha放牧率下分别快2.93%、7.64%(P<0.05),在8.67羊/ha放牧率下则慢2.19%。5.羊粪和枯落物的周转速率夏季放牧地,羊粪分解50%需要约25个月,分解90%需要约90个月;各放牧样地枯落物分解50%需要约17个月,分解90%需要约61个月;混合枯落物分解50%需要约17个月,分解90%需要约64个月。冬季放牧地羊粪分解50%需要约30个月,分解90%需要约100个月;各放牧样地枯落物分解50%需要约20个月,分解90%需要约72个月;混合枯落物分解50%需要约18个月。6.物种多样性对枯落物分解的作用枯落物混合处理后,夏季放牧地枯落物物种数提高88.0%,其质量分解速率下降1.43%,碳归还速率提高1.42%,氮归还速率下降2.79%,磷归还速率提高13.12%,其中磷归还速率显著提高(P<0.05);冬季放牧地枯落物物种数提高61.7%,其质量分解速率、碳、氮和磷归还速率分别提高6.24%、4.48%、16.10%和7.85%,其中质量分解、氮和磷归还有显著提高(P<0.05)。适当放牧有利于羊粪和枯落物的养分归还,夏季放牧比冬季放牧更有助于羊粪和枯落物分解,枯落物物种多样性高有助于养分归还。

关键词：黄土高原典型草原滩羊轮牧羊粪枯落物分解