江西省林草地牧草資源與生產力調查及評價

于徐根，徐桂花，戴征煌，劉水華，甘興華

（江西省畜牧技術推廣站，江西 南昌 330046）

南方各省(區)除部分平緩丘陵地區適宜農田耕作以外，山地一般都適宜林草生長，形成林地中的林間草地和草地[1]。江西雖為典型的傳統農區，但土地類型以丘陵山地為主，林地居多，并且林間、林下野生牧草資源豐富，構成了林草互補共生、相互依存的生態系統，宜統稱之為林草地。長期以來，林草地源源不斷地為草食畜養殖提供飼草，形成的“林-草-畜”傳統養殖模式在草地畜牧業發展中發揮了重要的作用。根據中國草地類型劃分標準[2]，江西林草地可劃分熱性草叢類及熱性灌草叢類。由于這兩種類型均為森林連續遭受嚴重破壞后而形成的次生山丘草叢類型[2-3]，其穩定性差，草地生產力變化大，受人類活動及放牧等因素影響大，在草地生態系統中的可塑性比較大[2]。20世紀60年代國際生物學計劃(International Biological Programme,IBP)實施以來，草地生物量的研究受到越來越多的重視，成為草地生態學中的重要方向，它的大小是動態變化的，也被認為與碳循環及碳蓄積密切相關[4]。目前關于草地生物量的研究主要集中在溫帶草地和高寒草地相關的區域，而對熱帶、亞熱帶草地開展的試驗研究相對較少，停滯于20世紀80至90年代的全國草地資源調查，對于南方林草地生產力基本情況、動態變化以及外界影響因素的研究較少。因此，本研究進行多年調查并監測了4個林草地類型23個樣地的牧草種質資源、生產力以及年內產量動態變化，以期為林草地資源的開發利用與維護管理提供基礎數據和參考依據。

1 研究區概況和研究方法

江西省位于我國東南部，地處24°29′14″-30°04′41″ N，113°34′36″-118°28′58″ E，屬中亞熱帶溫暖濕潤季風氣候，年均溫16.3～19.5 ℃，極端最高溫在40 ℃以上，無霜期240～307 d，日均溫穩定超過10 ℃的持續期為240～270 d，≥10 ℃年活動積溫 5 000～6 000 ℃·d，年降水量 1 341～1 194 mm。全省土地總面積為16.69萬km2[5]，以山地、丘陵為主，山地占全省總面積的36%，丘陵占42%[5]，林草地資源十分豐富，廣泛分布于全省各地，屬主要土地資源之一。

1.1 林草地牧草資源調查

2013-2016年開展牧草資源調查。在江西省內選擇具有代表性的、牧草物種豐富的林草地及重點區域，采用樣線法進行廣泛調查，根據指定目標路線，按植物分類學全面收集各種野生牧草資源及其科屬分布、種類組成和分布區域概況等。

