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高寒草甸类草地不同退化状态人工恢复与自然恢复经济分析

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中国草食动物科学 2012正 戢茸蝻 中图分类号:¥812.8 高寒草甸类草地不同退化状态人工恢复 与自然恢复经济分析 周毛措 ,郑建宗 (1.青海省兴海县草原工作站,兴海813300;2.青海省海西州草原工作站) 摘要:根据草地植被群落发展规律,利用数学和统计学、投入产出法等方法,对高寒草甸类不同退化状态草地 自然恢复和人工恢复进行了经济预测和效益比较。数据证明:在重度一中度恢复中,人工恢复较自然恢复效益 高;在中度一轻度恢复中,自然恢复较人工恢复效益高。此结果为草地建设科学决策提供了可靠依据。 关键词:天然退化草地;恢复方式;经济 文献标志码:A 文章编号:2095—3887(2012)04—0034—05 Economic Analysis on Artiicialf and Natural Restoration ofAlpine Grassland with Diferent Degenerati0ns Zhou Mao-cuo,Zheng Jian-zong (1.Grassland Station for Xinghai County,Qinghai 8 1 3300,China;2.Grassland Station ofr Haixi Prefecture,Qinghai,China) Abstract:According to the grassland vegetation community development law,using mathematics and statistics,input-output method,natural regeneration and artiicial restforation economic benefits and benefit comparison alpine meadow grassland with different degradation status were made,the data showed:in recovery from severe to moderate,the artificial restoration had higher eficiency;While ifn recovery from moderate to mild,natural recovery had a higher efficiency,which provided reliable basis for the sciencific decision-making of grassland construction. Keywords:degeneration grassland;restore;economy 我国天然草地生产功能退化和生态环境恶化已经成 性,建设治理方式也应具有一定的针对性。建设与治理 为实现可持续发展中极为重要的议题。国家出台多项政 策加大力度开展建设,极力遏制其蔓延发展。天然草地 是依赖于自然条件而形成的生态系统,具有明显的地域 蛾稿日强:2012.-05-07 不仅要考虑经济效益,而且还兼顾生态和社会效益,只 有三者有机统一,才能实现确定目标。如何在保障生态 和社会效益前提下使经济效益最大化发挥,则有必要对 恢复方式选择做经济比较。 高寒草甸草地是青藏高原主要草场类型之一,面积 大分布广,退化严重,仅青海省兴海县757.5万hmz,占全 ≯ ≯ 作者简介:周毛措n974- 女,助理畜牧《草原’繇,零科 t≯ ≯ ≯ p p、 p ) 表5简阳大耳羊各世代初生重 kg 代公羔平均初生重3.10 kg,母羔平均初生重2.95 kg。