草原生态载畜量测算核定方法研究
2018-03-21李洪泉刘岳华程明军郑群英张绪校杨廷勇谢红旗廖晓蓉蒲珉锴
李洪泉, 刘岳华, 刘 刚, 程明军, 郑群英, 张绪校, 赵 磊, 苏 剑, 杨廷勇,谢红旗, 廖晓蓉, 蒲珉锴, 叶 莉, 张 劲
(1. 四川省草原工作总站, 四川 成都 610041; 2. 四川农业大学动物科技学院, 四川 温江 611130;3. 四川省草原科学研究院, 四川 成都 611731; 4. 四川省凉山州草原站, 四川 西昌 615000;5. 四川省甘孜州草原站, 四川 康定 626000)
草地载畜量是草地畜牧科学管理的核心指标之一[1]。在保护草原生态的前提下,草原上放牧合理数量的牲畜,防止草原超载过牧和退化,实现草畜平衡、草原生态保护和牧区经济、生态、社会效益的多赢,是广大牧民和各级草原管理部门的共同目标[2]。中国草地约占国土面积的41%,为反刍家畜提供了大约70%的饲草[3]。但近年来,随着牧区人口数量的增长,加之牧民收入大部分依赖草地畜牧业生产,由于其增加收入的需要,饲养的牲畜数量超过了草地承载能力[4]。
青藏高原等高寒牧区长冬短夏,牧草生长期短,产量较低,且冬春气候严寒时间长达半年以上,牲畜缺草状况严重,造成牲畜掉膘、死亡,母畜流产、难产和缺乳,胎儿初生重低、发育迟缓,养殖效益降低。特别是在冬季牲畜存栏过多,草地可采食牧草少的情况下,牲畜过度啃食牧草残茬,甚至刨食草根,影响来年牧草产量。草原上可采食牧草较少时,牲畜长时间寻觅牧草,反复践踏草地土壤表层,使草地表层土壤裸露,成为沙尘暴的源头,严重破坏了草原生态环境,陷入“夏壮、秋肥、冬瘦、春死”的恶性循环,影响了牧区社会和区域经济的可持续发展[5-6]。因此,必须依据草地可食牧草、贮备草料、可供精料等饲料供给状况,结合牲畜养殖品种、放牧采食特点和营养需求水平,计算合理的草地载畜量,并将草原实际载畜量控制在这个限额内,才能既防止草地超载引起的草地退化,又能最大限度确保农牧民增收和实现草地畜牧业可持续发展。
本研究阐述了传统的草地载畜量计算方法及其存在的不足并在此基础上提出了以能繁母畜数量作为核定主要指标的新草地生态载畜量计算方法,以期为提高草地载畜能力,增加牧民经济收入,实现草原畜牧业的可持续发展提供参考。
1 传统草地载畜量计算方法及存在的不足
常用的草地载畜量的计算方法是:
载畜量=(单位面积产草量×可利用率)/(牲畜日食草量×放牧天数)[7]
该方法直观、简便,但与青藏高原等高寒牧区生产实际有一定的差距,计算的结果难以为青藏高原高寒牧区牧民所接受。其存在的不足主要表现在以下几个方面:
1.1 载畜量核定时间不明确
按照传统方法计算的载畜量,只表明了计算的时段内的平均载畜量,没有明确载畜量核定的具体时间或时段,即在哪一个时刻核定草地可承载牲畜数量。特别是青藏高原等高寒牧区牲畜一年内放牧的地点不一,即夏秋季节在高山的夏秋草场放牧,冬春季节在海拔较低的冬春草场放牧,不同季节、不同牧草产量和品质,计算出的载畜量差距较大。如果没有一个相对统一的时间或时段,就会导致农牧民和草原管理部门不知在那个季节、那个月或那一天进行载畜量核定,农牧民和草原管理部门容易因载畜量核定时间未统一而引起混淆,甚至发生争执和纠纷。
1.2 能繁母畜数量的影响
如果简单地从牲畜数量上达到草畜平衡,而能繁母畜比例较大时,第二年及以后牲畜数量将出现大幅度增长,超载过牧,以致每年都要进行载畜量核定;而能繁母畜比例小又会影响第二年及以后的群体数量,放牧不足造成牧草浪费,影响牧民收入。
