都蘭縣高寒草地的環境特點對牧草和家畜的影響

梁澤勝

青海省都蘭縣草原站,青海 都蘭 816100

都蘭縣位于青海省中部,柴達木盆地東南緣,介于東經 90°29′～ 99°16′,北緯 35°17′～ 37°27′,東接海南州共和縣、興海縣,南瀕果洛州瑪多縣和玉樹州曲麻萊縣,西連格爾木市,北鄰大柴旦鎮、德令哈市和烏蘭縣。東西長310 km,南北寬180 km,土地面積45270 km2,約占青海省土地總面積的6%。都蘭縣跨柴達木盆地和昆侖山山脈2大單元地貌,整個地勢中西部最低,而北、南、東漸高,海拔高度2675～5536 m,相對高度差2861 m。

都蘭縣共有12類草地212.65萬hm2,草地類型多樣、呈環狀分布,由盆地最低處向四周的高山,依次為沼澤類、荒漠草原類、干荒漠類、山地荒漠類、草原化荒漠類、山地草原類(疏林類鑲嵌在其中)、山地草甸類、灌叢草甸類、高寒草原類、高寒沼澤類和高寒草甸類。海拔高于3700 m的高寒草地主要集中在高寒草甸類、高寒草原類、高寒沼澤類、山地草原類及灌叢草甸類5大類上,草地面積109.21萬hm2,占草地總面積的51.36%。高寒的獨特環境對都蘭縣牲畜、牧草產生巨大影響,制約著草地畜牧業的發展。

1 海拔高度與氣壓的影響

1.1 海拔高度對牧草的影響

隨著海拔高度的增加,太陽輻射、降水、氣溫和土壤微生物環境都會發生變化,草群的種類構成和生物量積累方式必定也要發生變化。因此,高海拔會通過氣候因子的變化來影響植被的發育,形成高原植被景觀。

1.2 氣壓對家畜的影響

隨著海拔的升高,空氣層的厚度急劇減小,空氣中氧含量及氣溫也相應降低。通常在大氣中,海拔每上升100 m,氣壓下降1260 Pa,而氧分壓每下降160 Pa氣溫平均下降0.6℃。青藏高原以地勢高聳著稱,高海拔地區(3000 m以上)多屬于牧業區,平均氣壓低于65000 Pa,還不足海平面氣壓的2/3,氧含量低。地勢高、低溫及缺氧構成了畜牧業生產的重要生態特征。氧氣是各種動物生存的根本要素,高原缺氧,對牲畜造成一定的危害,高山不適癥及高原心臟病在較大范圍內危害著家畜的健康,低海拔地區的家畜在這里多有機體適應不全等表現,嚴重的甚至導致死亡。因此,高原缺氧是發展畜牧業的不利因素。

2 太陽輻射與日溫差的影響

2.1 對牧草生物量積累的影響

都蘭縣高寒草地空氣干燥、稀薄、透明度大,晴天較多,所以太陽輻射過程能量損耗小,直接輻射量占總輻射量的60%以上,直接輻射量年絕對值超過1000 kcal/cm2,遠遠高于上海和北京 40、30 kcal/cm2的輻射量。短波光(＜0.526μ)的比值大,在植物的光合作用中,短波光中的藍紫光對形成蛋白質和脂肪有顯著的作用,碳水化合物則在紅橙光下形成。因此,高寒草地天然牧草營養豐富、塊根作物個體大、麥類產量高,均與光照強度、光質和日溫差有關。總體而言,牧草的質量比較好,但是水資源不足,限制了農牧業對光能的充分利用。

2.2 對家畜的影響

高原家畜以放牧為主,為維持熱量平衡,主要依靠采食牧草和太陽光照來增加熱量。高原陽光充足,太陽光中的紫外線含量較高,一般占總輻射的35%以上(低海拔地區不到10%),不僅具有強烈的殺菌作用,還可增加血液中鈣、磷的沉積,對幼畜骨骼發育起重要作用。另外,日溫差大是高寒地區的一個顯著特點。從生物學觀點來看,白晝溫度高、光照強、光合作用時間長,有利于生物機能活動和有機質的制造;夜晚氣溫低、呼吸作用弱、養分消耗少,有利于有機質的積累。

3 氣溫的影響

3.1 對牧草生長的影響

多年生禾本科、莎草科牧草,日均溫穩定通過0℃、土壤濕度為16%以上時,土壤仍處于晝消夜凍狀態,牧草此時開始萌芽;日均溫穩定通過5℃時,牧草開始返青;日均溫穩定通過10℃時,牧草長勢最好;日均溫低于5℃時,牧草基本停止生長;氣溫降至0℃以下時,莖葉完全枯黃,生長完全停止。

3.2 對家畜的影響

各種家畜對氣候條件的適應,都有一個基本要求和范圍。氣溫過低或過高,不僅影響家畜的生長發育和生產力水平,而且危及畜種的繁衍和生存。高溫使家畜生殖、采食停止或發生日射和熱射病,溫暖氣候能使家畜發育加快,寒冷氣候則使其生長緩慢、晚熟,相對來說,低溫對家畜的影響較為嚴重。

