简介
食草放牧是最普遍、最简便、最经济的草地利用方式,是草地合理利用与培育改良研究必然涉及的重要问题。草地在放牧情况下,有2个演替方向:一是进展演替,二是退化演替。研究草地放牧演替的目的,在于掌握草地在放牧利用下的演替方向,针对不同的演替阶段采取相应的培育措施,防止退化演替,促进进展演替,使草地演替向着有利于生产的方向进行。
我国北方草原近300万km2,是我国重要的畜牧业基地,又是北方和京津地区重要的绿色屏障。北方草原大多处于干旱、半干旱气候条件下,生态系统承受干扰的能力十分有限。据统计,我国天然草原已有近1/3的面积处于不同程度的退化之中,草原大面积退化已严重威胁着我国畜牧业生产和牧区人民的生活。
内蒙古草原是我国北方最具代表性的草原,近一个世纪以来,特别是近50年来,随着人口的增加和经济的发展,加之不合理的利用,内蒙古的草地大面积退化,生态环境日益恶化,严重威胁着农牧业生产和当地及周边人民的正常生活。内蒙古可利用草地中,已有60%发生了退化。素以水草丰美著称的全国重点牧区呼伦贝尔草原和锡林郭勒草原,退化面积分别达23%和41%,鄂尔多斯草原的退化最为严重,面积达68%以上。
草原退化已成为我国重大的资源和环境问题之一。研究放牧对草原的影响,认识放牧影响下草原退化的过程和机制,采取合理的管理措施,防止草原退化,保证草地畜牧业的可持续发展,是草原生态学的重要任务。在放牧影响下,草原植被结构、生产力、生物学特点等均发生变化,国内外已有大量的研究报道。1
放牧方式放牧制度可分为无系统放牧(自由放牧)和系统放牧两类,包含下列几种主要放牧方式:
①连续放牧。家畜在全部放牧时期内,不受限制地放牧在一块草地上,属于自由放牧,是一种较原始的放牧方式。
②固定放牧。在放牧时期的一个较长阶段,使一定数量的家畜不受限制地放牧在一定面积的草地上。也属自由放牧,但比前者进步。
③轮流放牧。将草原划分成若干区段,按一定的时间和顺序轮回放牧和休闲(见草原管理)。是系统放牧的主要形式,也是草原合理利用的主要方法。
④混合放牧。将两种或多种采食特性不同的家畜放牧在同一草原上,如牛、羊混群放牧或先放牛、后放羊。有计划的混合放牧属系统放牧。
⑤隔栏放牧。容许幼畜通过隔栏间隙进入某一草原地段采食,而母畜不能进入的放牧方式,也属系统放牧。中国北方和西南的一些农区,一户或几户的混合小畜群利用小片零星草地、茬地放牧或用绳索系留放牧,一般属于自由放牧。
现代以放牧为主舍饲为辅或舍饲为主放牧为辅的集约化肉用牛生产和季节性畜牧业生产,是一种高效率的放牧饲养制度。
影响放牧对牧草生长和发育的影响放牧对牧草的直接影响是通过采食植物的叶片和茎秆降低叶面积指数(LAI),扰乱碳水化合物的合成和供应,影响牧草的生长和发育。叶面积指数的大小直接影响牧草的光合作用。光合作用是产生初级生产力的一个重要的生理过程。研究表明放牧后牧草冠层的净光合率(NPR)下降迅速。如果增大放牧压力,牧草的新鲜叶片将被采食,净放牧率将会持续下降。
光合作用产生的一部分营养被用于植物生长,另一部分被贮存下来。牧草中贮存的营养是一种非结构性碳水化合物,包括单糖、蔗糖和淀粉。草地被放牧采食后,牧草的生长主要依赖于残茬中和地下的营养物质。光合作用是牧草生长碳的主要来源。如果牧草没有被家畜及时采食,碳将会转移到根部,叶鞘和茎秆基部或者随着枯枝落叶损失掉。
放牧对植被组成和群落结构的影响放牧对植被组成结构、特征、生产和植物群落的动态规律的影响一直是大家关注的焦点问题。放牧是一种典型的认为干预,它不仅改变草地的形态特征,也会改变草地的生产力和物种的的结构。而且放牧会直接影响草地的景观,物质和养分的循环以及草地的演替方式。在家畜-植被的相互作用中,从初级生产力向次级生产力的转换过程中,家畜的牧食行为是重要的影响因素。
放牧草地通常存在多种物种。在景观水平上调整植被组成,放牧是一个重要的因素。在一个植物群落中,家畜会拒食一些物种,而将其他物种作为牧草采食。内蒙古细毛羊的选择性采食和较高放牧率的互作是导致植物多样性和均匀度下降及群落优势度上升的主要原因之一。不同种类牧草对家畜放牧采食的反应是不同的,这于其受损失后的再生能力,物种间的竞争影响,非生物条件和放牧家畜的类型及放牧强度有关。虽然许多物种采食后不能够恢复,然而有报道表明受到采食的牧草相比未被采食的牧草生长更加迅速。然而随着放牧强度的加大,生物量的损失将会达到一个不能通过再生而维持的水平,这时生产力就会下降。在持续高放牧率下,冷蒿草原最终将进一步退化趋同为星毛委菱菜草原。合理的放牧能够加快牧草的生长,维持草地生产力或者改良草地。增大放牧压力能够减少植物种群的形态变化,降低家畜选择采食的能力和时间,改变物种丰富度、结构和物种组成。
放牧对土壤环境的影响(1)土壤结构。家畜在草原上走动、奔跑,对草层和表土有破坏作用。长期过度践踏会使草原地面裸露,土壤通透性下降,造成水土流失。但合理放牧的适当践踏,能使地面苔藓和藻类形成的覆盖层破碎,有利于自然散落的牧草种子获得生长发育的环境条件;还能使枯死的植物倒伏、破碎、加速分解,提高土壤的有机质含量。
(2)土壤肥力。在放牧过程中,家畜的粪尿是牧草的营养物质,一头 500千克重的成年牛,一年排泄氮约7.5千克、磷约 3千克、钾约4千克。因此放牧能使牧草和家畜相互提供营养物质,对草原生态系统的物质循环起促进作用。但如放牧的家畜密度过大,过多的粪尿排泄会污染牧草,对草原的利用产生不良影响。在放牧过程中,草原能耐受家畜采食、践踏和粪污的能力称为草原的耐牧性,它由牧草的生活力、再生性和草皮的弹性构成。在土壤含有机质多、结构好、通透性强的条件下,植物的根系稠密,与土壤结合形成弹性很强的草皮,草原的耐牧性就强。2