特别是草地载畜量核定涉及草地的每一个农牧户切身利益,测算、核定和管理工作量十分巨大,核定方法应简便易行,易于农牧户接受,并可维持一定时期,不需每年和每季度核定。过去核定载畜量时,大小牲畜一起数、再折算、再比对是否超载,工作量大、耗时长,牧民和基层草原管理人员实际操作难度大、指导意义差、难以推行。如果只核定能繁母畜的数量,核定的工作量和核定时间就可大幅度的减少。因此,目前草地载畜量的核定方法有待改进。
1.3 农牧民接受程度较低
青藏高原等高寒牧区冬春牧草产量少,可提供的饲草料总量有限,按目前草地载畜量公式计算的冬春季节草原载畜数量就较低。如果按照这个数量养殖牲畜,到了夏秋季节,草原丰茂,牧草产量较高时,牲畜数量相对较少,就会造成草原资源的浪费,影响牧民的经济收入。为此,在青藏高原等高寒牧区的畜牧业生产中,面对冬春缺草矛盾突出的情况,牧民均利用了牲畜补偿代谢强这一生理特点[8],即在冬春缺草时,在保证牲畜能够越冬度春而不至于死亡的情况下,采取低营养水平,允许牲畜冬春季适当掉膘,翌年牧草充足后,牲畜迅速补偿生长并恢复体重的方法进行草地畜牧业生产。采取这种方法,牧民可在冬春季适当多养部分牲畜,从而在第二年夏秋季节有足够的牲畜,能最大限度利用丰茂的牧草资源,保持农牧民收入的稳定和增长,这样在牧民增收和保护草原生态环境之间就能找到一个平衡点。因此,目前草地载畜量计算方法没有考虑到牲畜营养水平可以根据牧草供给不足而适当降低,计算出的理论载畜量与现实有一定差距,难以被农牧民认可和接受。
1.4 未考虑牧草产量与品质的差异
同一草地,在夏秋季节和冬春季节其牧草的营养价值和利用率相差很大;同一季节,在不同时段内的牧草群落结构、种类和产量不同,且在发芽、返青、孕穗、结籽等不同生长阶段,牧草营养价值和品质也不一样[9]。在青藏高原等高寒牧区,一般是分成夏季牧场(高山牧场)和冬春牧场(低海拔的定居点附近草场)两个大的区域进行分片区放牧饲养,即夏秋在海拔较高的高山远牧场草地放牧,冬春在海拔较低、定居点周围的冬春草地放牧[10]。因此,放牧区域、牧草产量、营养、气候环境、时间完全不一样,而传统方法计算的载畜量没有考虑冬春草场牧草枯黄、产量低、营养差等因素,计算出的冷季载畜量与青藏高原等高寒牧区实际情况有较大出入[11-13]。从计算出的理论载畜量看并不超载,还有较大潜力,其实因冬春牧草品质变差、营养价值降低,加之因气候变冷、牲畜营养需要水平增加,对牧草的需要量有较大提高,因此,实际上已不能满足牲畜的营养需要,就有可能导致草地超载过牧和退化。
1.5 未考虑气候风险的影响
气候因素对牧草生长速度、产量、品质,以及对牲畜生长发育和营养需要水平有重要影响[14]。草原干旱将降低牧草产量、影响牧草营养价值,草原雪灾将覆盖牧草,导致可采食牧草量降低,并因寒冷增加牲畜营养消耗。目前草地载畜量的计算方法,未考虑气候因素对牧草生长速度、产量、品质,以及对牲畜营养水平的影响。导致草原在发生干旱、雪灾等不利的气候影响时,牧草产量、营养价值均降低、而牲畜对牧草需要量又要增加的情况下,计算出的草地载畜量大大超过实际可承载的草地载畜量,草地超载和牲畜饲草料供应不足,造成牲畜掉膘、死亡,给牧民带来较大的经济损失,并影响草原生态环境的保护。
2 草地生态载畜量的概念及其计算方法
