李建偉,羅志娜,張生楹,范天文
(1.新疆伊犁州草原工作站,新疆 伊寧 835000;2.新疆伊犁州治蝗滅鼠指揮中心,新疆 伊寧 835000;3.新疆尼勒克縣草原工作站,新疆 尼勒克 835700)
新源縣位于新疆維吾爾自治區西北部、天山腹地、伊犁河谷東部,三面環山,西部敞開,東西長,南北窄,呈東高西低、兩側高中間低的特殊地形。屬北溫帶大陸性半干旱氣候區,四季特征較為明顯,由于受西來濕潤氣流東進的影響,成就新源縣冬暖夏涼的良好氣候。年平均氣溫8.5℃,日照時數2 400~2 700 h,年降水量270~880 mm,是新疆降水量最多的縣(市)之一。新源縣自然條件優越,有天然草地50.78萬hm2,可利用面積45.93萬hm2,天然草地資源豐富,有8個草地類,是構建良好生態安全格局的重要組成部分[1]。近年來,通過退牧還草、草原生態補助獎勵政策、草原生態修復治理等草原保護建設工程的實施,草群結構明顯改善,草地的整體質量得到提升,但局部因季節性超載過牧而導致草地退化的現象仍存在,制約著草地生態功能的發揮和草地資源的可持續發展。草地資源是發展畜牧業的基礎[2,3],在保障草地可持續發展的前提下,合理控制放牧牲畜數量,促使草畜平衡,協調草畜矛盾,實現草地生態保護與畜牧業生產發展的平衡。本文對新源縣的草地產草量、合理載畜量和草地產生的經濟效益進行研究,試圖找出適宜的草地載畜量,控制放牧強度以防止草地退化,落實草畜平衡措施,同時,為制定草地的發展利用方向和畜牧業的經營模式提供科學依據,實現草地保護和畜牧業發展的雙贏。
新源縣的高寒草甸類、山地草甸類、溫性草甸草原類、溫性草原類、溫性荒漠草原類、溫性荒漠類、低地草甸類和沼澤類8個草地類草原。
鮮草產量:每年牧草產量的高峰期,在各草地類上選擇具有代表性的樣方,齊地面刈割,測定地上部分的鮮草重量[4-7],折算成該草地類的鮮草產量。
可食草產量:從鮮草重量中剔除不可食草和毒害草后,稱量可食牧草重量,折算成可食草產量用于合理載畜量的計算。
合理載畜量,用時間單位表示,即:單位面積的草地可供標準家畜利用的時間[8]。
計算公式:T=(Y·E)/I
式中:
T:1 hm2放牧草地可供1個羊單位家畜在放牧期內放牧利用的天數,(日·羊單位)/hm2。
Y:1 hm2放牧草地的可食草產量,kg/hm2。各類草地再生率(%)的計算標準[8,9]:高寒草甸類、山地草甸類和低地草甸類草地為15%、溫性草甸草原類、溫性草原類和沼澤類草地為10%、溫性荒漠草原類和溫性荒漠類草地為0%。
E:放牧草地的利用率,%。計算標準[8,9]:高寒草甸類草地65%、山地草甸類草地57%、溫性草甸草原類草地65%、溫性草原類草地60%、溫性荒漠草原類草地55%、溫性荒漠類草地42%、低地草甸類草地65%、沼澤類草地42%。
I:1個羊單位家畜的日食量,kg。由于目前新疆天然草原牧草干鮮比沒有統一的測算數據,本文以1個羊單位家畜日食鮮草5 kg[9]進行計算。
通過Excel軟件進行數據處理及圖表制作,通過SPSS軟件進行方差分析。
由圖1~8可以看出,新源縣8類草地的鮮草產量最大年份均出現在2017年,較其他年份均差異顯著(P<0.05);最高的為山地草甸類草地(13 039 kg/hm2),年份間的鮮草產量均差異顯著(P<0.05),其次為溫性草甸草原類草地(12 988 kg/hm2),溫性荒漠類草地最低(1 287 kg/hm2)。
8類草地5年鮮草產量的平均值,最高的為溫性草甸草原類草地(10 630 kg/hm2),其次為山地草甸類草地(10 501 kg/hm2),2類草地的鮮草產量相差較小,差異不顯著(P>0.05),產草量居于前列;高寒草甸類、溫性草原類、低地草甸類和沼澤類4類草地的鮮草產量在8類草地中處于中等水平;產草量處于低水平的是溫性荒漠草原類和溫性荒漠類草地,2類草地差異不顯著(P>0.05),最低的是溫性荒漠類草地(1 018 kg/hm2);鮮草產量從高到低依次為:溫性草甸草原類>山地草甸類>低地草甸類>溫性草原類>沼澤類>高寒草甸類>溫性荒漠草原類>溫性荒漠類。
高寒草甸類、溫性荒漠草原類、溫性荒漠類3類草地鮮草產量的年際變化趨勢較相似,最高年份出現在2017年,2018年、2019年和2020年3個年份的鮮草產量接近。山地草甸類、沼澤類2類草地鮮草產量的年際變化趨勢較接近,2017年最高,之后呈現逐年降低。溫性草甸草原類、溫性草原類、低地草甸類3類草地鮮草產量的年際變化較接近,2017年最高,2019年次之,2016年和2020年的較接近。2020年,由于在牧草生長季出現大范圍的干旱,造成8類草地的鮮草產量在5年中均處于低水平。