1.2 林草地牧草生產力監測及利用狀況調查

于2013-2016年進行連續監測調查。根據江西林業建植情況、林地分類標準[6]及中國草地資源類型[4,7]，在11個縣選擇疏林草地(郁閉度為0.10～0.19)、喬木幼齡林草地(開墾種植但郁閉度為0.2～0.4未成林)、灌木林草地(以灌木為主、郁閉度 ≤0.40)、未成林草地(主要指撂荒無立木林地) 4種主要的林草地類型進行監測。監測調查樣地23個，其中疏林草地樣地6個：鄱陽縣四十里街鎮四十里街村(116°46′44″ E，29°07′03″ N)、鉛山縣新灘鄉楊家村(117°39′01″ E，28°21′48″ N)、吉安縣興橋鄉東塘村(114°51′52″ E，27°25′28″ N)、遂川縣于田鎮雁林村(114°35′14″ E，26°25′15″ N)、弋陽縣清湖鄉虎山村(117°19′20″ E，28°23′45″ N)、遂川縣泉江鎮新溪村(114°32′23″ E，26°21′28″ N)；喬木幼齡林草地樣地5 個：永修縣灘溪鎮灘頭村 (115°38′39 E，28°57′18″N)、樂平市樂港鎮魁堡村 (117°01′17″ E，28°53′42″N)、鄱陽縣柘港鎮連港村 (116°43′8″ E，29°20′44″N)、吉安縣梅塘鎮土坊村(114°47′15″ E，27°03′39″ N N)、鉛山縣新灘鄉蔣家村 (117°39′57″ E，28°18′33″N)；灌木林草地樣地8個：安福縣寮塘鄉凍邊村(114°37′53″ E，27°16′47″ N)、吉安縣登龍鎮泗塘村(114°45′41″ E，27°1′44″ N)、永修縣艾城鎮小橋村(115°48′33″ E，29°7′35″ N)、泰和縣樟塘鄉寧溪村(115°00′32″ E，26°47′13″ N)、泰和縣螺溪鎮蘭溪村(114°48′05″ E，26°53′02″ N)、鄱陽縣田畈街鎮東湖村(116°49′12″ E，29°22′10″ N)、玉山縣橫街鎮六村(118°11′34″ E，28°42′21″ N)、玉山縣六都鄉呂家源村(118°19′26″ E，28°37′59″ N)；未成林草地樣地4 個：吉安縣固江鄉田西村 (114°47′13″ E，27°13′14″ N)、高安市村前鎮山下村(115°10′56″ E，28°23′53″ N)、樂平市接渡鎮鄒家村 (117°9′57″ E，28°56′10″ N)、安福縣寮塘鄉東岸村 (114°37′15″ E，27°19′04″ N)。

在牧草生長盛期(7月30日前后)監測，記錄主要優勢野生牧草物種，并測定年度鮮草產量和干草產量。在樣方中占植被蓋度高、作用最大、對其他種的生存有很大影響與控制作用的植物種即為主要優勢物種。頻次是指主要優勢物種在樣地出現的次數，即在1個樣地3個樣方均為主要優勢物種為1個頻次，1個“+”表示1個頻次。通過植被高度、蓋度、生長狀況觀察以及農戶訪問等方法調查草地利用狀況。目測草地蓋度75%～85%、測量株高在0.1～0.2 m為放牧利用；草地蓋度80%～90%、株高在0.2 m以上則為輕度利用；草地蓋度90%以上，無采食或刈割痕跡則為未利用；根據主要野生牧草物種組成及農戶訪問判定是否季節性放牧或全年放牧。

鮮草產量和干草產量測定方法：在樣地內按任意方向隨機設置有代表性的樣方3個，樣方面積為1 m2樣方之間的間隔在250 m左右，并盡可能選擇未利用的區域作測產樣方；對樣方內牧草的地上部分生物量進行收集，去除毒害草后用量感0.1 g電子秤稱鮮草重；鮮草稱重后，將鮮草裝袋，放置自然風干至恒重，再稱其干草重。

1.3 林草地牧草產量年內動態監測

2017年在余江年順牧業公司的疏林草地(116°55′42″ E，28°18′28″ N)、高安裕豐農牧公司的疏林草地 (115°11′14″ E，28°25′02″ N)和鄱陽春娥養殖專業合作社的灌木林草地(116°41′00″ E，29°20′42″ N)設置 3 個固定監測點，按照牧草生長階段進行定點監測，獲得林草地在一年中各階段的牧草產量和再生草產量。測產方法同1.2。

1.4 數據分析

用Microsoft Excel對各項測量數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 林草地牧草資源狀況

共收集各類野生牧草519個，已判別物種483個，其分屬78科310屬。其中以禾本科物種居多，有69屬127種；其次為菊科，有43屬53種；豆科有28屬50種。但在林草地形成群落優勢物種的主要為禾本科和豆科牧草，而次生種群主要有菊科和莎草科植物。