传统载畜量计算方法与生产实际有一定差异。因此,以保护草原生态为前提,以草地畜牧业可持续发展为目标,按照草地不同季节牧草的生长特点、产量、品质和其它饲料供给量,结合牲畜补偿代谢特点,本研究提出了既适合牧区生产实际、又能保护草原生态环境的草地载畜量指标,即草地生态载畜量[15]。同时,为了稳定连续多年或一定时段内的牲畜群体数量,减轻核定牲畜数量的工作量,提出了以能繁母畜数量为主要核定指标的草地能繁母畜生态载畜量,供牧民和各级草原管理部门参考和使用,以减少核定频次,提高基层可操作性。另外,以冬春草地生态载畜量和夏秋草地生态载畜量互为限制条件,即以今年的冬春草地生态载畜量为基础,考虑母畜产仔增加的牲畜数量因素,到第二年夏秋季节时牲畜存栏数量不能大于核定的夏秋草地生态载畜量,否则就会造成虽然冬春草地充分利用了,但夏秋草地就会过度放牧、牲畜抓膘不足,影响当年牲畜越冬,以及翌年畜牧生产和草原生态保护;同时,以当年夏季草地生态载畜量为基础,减去计划出栏和自食的牲畜数量,到当年冬季节时牲畜存栏数量不能大于核定的冬春草地生态载畜量,否则就会造成虽然夏秋草地充分利用了、但冬春草地就会过度放牧,牲畜冬春季节掉膘和死亡增加,影响翌年畜牧生产和草原生态保护。
2.1 不同季节生态载畜量的计算
2.1.1冬春草地生态载畜量的计算
式中:Cw:冬春草地生态载畜量;Yw:冬春草地枯草产量;Ir:牧草牲畜可采食率;N1:冬春草地枯草折算标准青干草系数;Ew:冬春草原生态功能保护系数;Ww:冬春气候风险系数;Yf:贮备青干草总量;N2:贮备青干草折算标准青干草系数;F:贮备精饲料总量;N3:精饲料折算标准青干草系数;1.8 kg:是指一个标准羊单位,即1只体重50 kg并哺半岁以内单羔的成年母绵羊,每日营养需要含水量14%的标准青干草重量;Dw:冬春时段天数;Hw:牲畜冬春饥饿掉膘最大耐受率。
2.1.2冬春草地能繁母畜生态载畜量
Rw=Cw×R
式中:Rw:冬春草地能繁母畜生态载畜量;Cw:冬春草地生态载畜量;R:畜群中能繁母畜存栏的最佳比例。
2.1.3夏秋草地生态载畜量
式中:Cs:夏秋草地生态载畜量;Ys:夏秋草地牧草产量;Ir:牧草牲畜可采食率;N4:夏秋草地牧草折算标准青干草系数;Es:夏秋草原生态功能保护系数;Ws:夏秋气候风险系数;F:贮备精饲料总量;N3:精饲料折算标准青干草系数;1.8 kg:是指一个标准羊单位,即1只体重50 kg并哺半岁以内单羔的成年母绵羊,每日营养需要含水量14%的标准青干草重量;Ds:夏秋时段天数。
2.1.4夏秋草地能繁母畜生态载畜量
Rs=Cs×R
式中:Rs:夏秋草地能繁母畜生态载畜量;Cs:夏秋草地生态载畜量;R:畜群中能繁母畜存栏的最佳比例。
以上公式中的相关系数通过对区域内不同季节代表性草地、不同牧草营养价值、不同牲畜品种的饲养特点和营养需要进行实测得到,并经过验证后运用。牲畜冬春饥饿掉膘最大耐受率可通过对不同生长阶段和不同用途的牲畜,采取不同的营养水平进行测算。即在冬春季节,成年畜抵抗力较强,青年畜处于“拖架子”生长发育阶段,为节省牧草饲用量,可采用低的营养水平饲养,允许其在冬春季节不至于死亡的前提下中度以上掉膘,待第二年牧草丰盛补偿生长后再增重,以便牧民始终具有一定的畜群数量规模,能够充分利用第二年夏秋草原丰富的牧草资源,发展畜牧业生产,确保牧民经济收入;种公畜在冬春季节一般不配种,可采取较低的营养水平,轻度掉膘,待翌年牧草充足后即可迅速恢复体况,保证精液质量和进行配种,提高后代品质;因冬春季节气候严寒,怀孕母畜的胎儿正在发育、幼畜尚未成年,抵抗力较差,因此,对怀孕母畜和幼畜可按比正常营养水平略低的营养水平饲养,较少掉膘并保证胎儿生长发育,从而减少母畜难产、流产、胎儿发育不良以及幼畜死亡给农牧民带来的经济损失,确保产仔成活率和翌年牲畜数量。按照以上不同饲养方式,计算出的牲畜牧草需要量,与正常营养水平下的牧草需要量之比,即为牲畜冬春饥饿掉膘最大耐受率。