表 明简阳大耳羊具有多胎、多羔,常年发情产羔,羔羊初生 重较大,繁殖性能特好的优良特性,是值得大力发展与 零世代 项目 — — 一世代 — _ 二世代 三世代 — 四世代 公羔9 234 2.84 ̄.79 9 327 2.93+0.57 7 779 2.99 ̄0.63 7 795 3.07 ̄0.33 4 513 3.1o±0.49 母羔9 529 2.74-+0.63 10 027 2.8 ̄0.51 7 588 2.86 ̄.69 7 838 2.90i0.27 4 804 2.95 ̄.41 推广的优秀肉用山羊品种。 3结论 参考文献 [1]运华.四川畜禽遗传资源志[M].成都:四川科学技术出版社,2009 简阳大耳羊发情周期平均20.66 d,发情持续期 48.52 h,妊娠期平均148.76 d;四世代初产母羊平均产羔 率153.51%,经产母羊242.41%;年均产羔1.75只;四世 【2]赵有璋.现代中国养羊【M].北京:金盾出版社,2005. [3]DB51/538—2005.简阳大耳羊Is]. 第32卷第4期 草地与牧草 县草地面积的75%。其退化不仅表现出草地生态系统的 一般性,也表现出明显的特殊性,是高寒地带退化类草 地的典型代表。由于发生地区生境脆弱,生态面狭窄,地 貌复杂,交通不便,建设治理难度大,经济费用高,选择 和确定其建设恢复方式对于提高经济效益和生态效益 具有现实指导意义。 1高寒草甸草场自然状况与退化特征 1.1 自然状况 该类草地多分布于海拔3 600~4 900 m,四季不分明, 日照充足。雨热同季,干湿季分明,具有明显的高原 性气候特征。牧草生长期日照1 050—1 280 h,平均气温 l~4℃,年降水量416mill,年蒸发量1 300mm。土层剖面 简单,土壤为高寒草甸土,植被层次分明,组成单调,以 嵩草或小嵩草为主,产草量(青干草)660~1 080kg/hm 。 1.2退化特性 1.2.1连续性草地在受到外界持续不良干预后,生态 系统则呈现出连续性的逆向发展,按照其轻重程度可分 为轻度、中度、重度、极度4种状态,每种状态均是前一状 态的延续。 1.2.2累计性草地退化随外界不良干预的持续而继 续,表现 生态系统组织结构紊乱,生态功能下降,生产 功能减弱,直至完全丧失。据调查显示:经济产量(青干草) 轻度时697kg/hm ;中度时427kg/hm ;重度时263kg/hm。; 极度时72 kg/hm ;较正常(未退化)草地分别下降25%, 55%,75%,85%。 1.2.3可恢复性 当对草地不良干预停止时,退化草地 即又自逆向转向正向发展,如青海三江源地区兴海县高 寒草甸退化草场建设封育3年明显恢复,经济产量均有 不同程度增加,如表1所示。由此可见,退化草地通过一 定措施后完全可以恢复到正常生产和生态功能。 表l退化草场封育3年经济产量变化 kg/hm 2比较方法 草地资源建设保护利用是以可持续利用发展为核 心,融生态和经济社会为一体协调发展的有机综合系 统。因此,其经济比较必须遵循经济发展规律及其财务 经济核算分析规则,结合草地生态系统发生发展规律, 利用科学方法,保持客观、公正、准确性,真实反映草地 建设保护经济关系,为草地资源建设保护科学决策提供 可靠依据。 2.1技术路线 以高寒草甸正常利用草场生产功能为衡量尺度,对 退化草地采取自然保护和人工建设两种方式进行功能 恢复,统一投入产出经济量,客观核算,比较效益,优选恢 复方式。 2.2应用方法 2.2.1生态重置法是指模仿被破坏生态系统原始状况 而重新建设的一种经济计算方法。在运用该方法时,本 例生态重置是在草地退化各状态上进行建设,并以恢复 至原有生产功能为目标。重置方法一般有灭鼠、封育、人 T_、半人工草地建设几种形式。 2.2.2投入产出分析法是指通过投入和产出的有关数 据,进行比较分析,得出产出与投入之间的经济关系。本 例将对各退化状态的经济投入进行核算,并进行横向比 较,确定其经济差异。其中量纲尺度按照相关标准或市 场价值定额进行价值折算。 2.2.3预测方法 以退化恢复建设状态数据为依据,模 拟草地生态发展特性,应用数学和统计学方法,建立草 地恢复模型,从而预测退化草地恢复速度和经济表现。 