按生境條件分析，低丘緩坡林草地(多數為次生林或退耕還林地，土壤條件較好，坡度小，海拔100 m以下，水源充足，位置好，人類活動較多)的牧草物種資源較為豐富，優質品種多，如牛鞭草(Hemarthria altissima)、假儉草(Eremochloa ophiuroides)、鴨嘴草(Ischaemum aristatum)、雞眼草(Kummerowia striata)、 假 地 豆 (Desmodium heterocarpon)、截葉鐵掃帚 (Lespedeza cuneata)、雀稗(Paspalum thunbergii)、 合 萌 (Aeschynomene indica)、 苦 苣 菜(Sonchus oleraceus)等出現頻度較高；丘陵山地(位置相對較遠，海拔100～300 m，坡度較大，土壤條件差異大，主要是人工造林地和次生灌木林地或未成林地)的牧草物種有野古草(Arundinella anomala)、白茅(Imperata cylindrica)、鴨嘴草、黃背草(Themeda japonica)、 鷓 鴣 草 (Eriachne pallescens)、 雀 稗 、香茅(Cymbopogon citratus)、杭子梢(Campylotropis macrocarpa)、截葉鐵掃帚、野葛(Pueraria lobata)等；中高山地(位置偏遠，海拔300 m以上，坡度大，土壤條件較差，主要是天然林地或林草交錯地)的主要草物種有芒(Miscanthus sinensis)、五節芒 (Miscanthus floridulus)、莎草 (Cyperus rotundus)、皺葉狗尾草(Setaria plicata)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)、小槐花(Desmodium caudatum)、芒萁(Dicranopteris dichotoma)等。

從林草地類型及優勢群落物種頻次分析(表1)，形成優勢群落、分布較廣、出現頻次高的野生牧草有野古草、纖毛鴨嘴草(Ischaemum indicum)和白茅，其次是牛鞭草、假儉草、狗牙根(Cynodon dactylon)、雞眼草、截葉鐵掃帚、畫眉草(Eragrostis pilosavar.pilosa)、藎草(Arthraxon hispidu)、芒，再次是鷓鴣草、狗尾草、莎草、芒箕(Gleichenia linearis)等。其中，喬木林地草地主要草種為纖毛鴨嘴草、白茅、野古草、狗牙根、牛鞭草、畫眉草、雞眼草、假儉草、莎草等；疏林草地主要草種為纖毛鴨嘴草、野古草、白茅、香茅、畫眉草、芒等；灌木林地草地主要草種有野古草、纖毛鴨嘴草、白茅、雞眼草、截葉鐵掃帚、胡枝子(Lespedeza bicolor)、假儉草、牛鞭草、藎草、鷓鴣草、芒箕等；未成林草地主要草種有白茅、野古草、纖毛鴨嘴草、一年蓬(Erigeron annuus)、假儉草、牛鞭草、截葉鐵掃帚、狗牙根、狗尾草(Setaria viridis)、芒等。

2.2 林草地牧草生產力

23個樣地經2013-2016年的連續監測發現(表2)，各種林草地均可獲得較好的牧草產量，樣地干草年平均產量為 1 085～4 650 kg·hm-2，23個樣地總平均產量為2 027 kg·hm-2，載畜能力達到3.1個標準羊單位·hm-2，生產力水平較高。根據《天然草原等級評定技術規范》[8]標準劃分，江西林草地主要為Ⅱ等三級及以上標準，屬于優質中產或高產草地。

表1 林草地野生牧草優勢群落物種情況Table 1 Species situation of the dominant community of wild Forage in forest grassland

從每年總平均干草產量分析發現，2015年相對較高，年平均干草產量2 287 kg·hm-2，2013、2014和 2016 年分別為 2 090、1 978 和 1 921 kg·hm-2，年度間無顯著差異(P＞ 0.05)。但各種林草地之間干草產量存在一定的差異。分析4年總平均干草產量發現，喬木幼齡林草地產量較高，干草年平均產量2 787 kg·hm-2，顯著高于其他林草地類型 (P＜ 0.05)；其次為未成林草地，干草年平均產量2 235 kg·hm-2，較喬木幼齡林草地低19.8%，但顯著高于灌木林草地(P＜ 0.05)；疏林草地與灌木林草地產量相當，平均干草地產量分別為1 857和1 805 kg·hm-2。