2.2 核算示例
以红原县安曲镇下哈拉玛村的草地载畜量进行了核算。该村2015年拥有可利用草地面积257 403亩。其中:冬春草地面积114 072亩,分布在海拔3 500~3 750米的区域,草地以禾本科和莎草科为主,草质优,草产量284公斤·亩-1;夏秋草地面积143 331亩,分布在海拔3 750~4 362米的区域,草地以禾本科和杂类草为主,草质中等,草产量196公斤·亩-1;人工割草地面积2 265亩,以披碱草为主,草质优等,草产量452公斤·亩-1;冬春季节储备补饲的精饲料7 600公斤,夏秋季节不储备精饲料、不补饲。全村现存栏牦牛20 620头,其中能繁母牦牛8 242头,幼牛、犊牛4 894头,配种公牛441头,青年牛、育肥牛7 043头;全村牦牛折算为72 170个羊单位,其中能繁母牦牛折算为41 210个羊单位。经调查,全村草地产草量比前几年有一定程度降低,已出现较明显的退化趋势,牦牛冬季掉膘和死亡较为严重,牦牛出栏个体体重比前几年有一定程度降低,养殖经济效益有较大程度降低。
2.2.1传统草地载畜量计算 理论载畜量=(单位面积产草量×可利用率)/(牲畜日食草量×放牧天数)=[(114 072×284+143 331×196)×0.7+2 265×452×0.8+7 600×3.2]/(1.8×365)=65 731.92个羊单位。
经计算,牲畜超载率=(实际载畜量-理论载畜量)/理论载畜量×100%=(72 170-65 731.92)/65 731.92×100%=9.79%。因此,按此方法计算出的结果判定,该村草原载畜量超载率控制在10%以下,基本属于草畜平衡的范围,只需淘汰少量牲畜,就可达到草畜平衡。
2.2.2生态载畜量计算 (1) 冬春草地生态载畜量的计算公式
冬春草地生态载畜量=(114 072×284×55%×80%×95%×96%+2 265×452×80%+7 600×3.2)/(1.8×217×65.25%)=54 316.24个羊单位。
按此种方式计算,该村冬春草地牲畜超载率=(实际载畜量-理论载畜量)/理论载畜量×100%=(72 170-54 316.24)/54 316.24×100%=32.87%。因此,与传统草地载畜量公式计算的结果有着较大的区别。这主要是由于在冬春草地和夏秋草地相隔一定的距离,且冬春季节的夏秋草地处于更高海拔位置,严寒、冰雪,牲畜冬春季节不在夏秋草地放牧,夏秋季节也不在冬春草地放牧。在不同季节、不同草地放牧的情况下,冬春草地和夏秋草地的牧草资源不能平均和综合利用。所以,按此方法计算出的结果判定,该村草原冬春草地严重超载,必须淘汰20%以上的牲畜,才能基本达到草畜平衡。这也印证了该村草地由于严重超载,草地退化、产草量降低,牦牛冬季缺草造成掉膘和死亡、牦牛出栏个体体重降低、经济效益降低的现实情况。为此,采用新的计算方法,更符合牧区冬春和夏秋草地分牧的实际。
(2)冬春草地能繁母畜生态载畜量
冬春草地能繁母畜生态载畜量=54 316.24×58%=31 503.42个羊单位。
能繁母畜超载率=(实际能繁母畜载畜量-理论能繁母畜载畜量)/理论能繁母畜载畜量×100%=(41 210-31 503.42)/31 503.42×100%=30.81%。
按此种方式计算,该村能繁母畜超载率为30.81%,同冬春草地生态载畜量的超载率基本一致。同时,在核定冬春草地载畜量时,依据计算的冬春草地能繁母畜生态载畜量结果,只核对能繁母畜的数量,就可控制整个群体的数量,这就为减少草地载畜量核定工作量、减少核定差错、节约核定时间奠定了基础。
