甘南牧区草畜供求动态变化与调控——以阿孜畜牧试验场为例

张 旭,冯琦胜,于 惠,王 玮,梁天刚

（农业部草地农业生态系统学重点实验室兰州大学草地农业科技学院,甘肃兰州 730020）

甘南牧区是我国重要的畜牧业生产基地和水源涵养补给区,亦是黄河上游生态屏障的重要组成。自20世纪80年代以来,随着草地畜牧业的迅速发展和人口及家畜数量的不断增加,草畜供求的时空利用格局出现了失衡,天然草地90%存在不同程度的退化[1-2]。根据1985年的草地调查资料,天然草地理论载畜量为620万羊单位,而2005年的实际载畜量为910万羊单位,超载率达47%[3]。草地严重退化,生产力下降,水土涵养功能逐渐减弱,牧草生产与家畜生产耦合过程中的结构被破坏,直接影响生态安全与畜牧业经济的可持续发展[4]。科学分析影响放牧系统的因素,实施全年有计划的放牧管理,对实现牧草供给、饲草需求与家畜生产量在不同阶段达到有效的动态平衡具有重要意义[5-7]。

草畜平衡是指为保持草原生态系统良性循环,在一定区域和时间内,使草原和其他途径获得的饲料总量与饲养家畜所需的饲草总量保持动态平衡[8-9]。本研究以甘南藏族自治州玛曲县的阿孜畜牧试验场为例,分析了草地生产力、载畜量和家畜结构等方面的动态变化,试图从提高草地产量、载畜量控制、家畜结构调控和制定饲料供求计划方面探讨天然草地在放牧条件下的草畜平衡问题,为甘南草畜平衡及草地畜牧业可持续发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况玛曲县位于青藏高原东部边缘,甘南藏族自治州西南部。该县是甘肃省重要的畜牧业生产基地和全国八大牧场之一。阿孜畜牧试验场位于玛曲县的中南部,介于 33°47～ 33°48′N,101°48′～101°54′E,是该县最优良草地分布区,海拔4 500 m,全年降水较充沛。为了便于放牧家畜的动态调查及统计,本研究选择了阿孜畜牧试验场内未对外承包且草地集中连片的37户牧民的草地作为研究对象,共计天然草地面积2 021 hm2,可利用面积1 940 hm2,栽培草地3.7 hm2。由于受气候条件等因素的综合影响,草地产草量随季节变化很大。天然草地从5月份逐渐开始生长,8月份左右达到最高产量,10月份停止生长[10-12]。

1.2 草地资源调查对玛曲县阿孜畜牧试验场37户牧民在2008-2009年各月的月末草地产量、家畜存栏数、家畜周转状况、补饲饲料的种类和数量等进行了调查。

草地产量每月末调查一次,采用布设样方的方法。样地的设置主要选择在草地分布比较均一,具有代表性的典型地段。在植被群落一致性较好的样地内设置1～3个0.5 m×0.5 m的样方,在植被较为复杂、分布不均匀的区域设置3～4个1.0 m×1.0 m的样方。样地基本特征主要记录了草地类型、地形、坡度、坡向、土壤质地、地表特征、利用方式、利用状况等。在样方内采用常规的植被调查方法对植被盖度、草层的平均高度、优势种、总草产量、可食牧草产量等指标进行测定。此外,对阿孜畜牧试验场37户牧民的少量栽培草地的产量、草层平均高度及盖度等指标也进行了调查和记录。

每月末对阿孜畜牧实验场内的37户牧民饲养家畜的基本情况逐户进行调查。调查内容包括当月的成年家畜存栏数、6月龄以下的幼畜数量、出栏数及死亡数,以及每月补饲饲料的种类和数量等。

1.3 调查资料的整理与分析

1.3.1草畜动态变化 根据草地样方测量得到的数据估算阿孜畜牧试验场37户牧民的草地在2008年和2009年每月末的产量、盖度、高度等草地生产力基本指标。将调查得到的各月末家畜头只数换算为标准羊单位（标准羊单位）,标准羊单位折算系数为:牛 5.0,马 6.0,驴 3.0,骡 5.0,山羊 0.8,绵羊1.0[13]。并对两年的实际载畜量进行分析比较。