春季日均溫0～3℃為家畜的春乏階段,是家畜體質最差、體重最輕時期;日均溫3～5℃為其復壯階段;日均溫從5℃以上到降至0℃為其肥育期;冬季氣溫低于-10℃時,家畜開始消瘦掉膘。牦牛最適宜的生存環境為5～13℃,藏羊為8～22℃。藏羊在氣溫5～15 ℃、濕度＞50%、濕潤系數＞l的夏季濕潤草場,抓膘屯肥及繁殖(發情受配)性能最佳。高原牦牛、藏系羊開始增膘的肥育溫度指標＞6℃,馬開始增膘的肥育溫度指標＞7℃,家畜增膘期是候溫6℃始日至候溫0℃終日(大約90～150 d)。候溫-5℃是家畜開始掉膘的溫度指標,候溫-5℃始日至翌年候溫達5℃始日的持續時期稱家畜掉膘期,長達7個月以上。因此,長期低溫會造成牧草營養成分降低,家畜消瘦甚至死亡,仔畜成活困難。

4 濕度與降水的影響

4.1 濕度對家畜的影響

都蘭縣高寒草地廣大牧區氣候干燥、濕度小、降雨偏少,干燥的氣候環境對家畜健康較為有利(尤其是低溫條件下),如藏羊和其他任何羊種,都要求較為干燥的環境。只有在高溫條件下,過分干燥才會對畜體造成一定的危害,不過高溫對任何家畜都是不利的。此外,家畜體熱散失也與空氣濕度相關,在低溫情況下,潮濕空氣的導熱性比干燥空氣大10倍,這種影響在家畜產仔季節表現最為明顯。

4.2 降水量對牧草產量的影響

由于都蘭縣雨量不足,牧草生長受到限制,產草量低,牧草株體小,草群低矮。高寒草地半數的牧草高度不足20 cm,低草層只有3～5 cm。只有少量水熱條件較好的小片天然草場,可以人工種草,許多高產的優質飼草如玉米、紫花苜蓿等,一般均不能種植,只能種植從本地野生牧草中馴化出來的禾草種類和引進的適應性較強的品種,年收獲也僅1次。

牧草青草期降水量及其分配是影響天然牧草產量的主要因素,天然牧草生產力基本與大氣降水量呈正比。一般在生長季的4～7月份,降水量大于200 mm,當年牧草可獲豐收;降水量約200～150 mm為中等年景;降水量小于150 mm則為欠收年景。草場類型分布,同樣也取決于水分條件。一般而言,年降水量在300 mm以上地區牧草生長良好;年降水量不足100 mm的地區,多為荒漠半荒漠草原。

5 災害性氣候對牧草和家畜的影響

高寒草地災害較多,對生產危害較大的主要有干旱、霜凍、風沙和雪災等,其他災害如雪崩、冰雹、山洪、雷電等,不經常發生,對整個農牧業生產影響也較小。

5.1 干旱的影響

干旱是整個都蘭縣的主要災害之一,各地降水變率大、蒸發強烈及供需不協調,是造成干旱的主要原因。干旱多發生于春季,出現頻率大致為每2年出現1次輕旱,每2～4年出現1次中旱,每13～14年出現1次大旱。干旱影響牧草返青和產草量;影響家畜復壯、繁殖和仔畜成活;造成農業播種期推遲,貽誤農時;干旱的影響往往殃及到翌年春季,造成牧草推遲返青、畜膘下降、母羊缺奶、羔羊成活率比正常年景低36%。因干旱導致牧草欠收,對畜牧業危害程度較大。

5.2 霜凍的影響

霜凍的發生與氣象、土壤、地形條件及地理位置關系十分密切。高寒草地霜期早、周期長,一般情況下,隨海拔、緯度增高有霜日數增加。早霜凍發生在牧草生長的后期,當氣溫低于-2℃時,牧草因上部枯萎生長受到影響;晚霜凍發生在牧草萌芽以后,當氣溫低于-6℃時,牧草受到危害。霜凍影響牧草生長,造成減產,危害很大。

5.3 風沙的影響

都蘭縣大風多發生于每年3～4月份,年大風最多日數可達120 d左右。風沙使土層遭到風蝕、土壤肥力下降、草場沙化、植被稀疏、產量下降;大風吹走枯草落葉,降低牧草利用率;同時使畜體營養消耗增多,造成家畜掉膘,嚴重者導致死亡,給畜牧業帶來嚴重危害。

5.4 雪災的影響

雪災也是都蘭縣的主要災害之一,多發生在每年10月至翌年4月,災區多發生在縣境東南部的高寒草地。高寒草地牧草低矮,常因降雪掩埋草場或因積雪融而復凍在牧草上形成堅硬的冰殼,使家畜無法刨食,導致家畜饑寒掉膘而大量死亡;雪災往往來勢兇猛、災情險峻,造成家畜大批死亡;積雪多是干松雪,隨勁風飛移,又往往堆積封閉峽谷、道路,使交通斷絕、救援困難,更加加重了災情的發展,使畜牧業遭到嚴重損失。