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2.1.4 绵羊的生态位宽度

从表3-4可以看出,同一放牧率不同放牧季节下,绵羊的营养生态位是不同的。随着放牧季节的后移,绵羊的生态位宽度显著(P < 0.05)降低。春季,随着放牧率的增加,绵羊的生态位宽度显著(P < 0.05)下降,而在夏秋季节,绵羊的生态位宽度在放牧率4.00/公顷下显著(P < 0.05)低于轻牧(1.33/公顷)和重牧(6.67/公顷)。

3-4不同放牧率和放牧季节绵羊的营养生态位宽度

放牧季节

放牧率(羊/公顷)

1.33

2.67

4.00

5.33

6.67

六月下旬

1.84 aA

1.85 aA

1.74 bA

1.71 bA

1.77 bA

八月上旬

1.73 aB

1.72 aB

1.60 bB

1.58 bB

1.68 aB

九月上旬

1.62 aC

 1.53 abC

1.49 bC

 1.53 abC

1.60 aC

 

注:同一行中不同字母(a, b)的数值间差异显著(p < 0.05);同一列中不同字母(A, B, C)的数值间差异显著(p < 0.05

2.2 放牧牛食性和食量研究

试验2004在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站北部固定与半固定沙地和锡林河流域中部河漫滩进行。选择4岁肉乳兼用哺乳牛(蒙古母牛×黑白花公牛,下称放牧牛)3头,体重300 kg 左右,分别于200471813分两期应用链烷技术测定其食性和食量,每期14d,其中预试验期7d,正试验期7d。试验开始,每头牛投喂一粒YC饱和链烷缓释胶囊(购于新西兰CaptecTM公司),胶囊中含C32C364.0 g,其在牛瘤胃环境下,每天释放200 mg,可持续释放1723d7d后在家畜瘤胃内释放速率稳定。试验牛每天7:0019:00自由放牧,放牧结束后自由饮水,晚上圈于圈中。放牧时跟踪牛的采食路线,观察并记录其所采食的牧草种类。

2.2.1 放牧牛的食性变化

从表3-5可以看出,不同季节放牧牛采食的牧草种类基本相同,但采食的比例存在差异,放牧牛的食物资源主要以绳虫实、菊叶委陵菜、米氏冰草和小叶锦鸡儿为主。随放牧季节的后移,绳虫实和米氏冰草采食比例增加,而菊叶委陵菜、鹅绒委陵菜和蒲公英的采食比例却下降,放牧牛对小叶锦鸡儿的采食比较稳定。

3-5 不同放牧时期牛采食的牧草种类及其比例

植物种

七月上旬

八月中旬

平车前P. depressa

4.2 ±0.3

绳虫实C. declinatum

10.4 ±2.7

23.9 ±1.5

鹅绒萎陵菜P. anscrina

7.1 ±1.8

1.0 ±0.5

糙叶黄芪A. scaberimus

2.9 ±2.2

灰脉苔草C. appendiculata

1.4 ±1.9

1.3 ±0.1

菊叶萎陵菜P. tanacetifolia

27.8 ±4.1

12.3 ±0.5

蒙古篙A. nwngolica

7.5 ±2.3

2.8 ±0.2

米氏冰草A. michnoi

19.3 ±5.1

39.2 ±1.7

蒲公英T. mongolicum

12.3 ±1.7

3.6 ±0.2

小叶锦鸡儿C. microphylla

11.2 ±2.0

11.8 ±0.7

2.2.2 放牧牛的食量变化

不同放牧时期放牧牛对牧草的采食量是不同的,随着放牧时期的后移,放牧牛的采食量牧草的量显著增加(图3-8)。七月上旬放牧牛的采食量为6.57 ±0.32 kg;八月中旬为8.10±0.08 kg

2.3 自由放牧绵羊食性研究

选择典型草原和荒漠草原不同群落类型为研究对象,于200578月份用链烷技术估测群落中自由放牧绵羊的食性。试验地点选择在内蒙古草原羊草群落、大针茅群落和小针茅群落的不同放牧强度小区。该试验的放牧强度是以离开村庄或围栏距离的远近来选择不同放牧压力的试验小区,重牧区(HG)离村庄

3-8不同放牧时期牛牧草采食量

1.6km以内,中牧区(MG)离村庄1.6 km 3.2 km,轻牧区(LG)或无牧区(NG)离开村庄3.2 km或围栏内(Holechek1988)。因为当地牧民的家畜晚上都圈于圈中。

在小针茅群落中,无牧区选择在围封10年的围栏内,中牧区和重牧区分别选择在距村庄2 km1 km的区域;在羊草群落中,无牧区选择在围封24年的围栏内,中牧区和重牧区分别选择在距村庄2 km1 km的区域;在大针茅群落中,无牧区选择在围封24年的围栏内,中牧区选择在围栏外。