根据幼畜（6月龄以下）及死亡家畜的种类和数量,分别计算各月幼畜的百分比及家畜的死亡率

式中,Uy为幼畜的百分比,Gy是幼畜的数量,G为成年家畜的数量；Ud为家畜的死亡率,Gd为死亡家畜的数量。

草畜平衡调控的依据是以草地放牧的适宜度为标准[14],在不破坏天然草地的基础上使单位面积的畜牧业生产水平达到最大值。在全年放牧条件下,理论载畜量的计算公式如下:

式中,Ga为理论载畜力（标准羊单位/hm2）,Y为研究区各月可食干草产量（kg/hm2）,Ys为各月补饲的干草量（kg/hm2）。I为日采食量（kg/标准羊单位）,按平均每天1.8 kg干草计算[13]；D为放牧利用天数。

1.3.2草畜动态平衡分析 通过对2008-2009年每月实际载畜力与理论载畜力的对比分析,得出两年中每月草地的超欠载状况,分析2008-2009年的草畜动态平衡。

式中,R为单位面积草地超载率（%）,Gs为实际载畜力（标准羊单位/hm2）,即当月实际承载羊单位数。当结果为正时,草地过载；结果为负时,草地欠载。

2 结果与讨论

2.1 草地产量的动态变化草地产量、盖度、高度是衡量草地质量的基本指标。根据2008和2009两年各月的天然草地产量变化状况分析结果（图1）,阿孜畜牧试验场的天然草地从5月开始生长至9月末产量达到最高,但在不同时期牧草产量变化较大。两年平均月干草产量为1 927 kg/hm2。其中,2008年为1 834.6 kg/hm2,2009年增加到2 019.6 kg/hm2,增加了185.0 kg/hm2,表明2009年草地产量有所提高。

图1 2008和 2009年草地产量动态变化

2.2 实际载畜量动态受退牧还草政策及管理措施等因素的影响,2008年研究区放牧牛的数量自4月份开始逐步减少,7月份大量减少,由于牲畜周转减少,所以9月份后数量较为稳定。由于出栏等原因,羊自3月份开始逐步减少,7-9月大量减少。马则在6月份开始减少。2009年除羊7-8月及10-12月有部分的增加外,其他家畜数量变化趋势与2008年相似,各类家畜总数量都有降低。2009年各月的羊单位数均比2008年有所减少,全年平均羊单位数从2008年的8 725.9标准羊单位下降到2009年的6 616.4标准羊单位,减少了2 109.5标准羊单位。表明阿孜畜牧试验场的实际载畜量有所降低,缓解了天然草地的放牧压力。变化趋势见图2、3。

图2 2008和2009年实际载畜量动态

图3 2008和2009年分畜种实际载畜量变化趋势

2.3 畜群结构的动态变化幼畜百分比与家畜死亡率是衡量家畜正常发展的重要指标。分析畜群的年龄结构动态变化,对调整畜群结构及保持畜群的健康发展具有重要意义。根据式（1）和式（2）计算出研究区2008、2009年幼畜百分比与家畜死亡率,结果（表1、2）表明,2008年羔羊主要集中在1-6月,牛犊在5-11月,马驹在6-11月。2009年各类幼畜比例有所增加。在各类家畜中,羊的死亡率偏高,两年平均达22.6%。由此可见,研究区应对家畜结构做适当调整,减少家畜死亡。

家畜周转可以在一定程度上缓解家畜对牧草饲料的需求,也能够缓解草畜供求矛盾。并且增加家畜周转能够增加牧民收益,加快牧业经济的发展。在研究区2008、2009两年中,牛均为主要的周转畜种。2009年较2008年多周转612头牛,而羊、马的周转数量则少于2008。2009年比2008年共多周转出2 947标准羊单位的家畜（图4）。

2.4 补饲及栽培草地补饲及建植栽培草地是应对天然草地饲草供应不足的有效措施。2009年补饲的精饲料与干草料较2008年有所减少,栽培草地建设由2008年初的4.93 hm2下降至2009年末的3.50 hm2（表3）。可见,2009年研究区饲养的家畜数量下降,但天然草地的生产力水平有所提高,因此补饲数量相对减少。

2.5 草畜平衡动态与饲料预算根据公式（3）并结合阿孜畜牧试验场的平均草地产量,计算得到该牧场平均理论载畜力为2.96标准羊单位/hm2。2008年平均实际载畜力为4.5标准羊单位/hm2,2009年为3.4标准羊单位/hm2,两年平均超载率为33%。