(3)夏秋草地生态载畜量
夏秋草地生态载畜量=(143 331×196×80%×95%×96%×98%)/(1.8×148)=75 400.27个羊单位。
按此种方式计算,该村夏秋草地牲畜超载率=(实际载畜量-理论载畜量)/理论载畜量×100%=(72 170-75 400.27)/75 400.27×100%=-4.28%。按此方法计算出的结果判定,该村夏秋草原没有超载,尚有4.28%的草原资源还没有利用。但是,如果养殖足够全部利用夏秋草地的牲畜,到了冬春季节就会更大程度的超载,牲畜缺草造成的掉膘、死亡、牦牛出栏个体体重降低、经济效益降低的情况就会更为严重。因此,草原的载畜量应该以瓶颈的冬春季节为限制指标而设定。
(4)夏秋草地能繁母畜生态载畜量
夏秋草地能繁母畜生态载畜量=75 400.27×58%=43 732.15个羊单位。
能繁母畜超载率=(实际能繁母畜载畜量-理论能繁母畜载畜量)/理论能繁母畜载畜量×100%=(41 210-43 732.15)/43 732.15×100%=-5.77%。
按此种方式计算,该村夏秋草地能繁母畜超载率为-5.77%,同夏秋草地生态载畜量的超载率基本一致。因此,在核定夏秋草地载畜量时,依据计算的夏秋草地能繁母畜生态载畜量结果,只核对能繁母畜的数量,就可控制整个群体的数量,这就为减少核定工作量、减少核定差错、节约核定时间奠定了基础。
2016年、2017年该村运用草地生态载畜量计算的结果,将牦牛在秋末入冬前的出栏季节进行淘汰和出栏后,全村冬春草地载畜量逐步控制到了55 000个羊单位以内。目前,该村草地已出现向好的趋势,草地产草量、植被盖度均有一定程度提高,牦牛冬季缺草有一定缓解,掉膘和死亡比例降低,得到了当地牧民群众的一致认同。
3 草地生态载畜量核定和管理方法探讨
3.1 推行秋末入冬为载畜量核定时间
冬春季节严重缺草造成的牲畜掉膘和死亡是制约青藏高原等高寒牧区草地畜牧业发展的“瓶颈”,也是造成草地超载,以及牧民陷入“超载-草地退化-更超载-草地沙化”、“夏壮、秋肥、冬瘦、春死”两大恶性循环的关键[16]。同时,秋末入冬前的牲畜经过夏秋季节丰盛牧草育肥,牲畜体重最大,且紧临元旦、春节等重大传统节日,市场需求旺盛,正是牧民出售牲畜的最佳时期,在此时间段内,有计划地出栏超载牲畜,将核定的草地载畜量调整到位,这样既能确保牧民获得最佳的经济收益,又可减少因冬春草地牲畜超载数量过多而缺草造成牲畜严重掉膘和死亡,给牧民带来经济损失。因此,将秋末入冬确定为统一的载畜量核定时间,既可确保牧民出栏超载牲畜获得良好收益,又可避免冬春季节缺草造成的牲畜掉膘和死亡,极大地减少牧民对载畜量核定工作的抵制情绪和工作冲突,便于牧民开展草地载畜量的自我调整,便于各级草原管理部门开展载畜量核定和草畜平衡管理工作。
3.2 推行以能繁母畜数量作为合理载畜量核定指标
由于能繁母畜数量决定翌年及今后较长一段时期内的牲畜群体数量[17]。因此,核定载畜量总量的同时又核定能繁母畜的数量,既可使能繁母畜数量保持在一个最佳比例范围内,生产较多的牲畜以增加经济收入,又可使畜群数量在一定时期内(生产水平未发生大的变化时)基本保持衡定,确保牲畜数量不会大起大落。
同时,以上一年冬春草地生态载畜量核定时确定的能繁母畜数量为基础,可以预测翌年产仔数量及夏秋季节畜群总量。然后利用夏秋季节生态载畜量公式计算出翌年夏秋季节生态载畜量,可以检验上一年冬春季节生态载畜量核定方法及畜群结构调整的正确性和合理性。这样,经过对冬春季节生态载畜量及其畜群结构优化调整后,既能确保牲畜越冬渡春,又能确保翌年有足够的牲畜数量,能最大限度利用夏秋草地丰富的牧草资源,实现草畜平衡和生产协调发展。