表2 各類型林草地牧草干草產量Table 2 Hay yieldof forage grass in various types of forest grassland kg·hm-2

續表2Table 2 (Continued) kg·hm-2

不同林草地年度產量之間也有較大的變化，豐產年度略有差異。其中灌木林草地年度產量變化大，2013年平均干草產量分別是2014、2015、2016年的1.57、1.93和1.61倍，呈現先高后低的趨勢；其次是未成林草地，2015年干草平均產量分別是2013、2014、2016年的1.36、1.33和1.42倍；喬木幼齡林草地變化較小，2015年度產量最高，年度差距最大僅為14%；疏林草地年度產量變化最小，2015年產量最高，年度差距最大僅為7.4%。

同一草地類型的部分樣地間產量也存在差異。其主要原因可能與樣地的土壤質地、水肥、環境和植被物種不同有關。一般土壤肥力高、水源條件好的樣地，植被物種豐富，品質好，產量高，而土壤結構差、水源缺少的樣地，牧草蓋度低，產草量低。

2.3 林草地牧草年內產量動態

江西林草地牧草產量變化動態規律明顯(表3)。3個監測點的天然牧草3月返青，6月上旬牧草生長產量約占全年產量的1/3；牧草牧草生物量高峰期(7月30日前后)干草產量占總產比分別達到69.3%、74.5%和76.2%；牧草生長高峰期為6月中旬-9月上旬，期間產草量占總產的50%左右；9-10月牧草長勢減弱，產草量差異較大，占總產3%～20%；11月至次年4月基本無產量，為天然林草地利用的“淡季”，這與江西氣候條件密切相關，并與草地主要野生草種質特性表現一致，是野生牧草特性的客觀表現。

2.4 林草地牧草利用情況

目前，江西林草地的養殖利用仍以簡單放牧利用為主，采取圍欄、劃區輪牧等管理措施利用的很少。從監測的23個樣地分析(表4)，進行放牧利用或季節性輕度利用的有10個，林草地利用率為43.5%，其中全年放牧利用的占26.1%，季節性放牧和輕度利用的占17.4%。從區域范圍來看，林草地利用以交通便利、距離村莊較近、牛羊放牧管理較方便的山地利用率相對較高；大多數位置偏遠、缺少交通以及山高坡陡、難以利用的山林草地和階段性禁止家畜進入的林草地尚未被利用。

3 討論與結論

3.1 江西林草地野生牧草資源豐富

中國擁有豐富的野生牧草種質資源，包括127科879屬4 215種，其中種類最多、栽培和育種潛力最大的禾本科有173屬972種[9]。本次調查判別江西各類野生牧草物種共483個，其分屬78科310屬，科屬分別占全國比重的61.4%和35.3%，與季夢成等[10]報道的江西野生牧草(包括歸化種)科數量一致，屬種數量略低。江西野生牧草主要種類與湖北[11]比較相近，如有黃背草、白茅、狗牙根、雞眼草、止血馬唐、牛筋草、千金子、早熟禾、狗尾草、鵝觀草、假儉草、狼尾草、藎草、野古草、雞眼草、胡枝子、野葛。與河南[12]、西雙版納重要野生禾草種質資源名錄[13]存在一定差異，但也有相同的禾本科物種，如黃背草、白茅、藎草、狗尾草、狗牙根、馬唐等。野生牧草種質資源具有一些栽培品種無法比擬的優點，如適應性好、抗寒、耐旱、耐風沙、耐瘠薄、耐酸、耐鹽堿等特性，能夠在生態環境比較惡劣的條件下生存、繁殖并獲得一定產量[14]。虞道耿等[15]認為，鷓鴣草、纖毛鴨嘴草為旱生型禾草，它們生長快、須根發達，有利于土壤團聚體的形成，可作干旱、瘦瘠裸露地的先鋒草皮草；畫眉草常生于路旁、田園間或陰濕地，可兼作木本作物園良好的栽培草地用草；野葛等葛屬主要分布于營養價值豐富，適口性好，牛、羊喜食。畫眉草姿態優雅，花序輕盈秀麗，耐鹽堿又耐干旱，有很強的適應能力[16]。雖然，不少野生牧草有潛在開發利用價值，但由于江西對野生牧草研究滯后，并未挖掘其優良特性，建議加強對野生牧草資源的保護與開發利用研究。