2.3.1 群落植物种类组成

植物种类及其地上生物量在不同植被群落中是不同的,在小针茅群落中,有1420种植物,但其中10种植物地上生物量占群落总生物量的99%以上,它们是食草动物的主要食物来源。其中,优势种小针茅(S. klemenzii)随放牧强度的增加而下降,猪毛菜(Salsola collina)随放牧强度增加而增加,并且成为优势种(表3-6)。在羊草

3-6不同放牧强度三种群落类型中主要植物种及其干物质比例(%)

植物种

小针茅群落

羊草群落

大针茅群落

MG

HG

MG

HG

MG

西伯利亚羽毛A. sibiricum

 

 

1.6

 

 

米氏冰草A. michnoi

 

 

8.0

 

4.1

多根葱A. bidentatum

11.0

4.5

 

 

 

双齿葱A. polyrhizum

5.3

1.5

 

 

 

冷蒿A. frigida

 

1.0

 

 

 

苔草C. duriuscula

 

1.0

 

 

 

黄囊苔草C. korshinskyii

 

 

28.4

42.6

12.5

无芒隐子草C. songorica

11.6

17.8

 

 

 

糙隐子草C. squarrosa

 

 

13.1

19.8

37.3

木地肤K. pristata

3.5

 

 

 

 

羊草L. chinensis

 

 

47.3

33.3

35.6

星毛萎陵菜P. acaulis

 

 

1.6

4.4

 

猪毛菜S. collina

60.6

72.2

 

 

4.3

小针茅S. klemenzii

8.0

2.0

 

 

 

大针茅S. grandis

 

 

 

 

6.2

注: MG: 中等放牧区; HG: 重度放牧区

 3-8三种植物群落中放牧绵羊对牧草的选择性指数(SI

植物种

 

小针茅群落

羊草群落

大针茅群落

MG

HG

MG

HG

MG

西伯利亚羽毛A. sibiricum

 

 

0.64

 

 

米氏冰草A. michnoi

 

 

0.99

 

1.51

多根葱A. bidentatum

3.18

4.46

 

 

 

双齿葱A. polyrhizum

4.86

1.58

 

 

 

冷蒿A. frigida

 

4.55

 

 

 

苔草C. duriuscula

 

1.92

 

 

 

黄囊苔草C. korshinskyii

 

 

4.17

6.40

5.71

无芒隐子草C. songorica

1.72

2.01

 

 

 

糙隐子草C. squarrosa

 

 

0.40

0.79

0.64

木地肤K. pristata

1.14

 

 

 

 

羊草L. chinensis

 

 

2.52

5.45

2.66

星毛萎陵菜P. acaulis

 

 

 

0.10

 

猪毛菜S. collina

0.80

0.88

 

 

0.42

小针茅S. klemenzii

0.88

0.93

 

 

 

大针茅S. grandis

 

 

 

 

0.51

注: MG: 中等放牧区; HG: 重度放牧区

2.4 小结

2.4.1 链烷技术可以精确测定绵羊排粪量、采食牧草的比例和干物质采食量,且用C33: C32估测的采食量更接近放牧家畜实际采食量。

2.4.2 运用链烷技术结合扣笼方法可以准确估测天然草地自由放牧绵羊对9种牧草的采食比例和采食量。放牧绵羊的食性随放牧率和放牧季节的变化而变化,但采食量的变化差异不显著;随放牧率的增大,绵羊公顷增重增加,但日增重下降。不同放牧率和放牧季节放牧绵羊对植物的采食随食物资源的可利用性和易接近程度而改变,同时,放牧率和放牧季节对放牧绵羊的食性存在显著的互作(P < 0.05)。在放牧生态和管理中,放牧绵羊的食性比食量更值得关注,因为放牧家畜的食物选择性是引起草地群落演替的主要原因。

2.4.3 对植物种类组成较多的草地,运用链烷技术估测放牧家畜的食性和食量时有一定的缺陷。链烷技术能估测放牧牛对9种牧草的采食,并且不同放牧季节采食的牧草种类及其比例不同,其采食量随放牧季节的后移而显著增加。

2.4.4 放牧家畜的选择性采食是引起群落多样性变化的主要原因,随放牧压力的增加,小针茅群落、羊草群落和大针茅群落的多样性均下降,按照“中度干扰假说”理论,三种群落外的放牧压力都偏高,为重牧或过牧。在放牧样地(克氏针茅群落)放牧率为2.67/公顷较为适宜。

3. 草畜平衡动态遥感监测方法研究

利用Terra/MODIS数据源,结合地面实测资料以及GPS定位数据,建立了108个遥感分区模型和6个总体估产模型,同时进行最佳模型筛选,并从多途径进行模型的验证;对锡林郭勒草原第一性生物现存量作了估测,并将模型外推到内蒙古自治区全境及其他年份;利用2005年植被指数数旬度序列数据集进行了锡林郭勒天然草原两个关键生育期监测;同时利用遥感数据进行采食量信息提取,并进一步对锡林郭勒草原净第一性生产力反演进行了初步研究,建立了净第一性生产力反演的模型系统;利用旬度植被指数变动系数作为利用强度监测指标,对2005年锡林郭勒盟草原生育期内不同旬度、月份和生长期内天然草原利用强度及分布进行监测和制图;最后,探讨了利用遥感技术进行草畜平衡评价的方法、过程和模型,并进行了区域草畜平衡的评价。

