基于牦牛牧食行為的天然草地補(bǔ)飼空間分布研究

王 迅，郝力壯，王萬邦，柴沙駝，劉書杰

（1.青海省高原放牧家畜營養(yǎng)與生態(tài)國家重點(diǎn)實驗室培育基地，西寧 810016；2.青海省高原放牧家畜營養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實驗室，西寧 810016；3.青海高原牦牛研究中心，西寧 810016；4.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，西寧 810016；5.青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，西寧 810016）

牦牛被稱作高原之舟，是青藏高原及其毗鄰地區(qū)的主要畜種之一，全世界有93.7%的牦牛分布在中國青藏高原地區(qū)［1-2］，經(jīng)過長期的自然選擇和自身適應(yīng)，牦牛對高海拔、缺氧、低溫、氣候變化劇烈的高原生態(tài)環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，也是這一地區(qū)不可缺少的生產(chǎn)資料和生活資料［3］。

青海省可利用草地多以高寒草地、高寒草甸為主，氣候惡劣、空氣稀薄、寒冷且溫度變化劇烈，晝夜溫差極大，牧草生長季短，最重要的是具有極端的環(huán)境脆弱性［4］。目前，三江源區(qū)仍延續(xù)著傳統(tǒng)且粗放的放牧模式，多年的生產(chǎn)實踐證明，這種模式與發(fā)展現(xiàn)代草地生態(tài)畜牧業(yè)相悖，草地超載過牧，不僅出現(xiàn)持續(xù)退化，家畜生產(chǎn)性能也出現(xiàn)下降，最終降低了本地區(qū)草地畜牧業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。因此，發(fā)展現(xiàn)代草地生態(tài)畜牧業(yè)［5-7］，必須著眼于放牧家畜與天然草地之間的和諧，做到草畜平衡，實現(xiàn)保護(hù)與發(fā)展并舉的區(qū)域發(fā)展目標(biāo)。

由于暖季牧草生長旺盛，生產(chǎn)力高，利用時間短，相對比較充足；冬春草地，牧草已經(jīng)枯黃，營養(yǎng)成分降低，可利用的枯草只相當(dāng)于生長旺季的1/3到2/3，因而比較緊缺。另外，課題組多年的研究結(jié)果表明：冷暖兩季牧草營養(yǎng)差別很大，草地營養(yǎng)載畜量兩季相差數(shù)十倍，草地營養(yǎng)供給量與家畜營養(yǎng)需要量極度不平衡［8］。因此，如何克服冬春季牧草缺乏、夏秋草地利用不充分的問題，做到高寒天然草地合理利用，兩季草場均衡放牧，是草地畜牧業(yè)發(fā)展的核心問題，也是發(fā)展高原畜牧業(yè)集約化生產(chǎn)的必然。研究家畜的牧食行為對于合理利用草地，提高家畜生產(chǎn)力，優(yōu)化放牧管理系統(tǒng)具有重要意義，尤其對于牧草缺乏的冷季，如何為家畜進(jìn)行營養(yǎng)補(bǔ)飼［9］，解決牧草不足而導(dǎo)致的生產(chǎn)力低下等各種問題，顯得頗為重要。

本文以玉樹縣國營牧場為研究區(qū)，探索基于放牧管理與牦牛牧食行為觀測的天然草地營養(yǎng)補(bǔ)飼，以期為天然草地合理利用，發(fā)展集約化草地畜牧業(yè)，制定放牧管理措施，提供基礎(chǔ)的信息和科學(xué)依據(jù)。

1 試驗地概況

玉樹縣國營牧場距結(jié)古鎮(zhèn)20余km，距西寧835km，牧場地處北緯 33°02′9.54″，東經(jīng) 96°51′3.53″，海拔 3 970～4 930 m?，F(xiàn)有草場3.69萬hm2，可用草場2.20萬hm2，占全場60%。牦牛4 000頭，藏羊3 200頭。場部周圍概況見圖1。

圖1 研究區(qū)地理概況

2 研究方法

2.1 草地調(diào)查 主要是調(diào)查草地地上生物量與營養(yǎng)含量。采用1 m×1 m樣方，每個樣點(diǎn)根據(jù)實際草地變化梯度隨機(jī)取3個樣方，剪取地上植被，帶回實驗室，分析牧草生物量和營養(yǎng)成分含量。

2.2 牦牛牧食行為記錄 采用兩套牦牛行為記錄GPS記錄器，對牦牛野外采食進(jìn)行連續(xù)觀測。GPS記錄器記錄牦牛牧食過程中游走的位置、海拔、時間。

2.3 數(shù)據(jù)處理 牦牛牧食行為數(shù)據(jù)：將GPS記錄器導(dǎo)出，格式轉(zhuǎn)化，然后分析游走路徑的海拔分布、時間分布、空間分布。