江西林草地主要為熱性草叢類及熱性灌草叢類，分布廣、面積大。熱性草叢類及熱性灌草叢類以白茅屬、野古草屬、芒屬、菅草屬、鴨嘴草屬、香茅屬等一些牧草為優勢種，形成了白茅草地型、纖維鴨嘴草草地型、具有灌木的纖毛鴨嘴草草地型、具有灌木的野古草草地型、具有灌木的白茅草地型等[2]。謝帆等[3]認為江西草坡植物區系成分以禾本科與莎草科種類為主，有細毛鴨咀草、刺芒野古草、野古草、芒草、野金茅和五節芒等，形成了丘陵地細毛鴨咀草草叢組、丘陵地刺芒野古草草叢組、中低山山地野古草草叢組。季夢成等[10]認為江西丘陵崗地草地牧草主要包括山地丘陵草叢類草地和山地丘陵灌木草叢類草地，常見的野生牧草有芒、五節芒、大油芒、金茅、四脈金茅、菅、野古草、桔草、黃背草、假儉草、纖毛鴨嘴草、截葉鐵掃帚、大葉胡枝子、美麗胡枝、野葛等。從本研究23個監測點及3個固定監測點發現，在4個林草地主要優勢物種均為纖毛鴨嘴草、野古草、白茅等，與相關研究[2,3,10]報道的江西丘陵崗地草地優勢物種高度吻合。

表3 林草地不同物種年內產量動態Table 3 Annual yield of different species in forest grassland

表4 林草地利用情況Table 4 Grazing situation in forest grassland

3.2 林草地生產力差異大

草地上生物量的變化與溫度、降水、土壤質地及放牧等擾動因素存在密切關系，不同的生境狀況導致群落的演替方向[4]。以白茅、莎草為建群種的丘陵疏林草叢草地可食牧草鮮重在8 490～11 950 kg·hm-2[17]。熱性草叢類的白茅草地型干草產量在2 000～4 000 kg·hm-2，纖毛鴨嘴草草地型平均干草產量3 162 kg·hm-2，芒草地型平均干草產量2 449 kg·hm-2；而熱性灌草叢類的具灌木的白茅草地型干草產量2 478 kg·hm-2，具灌木的纖毛鴨嘴草草地型平均干草產量3 676 kg·hm-2，具灌木的芒草地型平均干草產量1 548 kg·hm-2[2]。對江西4個林草地類型4年監測結果發現，林草地干草產量為898～5 600 kg·hm-2，各類型產草量存在一定差異，且年度變化無規律，除與優勢物種有關外，還可能與林草共生的立體生境有關。根據氣候資源生物量估算，南方紅壤丘陵地區每公頃牧草氣候生物產量為5～7 t (青干草)[18]，而監測的江西林草地牧草干草產量遠低于生物量估算值。因此，有待進一步深入研究牧草物種多樣性、土壤環境、氣候環境、郁閉度等因子對林草地生產力的影響。

3.3 可利用林草地資源豐富

長期以來，林草地是牛羊等草食畜的重要放牧場地。據江西省“十一五”期間森林資源二類調查統計，江西有喬木幼齡林面積314.0萬hm2，疏林地面積11.2萬hm2，灌木林地面積104.2萬hm2，未成林地面積23.0萬hm2，無立木林地面積8.7萬hm2，宜林地6.1萬hm2，苗圃地0.3萬hm2，輔助生產林地0.04萬hm2。除疏林地、灌木林地、未成林地、無立木林地、宜林地為常用放牧地外，江西有30%的郁閉度在0.4以下的喬木林地，其林間牧草生長良好，可為草食畜提供充足的牧草飼料。據廖紅兵等[19]分析，1999年和2004年吉安市喬木林地郁閉度0.4以下面積占31.12%和24.5%；王斯榮等[20]對萬安縣森林資源統計得到，全縣喬木林平均郁閉度只有0.5，郁閉度介于0.2～0.4的林分面積32 398.6 hm2，占林分總面積的30.8%；歐陽芳等[21]提出，萍鄉市喬木林林分郁閉度低，絕大多數喬木林的郁閉度在0.4～0.5。據此測算，江西可利用林草地面積達到467萬hm2，優勢牧草品質良好，營養價值較高[18,22]，主要為Ⅱ等三級及以上標準的優質中產或高產草地[8]，可為牛羊等草食畜養殖提供豐富的牧草資源。