所以,以能繁母畜数量作为合理载畜量核定指标,草原管理部门不论任何时候、季节来核查载畜量和草畜平衡时,只要数清能繁母畜数量,就能知晓是否超载,包括牧民自已也就能清楚知道是否超载而主动维持草畜平衡。避免了不同季节或每个年度都要频繁进行全部牲畜分类、分年龄统计折算,大大减少了核定工作量,使载畜量核定和草畜平衡工作容易推行。
3.3 利用牲畜补偿代谢特点合理利用草原资源
牧民传统养殖方法中,充分运用了牲畜补偿代谢较强的特点,在冬春季节适当多养殖部分牲畜[18],以确保在第二年夏秋季节有足够的牲畜,能最大限度利用丰茂的牧草资源,保持农牧民收入的稳定和增长。在进行草原载畜量核定时,应尊重牧民传统习惯,在兼顾畜牧业生产发展和保护草原生态环境的前提下,丰富和完善载畜量的内涵,使载畜量的核定更符合保护草原生态的目标和草地畜牧业生产发展的实际,实现养殖效益的最大化[19-20]。同时,配套开展牲畜棚圈等畜牧业基础设施建设,提高牲畜防寒保暖能力,减少牲畜营养消耗,开展划区轮牧和春季草地禁牧试点示范,加强人工草地建设,利用牧草再生特点提高牧草产量和贮备,加大牲畜出栏,以期提高草地载畜能力,增加牧民经济收入。这样就能有效减少农牧民与草原管理部门之间在进行草原载畜量核定时的分歧,既有利于农牧民进行草原载畜量的自我核定和调整,又有利于推进我国草原载畜量核定工作的开展,有效保护草原生态环境。
3.4 综合配套相关政策,减轻草原超载过牧压力
根据青藏高原等高寒牧区草原生态保护和草地畜牧生产现状,首先可结合当前牧区开展的国家草原生态补助奖励政策,建立科学有效的牧民草原载畜量核定和验收制度[21]。并按照“核定公示、验收公示、兑现奖惩”的原则,对牧户载畜量进行核定和公示,在统一核定时间认真组织开展草原载畜量数量核查,再将国家的草原生态补助奖励资金兑现到履行减畜责任、载畜数量控制在核定范围、草原生态保护较好的牧户。对载畜量或能繁母畜数量超出核定数量、草原生态出现退化甚至沙化的牧户,不发放国家的草原生态补助奖励资金;二是结合“乡规民约”,将载畜数量控制和出栏减畜目标纳入“村规民约”,约定为了保护全乡或全村草原,统一制定每人限养能繁母畜的指标数量,通过牧民相互之间的监督和约束,确保载畜量核定和草畜平衡工作落到实处,并采取划区轮牧等方式提高牧草利用效率[22],从而在保护草原生态的前提下,兼顾牧民经济收入的增长;三是在载畜量核定过程中,可结合当前开展的能繁母畜意外死亡财政补贴性保险等优惠政策,对牧民饲养超出核定载畜数量的能繁母畜,不纳入政策保险范围,让牧民主动出栏超载牲畜。从而三管齐下,达到有效控制草原载畜量,实现草原生态保护和牧民增收的双赢成效。
4 总结
为了缓和草畜矛盾,兼顾牧民收入与草原生态保护,在结合牲畜补偿代谢特点、不同季节牧草营养价值、提前预估气候不利因素等基础上,计算出的草原生态载畜量,既能防止冬春牲畜数量过多、牧草不足造成的牲畜掉膘、死亡等经济损失,又能避免按照牲畜全价营养需要标准计算的载畜数量过低,虽牲畜能够全部越冬渡春,但第二年没有足够数量的牲畜利用夏秋季节丰茂的草原资源,造成农牧民收入降低这两种不利局面的出现,在草原生态环境保护和牧民增收之间找到一个草地载畜量平衡点,更容易被高寒牧区的牧民所接受。采用能繁母畜作为核定指标,能减少核定工作量,节省核定时间,便于进行核定和监督管理,值得在青藏高原等高寒牧区推广和应用。