3 結(jié)果與分析

3.1 牦牛牧食行為 牦牛牧食路徑如圖2～3，路徑分布與海拔-速度關(guān)系如圖4。分析結(jié)果顯示，牦牛牧食主要分布在次生地周圍和河流周邊，平均每日行走2～4 km，平均速度為每小時1.6 km，最大速度為每小時4.8 km，牧食點(diǎn)海拔相差80 m，每日總采食時間約11 h，采食過程中臥地休息上半天與下半天時間分布相當(dāng)。

圖2 牦牛群1牧食路徑

圖3 牦牛群2牧食路徑

圖4 牦牛牧食路徑分布與海拔-速度關(guān)系

3.2 補(bǔ)飼空間分布 牦牛野外放牧過程中，對其采食產(chǎn)生較大影響的因素有：地形差異、牧草質(zhì)量、水源距離。通過以往的研究發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)暖季雨水充足，牧草生長旺盛，草地牧草相對充足，可基本滿足牦牛對飼草料的需求，滿足對營養(yǎng)物質(zhì)的需求；而冷季牧草無法滿足牦牛對飼草的需求，粗蛋白更是缺乏。因而，本研究中，考慮以下3個因素，作為天然草地補(bǔ)飼空間分布依據(jù)：

1）以牦牛8：00—20：00的游走路徑為基礎(chǔ)，做90 m的緩沖，代表牛群的牧食游走路徑；行走路徑如圖2、圖3所示。

2）矢量化研究區(qū)河流圖，并做200 m緩沖，作為研究區(qū)水源供給分布區(qū)；

3）矢量化研究區(qū)道路圖，做100 m緩沖，作為補(bǔ)飼設(shè)施安置以及后續(xù)補(bǔ)飼便利條件區(qū)；

最終將以上的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)相互疊加，選取公共區(qū)域，作為補(bǔ)飼空間分布初始選擇地點(diǎn)，同時結(jié)合研究區(qū)的規(guī)劃方案與牧民的經(jīng)驗，確定最終的補(bǔ)飼空間分布點(diǎn)，如圖5。

從圖5可以看出，研究區(qū)補(bǔ)飼合理的空間分布主要是順著河流、緊靠道路、遠(yuǎn)離山坡，分布在草地營養(yǎng)等級中等區(qū)，這突出了補(bǔ)飼安置與補(bǔ)飼的方便性，同時顯示出了補(bǔ)飼放牧管理中的適合性。

圖5 天然草地補(bǔ)飼空間分布

4 討論

4.1 天然草地補(bǔ)飼空間 本研究中，綜合考慮了補(bǔ)飼難易程度，水源以及牦牛牧食路徑三者因素，然而，由于工作持續(xù)時間較短，研究中沒有考慮到不同草場、草地類型、不同區(qū)域草場營養(yǎng)狀況、生態(tài)區(qū)與放牧區(qū)的劃分［10］以及補(bǔ)飼產(chǎn)生的實際效益，從保護(hù)生態(tài)環(huán)境和增加畜牧業(yè)生產(chǎn)角度分析，下一步的工作是增加畜牧業(yè)產(chǎn)值，同時更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

4.2 補(bǔ)飼與草畜平衡 牦牛牧食行為與草地狀況有關(guān)。研究區(qū)草場具有較好的水熱條件，次生地中牧草多為優(yōu)勢牧草，草產(chǎn)量豐富［11］；次生地以外，草地被過度啃食，牧草生長低矮，在冬季，草地便難以為牦牛提供適量充足的牧草。因而，通過加大采食強(qiáng)度和時間來進(jìn)行采食，造成草地過度放牧，牧草營養(yǎng)生長受到破壞，進(jìn)而，形成草地更難以滿足家畜對牧草需求的惡性循環(huán)，最終草地生長低矮，優(yōu)質(zhì)牧草減少，適口性下降；家畜體格越來越小，生產(chǎn)、健康季節(jié)性受限。

研究牦牛的牧食行為，同時也要考慮牦牛采食、反芻一系列行為，然而重要的是如何做到在保護(hù)生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)上發(fā)展草地畜牧業(yè)，做到草畜平衡，是區(qū)域發(fā)展的核心問題。在接下來的工作中，研究將會更加深層次的考慮補(bǔ)飼方式與效益、補(bǔ)飼飼料配比以及動態(tài)草地載畜量與草畜平衡［12-14］問題，做到優(yōu)先保護(hù)生態(tài)，重點(diǎn)發(fā)展畜牧業(yè)的目的。

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