3.1 锡盟地区净第一性生产力与消耗量

本研究针对锡林郭勒草原的特点,提出了利用遥感方法进行牧草消耗量反演的技术路线、方法和流程,并在区域尺度下,对牧草消耗量进行估测,得到旬度、月以及牧草生长期内以像素为单位的牧草消耗量。在获得消耗量基础上,反演了锡林郭勒盟草原的ANPP,计算了全盟平均消耗率。计算结果表明,全盟2005年天然草原生长季节内平均超载率为15.3%(按50%为合理消耗率计算,表3-9)。

3-9  2005年锡盟地区净第一性生产力与消耗量表  单位:%,kg /hm2, kg

地区

 

净第一性生产力(ANPP

可利用部分按50-65%

消耗量

 

单位消耗量

 

消耗率

可食草消耗率

西乌珠穆沁旗

3974080408

2583152265

1631653526

418.6

41.06

63.2

东乌珠穆沁旗*

6523806983

4240474539

2743302085

299.1

42.05

64.7

锡林浩特市

2409576296

1445745778

1153094885

391.3

47.85

79.8

苏尼特右旗

471714377

235857188.5

67391284.4

13.23

14.29

28.6

苏尼特左旗

1030410799

515205399.5

316296823.2

41.04

30.7

61.4

阿巴嘎旗

3135318219

1881190931

1374798155

231.8

43.85

73.1

正蓝旗

1149155632

689493379.2

379808346.2

199.5

33.05

55.1

镶黄旗

344425157.6

206655094.6

84034712.47

83.2

24.4

40.7

正白旗

523739839.7

314243903.8

184055013.2

157.9

35.14

58.6

多伦县

437913823.6

262748294.2

149666855.7

188.7

34.18

57.0

太卜寺旗

258828287.2

155296972.3

94467402.29

169

36.5

60.8

合计

20258969823

12530063745

8178569088

199.4

40.37

65.3

*含乌拉盖。单位消耗量等于各地区采食量占总草原面积的百分比,消耗率等于消耗量占净第一性生产力的百分比,可食草消耗率等于消耗量与可利用牧草比值的百分率。西乌珠穆沁旗和东乌珠穆沁旗草可利用率65%;苏尼特左旗及右旗草可利用率为50%;其余地区为60%

3.2 2005年锡林郭勒草地草畜平衡监测

本研究探讨了利用遥感资料监测草地草畜平衡动态变化的方法,建立了草畜平衡动态监测的模型系统,并对锡林郭勒地区2005年草原的超载率进行计算(表3-10,表3-11)。

3-10   2005年锡盟地区超载率月动态  单位:%

 

阿巴嘎旗

西

西

锡林浩特 

全盟

5

9.2

5.1

8.9

5.5

9.1

5.8

5.4

9.7

6.3

7.8

 

6

10.1

16.9

16.8

9.9

12.2

12.1

14.6

10.8

12.5

12.0

 

7

11.9

20.1

21.1

15.4

15.5

24.4

13.6

18.5

15.0

20.7

 

8

31.5

20.6

17.7

31.7

11.9

25.7

24.6

18.6

21.7

21.5

 

5-8

15.7

15.1

16.1

15.6

12.2

17.0

14.5

14.4

13.9

15.5

16.1

注:苏尼特左旗简称东苏旗,苏尼特右旗简称西苏旗,东乌珠穆沁旗简称东乌旗,西乌珠穆沁旗简称西乌旗

3-11  锡林郭勒盟超载量月动态计算结果    单位:万羊单位

 

阿巴

嘎旗

正白旗

东苏旗

东乌旗

镶黄旗

正蓝旗

乌拉盖

西苏旗

西乌旗

锡林浩特 

全盟合计

5

23.18

4.88

16.95

22.92

6.44

6.96

4.40

13.78

22.73

22.55

216.04

6

25.45

16.17

32.00

41.26

8.64

14.53

11.89

15.34

45.09

34.69

248.34

7

29.98

19.23

40.20

64.18

10.97

29.30

11.07

26.28

54.11

59.85

347.27

8

79.36

19.71

33.72

132.10

8.43

30.86

20.03

26.42

78.28

62.16

490.62

5-8

39.55

14.45

30.67

65.01

8.64

20.41

11.80

20.45

50.14

44.81

325.06

注:苏尼特左旗简称东苏旗,苏尼特右旗简称西苏旗,东乌珠穆沁旗简称东乌旗,西乌珠穆沁旗简称西乌旗

监测结果表明:全盟8月份超载率最严重,达到20%以上,但整个生长季节内(6-8月)平均超载率为16.1%,超载家畜325万个羊单位。

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