圖1 高寒草甸類草地鮮草產量的年際變化

圖2 山地草甸類草地鮮草產量的年際變化

圖3 溫性草甸草原類草地鮮草產量的年際變化

圖4 溫性草原類草地鮮草產量的年際變化

圖5 溫性荒漠草原類草地鮮草產量的年際變化

圖6 溫性荒漠類草地鮮草產量的年際變化

圖7 低地草甸類草地鮮草產量的年際變化

圖8 沼澤類草地鮮草產量的年際變化
在新時代,草原生態要保護、畜牧業生產要發展[10,11],但草原并不會因為畜牧業生產要發展而生長更多的飼草,所以我們必須要研究草原的合理載畜量,防止因超載過牧導致草原退化,在草原可持續發展的前提下發展畜牧業生產,實現草原生態保護與畜牧業生產發展的雙贏。新源縣的天然草地以季節性放牧利用為主,各草地類的放牧利用時間不一,所以,合理載畜量本文用1 hm2草地可供1個標準羊單位家畜利用的天數表示。
合理載畜量在計算中受到鮮草產量、牧草再生率、草場利用率的影響,由圖9~16可以看出,8類草地的合理載畜量最大年份均出現在2017年,較其他年份均差異顯著(P<0.05),溫性草甸草原類草地的合理載畜量最高,為1 808日·羊單位/hm2,其次為山地草甸類草地(1 686日·羊單位/hm2),最低的為溫性荒漠類草地(108日·羊單位/hm2),合理載畜量從高到低依次為:溫性草甸草原類>山地草甸類>低地草甸類>溫性草原類>高寒草甸類>沼澤類>溫性荒漠草原類>溫性荒漠類,各類草地的鮮草產量均差異顯著(P<0.05)。
8類草地5年合理載畜量的平均值,各草地類間的表現一致,溫性草甸草原類和山地草甸類草地居于前列,溫性荒漠草原類和溫性荒漠類草地處于低水平,其它4類草地處于中間水平。
在合理載畜量上,高寒草甸類、溫性荒漠草原類和溫性荒漠類3類草地的年際變化趨勢較相似,最高年份出現在2017年,2018年、2019年、2020年3個年份的較接近;山地草甸類和沼澤類草地的年際變化趨勢較相似,表現為2017年最高,之后呈現逐年降低;溫性草甸草原類、溫性草原類、低地草甸類3類草地的年際變化趨勢較相似,表現出2017年最高,2019年次之,2016年和2020年較接近。
天然草地的牧草生長受降水、溫度等氣候條件的影響較大。在2020年的牧草生長季,由于新源縣出現大范圍的干旱,造成2020年的合理載畜量在5年中最低,8個草地類的合理載畜量也均處于低水平。
溫性荒漠類和溫性荒漠草原類草地的合理載畜量在8個草地類中最低,不到溫性草甸草原類草地的十分之一,載畜能力低,且處于干旱少雨地區,環境容量較小,一定要嚴格控制其載畜量,防止過載引起退化。