3经济核算 以上述“1.2_3”三江源地区兴海县高寒草甸退化草场 封育休牧实例为例,将草地不同退化状态正向演绎过程 以经济产量为基础进行比较,同时界定划分为: 正常(未退化)状态>I723.8 kg/hm2; 轻度退化状态 682.1~723.8 kg/hm ; 中度退化状态 296.3~682.1 kg/hmz: 重度退化状态 32.1~296.3 kg/hmz; 极度退化状态 ≤32.1 kg/hm 。 退化草地自然恢复核算步骤是通过退化状态恢复速 度确定恢复年限;人工恢复是用重置法进行核算,在此 基础上,根据退化草地不同状态经济产量确定经济损 益。 3.1 自然恢复 3.1.1恢复速度即草地不同状态退化自然恢复到正常 (未退化)草地时经济产量的年增加量,其呈现出指数形 }。一 式,故此,恢复速度公式为:s%:n、/ 一1,其中:s%为 V 平均恢复速度,q 为末期经济产量(kg,hm ),q,为基期经 济产量(kg/hm ),n为封育时间(年)。经济产量恢复遵循 “s”生物生长规律,各生长阶段速度均为不同,封育3年 仅是退化草地生态系统功能恢复过程中一个点。为此, 该例中以退化过程两端点经济产量为基础,运用均值中 值定理之原理和平滑统计方法依次预测平均恢复速度, 并以此构造典恢复速度。 中国草食动物科学 2012年 首先,根据退化草地封育期间经济产量增长量确定 其平均恢复速度;在此基础上,运用几何求均法进一步 确定其继续正向演绎平均恢复速度,同时结合相邻两退 化状态端点产量确定出该段退化草地恢复所需要时间; 然后通过中值定理确定恢复到退化状态中点的产量和 时间;以中点参数为基础,结合状态两端点参数滑动确 定该状态中点前后区间恢复速度。 以重度一中度状态为例演算: 状态端点在速度公式中,q,为封育3年前产量,q 末期为封育3年后产量,3为封育期,则重度退化草地封 育期间平均恢复速度: Js% :、7 -1_29 状态平均重极度退化草地封育3年后向中度演绎 恢复过程中平均恢复速度: S%平均= 『... =、/29.1%×5.02%=12.08% 状态区段即退化状态内以中点为界之前和之后恢 复段(以下简称前期和后期)恢复速度,其中状态平均速 度确定为该中点速度,则其分别为: s%中前= =、/ 丽 =18.74% s%中后= =、/ =7.78% 同理预测其他状态相应各速度,结果如表2所示: 表2退化草地自然恢复速度预测 % 3.1.2恢复期恢复期即不同状态退化草地依靠自然正 向演绎能力依次恢复到各种退化草地状态的年限。各状 态恢复期以中点为基点分前段和后段确定。 以重度一中度状态为例预测: … : 72c年, 同理,预测后期以及其他各退化状态正向演绎期,如 表3所示。 表3退化草地自然恢复期预测 年 退化草地演绎封育年限预测前期预测后期合计恢复至正常累计 轻度一正常状态 3 2.50 2.50 中度一轻度状态 3 5.8 1 9.87 19.28 22.28 3.1-3投入产出 3.1.3.1投入 自然恢复期间需进行基本保护性投入, 主要为防止鼠害,需22.5元/hm ,封育当年必须进行灭 治,其持效周期为15年。 3.1.3-2产出退化草地在自然保护恢复期间,每年仍 需要放牧利用,故作为草地经济产出;以实际计算,牧草 经济价值为0.20元/kg。 1)中点参数预测是在状态平均速度基础上预测完 成恢复该退化状态时间,再以此通过中值公式完成中点 时间和经济产量参数。 以重度一中度状态为例测算: …一帆凡: : : 12.7(年) 演绎至中点所需时间:由中值公式f(§),: D—a 得: f(|1))一 n) n萤度 … 度前期 .. 一1 g qi(b-a)"1n('l+S%)× 丽 g 丽 =7.098 3(年) 中点经济产量:q 重度_冲度中: (1+s%) =69.7(1+12.08%) 嘲。 =156.602 O(kg/hm ) 同理,预测其他状态中点经济产量,结果见表4。 表4退化草地自然恢复经济产量测算 kg/hITI 2)经济产量预测: 以重度一中度状态为例: ,b qm重度_中度前期=l qJ(1+s%) dx J a =69.7×(1.187 44.718_1)/In1.187 4 =506.86(kg/hm ) 同理,计算其他状态和各期,如表5所示。 