3.4 林草地牧草利用潛力明顯

我國南方林間草地蘊藏著發展草食動物的巨大潛力[23]。江西省林間草地資源豐富，野生牧草種類繁多、品質優良，并在長期的自然選擇條件下，形成了極強的適應性和抗逆性[24]，耐熱、抗寒、耐瘠薄、耐踩踏、生命力以及繁殖能力和競爭力強等，特別是江西地處中亞熱帶，冬季寒冷、夏季炎熱的不良氣候條件。野生牧草能夠在生態環境比較惡劣的條件下生存、繁殖并獲得一定產量[24]，目前仍無栽培草種可以相比。而且傳統形成的“林-草-畜”模式，草地放牧利用穩定性好，利用期長，自行恢復能力強，達到資源循環利用，促進生態環境改善，在現代草牧業發展中潛力巨大。根據林草地生產力盛期及牧草產量年內動態監測結果統計估算，江西林草地牧草干草產量1 199.1萬t，按一個標準羊單位日耗1.8 kg干草標準[25]測算，可滿足近1 825萬個標準羊單位草食畜的飼草需要。2016年江西能繁母牛養殖量175.28萬頭、山羊養殖量80萬只，按放牧飼草補飼量約占30%，江西林草地牧草(干草)實際利用量在440萬t左右，占干草總產量的36.7%。所以，江西林草地利用率僅為43.5%，牧草利用率為36.7%。若通過人工種草和草產品加工解決11月至4月淡季的飼草需求以及合理補飼，江西林草地牧草還可增養草食畜2 800萬個羊單位，是現有養殖量(母牛和山羊)的2.9倍多。

3.5 “林-草-畜”模式綜合效益突出

林草地牧草通過“林-草-畜”模式實現資源綜合利用。在目前水平條件下，通過放牧+適當補飼，1 hm2林草地養殖能繁母牛1頭，年可增加產值5 000元以上，是發展林下經濟、推進供給側結構性改革、幫助農民增收的良好途徑。美國、新西蘭等國的科學研究證明，林地放牧是營林的重要措施，其作用在于輔助整地、清除過多雜草、減少火災和增加經濟效益[26]。同時“林-草-畜”復合利用模式能充分利用林間空閑地，增加林木經濟的短期效益，能在炎熱夏季為家畜遮陰避暑，還可以減少畜糞尿造成的污染，為樹林生長提供肥料，是一舉多得的好模式[23]。林草地的合理利用、草畜配套，具有良好的綜合效益。

3.6 “林-草-畜”發展模式空間潛力巨大

“林-草-畜”模式在江西雖然是傳統模式，但對其發展的總結及研究涉及很少。國外非常重視林間草地的建設和利用，許多國家把建立林間草地畜牧業作為林業經營的常規工作來彌補林業周期長、見效慢的缺陷，促進林畜共同發展[26]。據統計，莫斯科放牧家畜飼料的53%是由林間草地提供的，在林間草地放牧，可使產羔率提高30%，綿羊體重增加20%，產毛量增加10%；美國法律自1905年就準許在國有林場中放牧，有些林場既生產木材，又發展養牛業，因而有“森林畜牧學”的興起[26]。可見，就江西而言，林草地的高效利用與“林-草-畜”發展模式的建設、優化、利用管理及其經營管理體系構建以及淡季飼草的供給等都有待深入研究和總結完善，其發展模式與提升空間潛力巨大。