根据2008、2009年草畜供求变化动态和草地超欠载状况（图5）,阿孜牧畜试验场 7-10月是牧草的生长高峰期,饲料供应供给过剩；1-7月饲料供给短缺,12月基本持平。为达到全年牧草供给量维持在一个合理的水平,应将 8-10月的多余牧草调制成青干草,1-7月的牧草产量不能满足家畜采食的需要时,可以补饲贮备的青干草及一定的精饲料。

表1 2008和2009年研究区幼畜比例

表 2 2008和2009年家畜死亡率

为解决饲草的季节分配不均的问题,可以对全年的饲草供应与载畜状况做预算,通过制定全年的饲料供求计划对全年生产过程中的牧草产量及家畜需求、补饲饲料与家畜的增减进行客观合理的估计,对可能会出现的饲草过剩或者短缺做预先的处理,防止草地因过度放牧而引起退化。根据阿孜畜牧试验场2008年全年平均载畜量（8 725.9标准羊单位）,全年牧草的供应量与家畜的需求量相差37%（表4）。1-7月应当减少家畜并增加补饲,8-10月适当增加家畜并储存过剩牧草,11、12月在原有的基础上少量提高家畜的数量。2009全年平均载畜量下降到6 616.4标准羊单位,草地的放牧压力减轻不少。由于实际载畜量大幅下降,仅短缺干草243.4×104kg。

图4 2008和2009年家畜出栏变化趋势

表3 2008和2009年补饲量及栽培草地面积及产量

图5 2008和2009年甘南玛曲阿孜畜牧场草畜供求动态变化

表4 2008和2009年甘南玛曲阿孜畜牧试验场饲料预算

2.6 调控对策草地载畜能力决定着放牧系统畜产品的生产能力,载畜量超标,草地的牧草生产不但无法满足家畜的需求,而且会造成草地退化、生产力水平下降；如果载畜过低,则会造成草地资源的浪费,草地生产潜力不能充分发挥。这两种方式都不能使放牧系统发挥出最大的产出效率[15-16]。因此,对放牧系统中的各因素加以调整和控制,对实现草畜供求动态平衡及草原生态环境的恢复具有重要意义。通过对阿孜畜牧试验场2008-2009年的草畜动态监测研究,提出以下调控对策,以期实现草畜平衡的目的。

1）载畜量调控:草地载畜量取决于全年的草地产量,增加载畜量能够提高草地利用率,但若超过一定限度,会对草地的可持续利用造成严重的破坏,同时也会对家畜个体的生产产生负面影响。载畜量过低是对草地资源的一种浪费。应在牧草产量动态监测及研究的基础上,确立合理的家畜养殖数量,在确保草地能够健康的可持续利用的条件下,使草地的生产效率与利润达到最高[17-21]。阿孜畜牧场2-6月草地处于过载状态,平均过载43%,应在该期间降低载畜量。阿孜畜牧场平均每月应减少690标准羊单位家畜。

2）补饲:1-7月牧草的供应有较大缺口,在此段时间中应对家畜进行补饲。补饲饲料包括青贮牧草、干草以及混合饲料、精饲料。但补饲的成本较放牧要高。2008-2009年1-6月均欠缺牧草,平均缺口达382.7×104kg干草。但仅2-5月份增加了补饲,而全年在不减少家畜的前提下,只有补充足量的饲料,才能达到草畜平衡。

3）刈割、储存牧草:在8-10月牧草产量较高而放牧家畜明显低于草地所能承载的家畜数量。这个阶段平均每月过剩272.0×104kg干草,若能将多余的牧草进行刈割或制成干草,作为牧草不足时的补饲饲料,在一定程度上能够缓解阿孜畜牧试验的草畜供求矛盾。

4）家畜周转:在相应的季节出售或购入家畜是较为快捷有效的调整家畜数量的办法,合理调整家畜的数量对调节饲草供求平衡能够起到积极的作用。冬季及春季时提高该场的家畜出栏率能够减小家畜在冬季牧草匮乏时对饲草的需求,也能减轻次年春季放牧压力,该手段是实现草畜平衡的重要手段之一。根据2008-2009年家畜周转及草畜平衡状况,阿孜畜牧试验场1月时平均应转出786.5标准羊单位的家畜。实现阿孜畜牧场的草畜平衡需要采取载畜量调控、补饲、刈割及储存牧草,以及施肥等手段相结合的综合方法。

3 结论

甘南地区是以放牧为主的草地畜牧业基地,对自然条件依赖很高,生态系统敏感而脆弱。阿孜畜牧场作为玛曲县的一个典型牧场,能够在一定程度反映玛曲县的草畜动态平衡状况。有计划地利用草地资源才能保持甘南高寒放牧生态系统的均衡发展并维持该系统的活力。