圖9 高寒草甸類草地合理載畜量的年際變化

圖10 山地草甸類草地合理載畜量的年際變化

圖11 溫性草甸草原類草地合理載畜量的年際變化

圖12 溫性草原類草地合理載畜量的年際變化

圖13 溫性荒漠草原類草地合理載畜量的年際變化

圖14 溫性荒漠類草地合理載畜量的年際變化

圖15 低地草甸類草地合理載畜量的年際變化

圖16 沼澤類草地合理載畜量的年際變化
目前,放牧利用是新源縣草地的主要利用方式,草地所產生的經濟價值主要還是靠飼養的牲畜價值進行體現,其它的收入較少。
由表1~5可以看出,由于各類草地的面積和合理載畜量的差距較大,導致各草地類的經濟貢獻相差較大。新源縣草地帶來的經濟收入5年平均值為20.95億元,山地草甸類草地的貢獻最大,其次是溫性草甸草原類,溫性荒漠草原類和沼澤類草地的貢獻最小,經濟貢獻從高到低依次為:山地草甸類、溫性草甸草原類、低地草甸類、溫性草原類、高寒草甸類、溫性荒漠類、沼澤類、溫性荒漠草原類。沼澤類草地帶來的經濟收入低的主要原因是草地的面積小,草地面積不到全縣的1%。山地草甸類草地產草量高,占全縣草地面積的33%,貢獻了41%的經濟收入。溫性荒漠草原類、溫性荒漠類草地的產草量低,占全縣草地面積的10%,但經濟收入僅占不到1%。
2017年新源縣草地的合理載畜量最多,帶來的經濟收入也最高,達到25.28億元。5年中,2017年經濟收入最高,2018年、2019年、2016年居中,2020年最低,原因主要是受降雨、溫度等氣候條件的影響,導致年度間的產草量和合理載畜量不同,最終導致草原產生的經濟效益差異,尤其是2020年,由于在牧草生長季出現大范圍的干旱,導致產草量、合理載畜量降低,經濟收入最低,較最高年份2017年低了8.9億元。
新源縣有溫性荒漠草原類、溫性荒漠類草地4.77×104hm2,產草量低、載畜能力弱、經濟效益低,但是其防風固沙、保持水土、維護生物多樣性的生態價值不容忽視,一定要嚴格控制其載畜量,防止過度放牧引起草地退化;同時,也要做好其它草地的載畜量核定,使草地在可持續發展的前提下為農牧民帶來可觀的經濟收入。
天然草地要嚴格控制載畜量,落實草蓄平衡,并通過發展人工草地來增加飼草供給,置換低載畜量草地,進而提升天然草地的生態功能。以溫性荒漠類、溫性荒漠草原類草地帶來經濟收入最高的2017年為例,4.77×104hm2的草地可承載17 455羊單位牲畜飼喂1年,產生0.26億元的經濟收入。人工草地(苜蓿)的干草產量為12 000 kg/hm2,1個羊單位家畜的日食量以1.8 kg進行計算[8],956 hm2人工草地的產草量就可飼喂17 455羊單位牲畜1年,置換出4.77×104hm2溫性荒漠類和溫性荒漠草原類草地實施禁牧1年用于生態恢復,既保護了草原生態又發展了畜牧業。目前,牧民將分配的飼草料地用于種植農作物的現象較多,建議恢復飼草地的原有用途,種植優質飼草,解決用于發展人工草地的土地問題。

表1 2016年各類草地帶來的經濟收入

表2 2017年各類草地帶來的經濟收入

表3 2018年各類草地帶來的經濟收入

表4 2019年各類草地帶來的經濟收入

表5 2020年各類草地帶來的經濟收入
新源縣8類草地所產生的經濟效益受面積和合理載畜量的雙重影響,各類草地間的經濟效益差異大。山地草甸類草地的面積大、合理載畜量高,其產生的經濟效益最高,最高產量年份(2017年)時的經濟效益達到10.55億元,以全縣33%的草地面積貢獻了近42%的經濟收入;溫性荒漠草原類和溫性荒漠類草地的合理載畜量低,最高產量年份(2017年)時的經濟效益僅0.26億元,全縣10%的草地面積僅貢獻了1%的經濟收入。
由于天然草地的牧草生長受降水、溫度等氣候條件的影響較大,且各類草地所處的生長環境條件又不相同,造成年度間的牧草產量差異,承載能力有高有低。建議各類草地的載畜量控制在5年(2016年~2020年)合理載畜量均值左右,不要超出2017年的合理載畜量,以利于牧草的正常生長,草原得以自我修復。
新源縣有溫性荒漠草原類和溫性荒漠類草地4.77×104hm2,產草量低、載畜能力弱、經濟效益低,但是其保持水土、維持生物多樣性的生態價值不容忽視,生長著伊犁絹蒿(Seriphidium transiliense(Poljak.)Poljak.)、灰毛木地膚(Kochia prostrata var.canescens Moq.)、網脈胡盧巴(Trigonella cancellata Desf.)、光穗冰 草 (Agropyron cristatum var.pectinatum (M.Bieberstein)Roshevitz ex B.Fedtschenko)、 角 果 藜(Ceratocarpus arenarius L.)、駝絨藜(Krascheninnikovia ceratoides(Linnaeus)Gueldenstaedt)等超旱生牧草,伴隨著早春融雪,還會生長一些毛梗頂冰花(Gagea albertii Regel)、新疆郁金香(Tulipa sinkiangensis Z.M.Mao)、尖齒雀麥(Bromus oxyodon Schrend.)等短命植物。溫性荒漠草原類和溫性荒漠類草地地處干旱少雨地區,自然條件差,外來植物很難適應并長久生長,原生植被一旦破壞,修復難度大,所以,這2類草地應以提升其生態功能為主要建設任務,一定要嚴格控制其載畜量,落實草畜平衡,盡可能通過人工草地進行置換,實施禁牧,減少利用以促進其生態功能提高。
研究表明,新源縣8類草地的鮮草產量和合理載畜量差異較大。溫性草甸草原類、山地草甸類草地的鮮草產量、合理載畜量居于前列,經濟效益高;低地草甸類、溫性草原類、高寒草甸類、沼澤類草地的鮮草產量、合理載畜量居中;溫性荒漠草原類、溫性荒漠類草地的鮮草產量、合理載畜量最低,承載能力最弱,經濟效益低。