从研究的结果可以看出阿孜畜牧场逐步向良性状态发展。在2008-2009年时,实际载畜量超出理论载畜量。2009年全年的载畜量下降,过载率降低。但季节不平衡仍然存在。其中8-10月实际载畜量低于理论值较多,应适当提高。并对过剩的饲草资源进行刈割、青贮、调制干草等措施。避免在牧草高产季节造成资源的浪费。但也应保留一定数量牧草,保证牧草能够正常生长与维持草地可持续发展。

合理的调控措施能缓解阿孜畜牧试验场草畜不平衡的矛盾。如果能在玛曲全县应用,对减轻过牧压力及维持草畜平衡具有重要作用。针对季节载畜不合理的状况仍然需要后续的研究工作。

[1]杜国祯,李自珍,惠苍.甘南草地资源保护及资源优化利用模式[J].兰州大学学报（自然科学版）,2001,37（5）:82-87.

[2]王莺,夏文韬,梁天刚,等.基于MODIS植被指数的甘南草地净初级生产力时空变化研究[J].草业学报,2010,19（1）:201-210.

[3]李晓媛,张胜智,陈昌平,等.甘南州天然草场载畜能力分析与研究[J].甘肃畜牧兽医,2007,193（2）:15-17.

[4]刘兴元,陈全功,王永宁.甘南草地退化对生态安全与经济发展的影响[J].草业科学,2006,23（12）:39-42.

[5]高迎军,张祥云,李云廷,等.强化草畜平衡推动鄂尔多斯市畜牧业可持续发展[J].畜牧与饲料科学,2009,30（2）:107-108.

[6]焦树英,韩国栋,赵萌莉,等.荒漠草原地区不同载畜率对功能群特征及其多样性的影响[J].干旱区资源与环境,2006,20（2）:161-165.

[7]李刚,王道龙,辛晓平,等.锡林浩特市草地载畜量及草畜平衡分析[J].草业科学,2009,26（1）:87-93.

[8]蔚俊,龙瑞军,高新才,等.甘肃甘南地区草畜平衡现状与发展对策[J].草原与草坪,2007,122（3）:52-55.

[9]宋理明,马晓虹,魏永林,等.海北州天然草地退化沙化成因与对策[J].草业科学,2009,26（7）:186-190.

[10]王静,郭铌,蔡迪花,等.玛曲县草地退牧还草工程效果评价[J].生态学报,2009,29（3）:1276-1284.

[11]张国军,张胜智,吉哲君.玛曲草原气候生态环境变化及牧草产量灰色预测[J].干旱气象,2009,27（1）:61-65.

[12]王迅,徐丹丹,李文龙.玛曲湿地遥感影像提取及精度分析[J].国土资源遥感,2009,4:96-100.

[13]许鹏.草地资源调查规划学[M].北京:中国农业出版社,2000:119-121.

[14]Jouven M,Agabriel J,Baumont R.A model predicting the seasonal dynamics of intake and production for sucker cows and their calves fed indoors or at pasture[J].Animal Feed Science and Technology,2008,143:256-279.

[15]岳东霞,惠仓.高寒草地生态经济系统价值流、畜群结构、最优势控制管理及可持续发展[J].西北植物学报,2004,24（3）:437-442.

[16]钱拴,毛留喜,侯英雨,等.青藏高原载畜能力及草畜平衡状况研究[J].自然资源学报,2007,22（3）:389-397.

[17]刘荣.鄂尔多斯草地产量动态和草畜平衡状况的初步研究[J].内蒙古草业,2009,21（3）:11-16.

[18]范青雌,杜铁瑛,王立亚,等.青海省海南州自然因素和载畜量对牧草产量的影响[J].草业科学,2002,19（2）:16-18.

[19]马忠义,张卫国,周九菊,等.甘南州天然草地利用现状及发展现代畜牧业生产的探讨[J].草业与畜牧,2009,160（3）:34-38.

[20]谭忠厚,马轩龙,陈全功.基于“3S”技术与地面调查相结合的草原监测——以青海省黄南和海南地区为例[J].草业科学,2009,26（11）:25-31.

[21]郑群英,泽柏,朱昌平.新西兰畜牧业发展思路和放牧管理系统中的饲养策略[J].草业科学,2005,22（12）:70-73.