表5退化草地经济产量产值预测 k ̄hm2 表中累计产量为各退化状态至自然恢复正常利用状 态过程中各年经济产量之和。 3.1.4经济效益依据经济产量和牧草价值其产值确定 第32卷第4期 草地与牧草 经济价值;建设投入为保护利用周期内投人次数与每次 投入资金之积;净收入为经济产值与建设投入之差;平 均收入为退化草地演绎到正常草地累计产值与需要恢 复时间(ff)之比,如表6所示。 表6退化草地自然恢复经济效益核算 3.2人工恢复 根据退化草地建设方法,均须配合灭治鼠害,其灭治 周期、费用与自然封育恢复相同。轻度退化草地建设同 上自然恢复方法;中度建设需进行“轻耙一播种一” 工序;重度状态需进行“中或重耙一播种一”工序; 建设方案中各项经济投入均按实际支出计算。建设后均 须封育3年,由于人工半人工草地进行耕耙工序,新种牧 草处于生产周期,耐牧性差,封育期间,新生植被已受破 坏,因此必须进行完全封闭禁牧;其生产功能在10年后 因原生牧草群落正向演绎和新生牧草衰退而基本吻合 原生植被水平。为此,确定其利用周期为7年;建设经济 产量按该地区一般生产水平计算,牧草经济折算标准 0.20元/kg;建设生产期间收益为利用年净收益与建设生 产年之比,核算如表7所示。 表7退化草地人工建设经济核算 4比较 将退化草地自然恢复与人_T建设效益相应进行比 较,以高为优。其中轻度退化草地建设方式相同,因此仅 比较中、重度两种状态。比较如表8所示。对于中度退化 草地以自然恢复方式经济,对于重度退化草地以人工方 式经济。 表8退化恢复方式优选 5分析 两种不同恢复方式表现出不同经济特征。从图1可 知:退化草地自然恢复经济区正常状态时退化持续收益 逐渐下滑,当通过重极度状态时最终将会形成渐线;人 工恢复建设曲线呈不规则“V”型,以中度退化状态为低 点,自正常利用状态开始下滑,至中度退化状态点而停 止而转为上扬,并突破重极度退化点继续向上。两线在 中度和重度状态之间相交,其交点寓意重度退化草地在 向中度退化恢复中,自然恢复与人工恢复经济效益相 等,故此该点为最佳经济建设选择年。 300 250 1 200 。 卜.- 人丁恢复】 】 -自然恢复1 廿50 0 正常 轻度 中度 重度 草地状态 图1人工恢复与自然恢复经济效益比较 6结论 6.1草地类型不同退化速度则相应经济建设时期 不同 比较分析证明,如从经济角度考虑,对于高寒草甸类 退化草地人为恢复应选择在中度状态以后;自然恢复应 选择在中度偏后以前为佳。具体应准确把握两种不同恢 复方式经济收益曲线交点。 6.2草地资源具有多种功能 其中突出表现在畜牧业生产性的经济功能和防风固 沙阻截水土流失保护环境的生态功能,以及旅游观赏功 能。因此,治理草地退化恢复生态系统功能尚应立体化, 远瞩,统筹兼顾,运筹帷幄,综合考虑,科学确定恢复 方式和时机。 6.3退化草地人工建设起步晚 人工建设牧草群落发展演化尚未有正确科学结论, 部分品种生产性与生态型难完全吻合等诸类问题尚未 解决。因此,退化草地恢复治理有待于继续调查观测分 析研究。 中国草食动物科学 2012矩 共和盆地高寒干旱草原降水量季节分配对地上生物量的影响 巴毛文毛 (青海省称多县畜牧兽医工作站,称多815100) 摘要:根据对共和盆地天然草场连续l6年的牧草产量统计以及同期气候资料,在此基础上应用积分回归模型 计算,得出4月上旬至9月上旬各旬降水量对牧草产量的影响系数,分析了牧草生育期4月上旬至9月上旬 旬降水量及其季节分配对共和盆地高寒干旱草原牧草产量的影响。结果表明:牧草生育期4月上旬至9月上 旬旬降水量的变化及其季节分配直接导致了干旱草原的天然牧草产量波动;4月上旬至5月上旬、6月中旬至 8月上旬及8月下旬至9月上旬的旬降水量对牧草产量均具有正效应,是牧草对水分需求的3个关键时期。 关键词:共和盆地;降水量;季节分配;牧草产量;积分回归模型 中图分类号:¥812.1 文献标志码:A 文章编号:2095—3887(2012)04—0038—03 1研究方法 共和盆地位于青藏高原东北部,地理坐标为98。46 ~ 101。22 E和35。27 ~36。56 N,在自然地带上属于高原温 带半干旱草原和干旱荒漠草原的过渡生物气候亚带。盆 地内大部分地区海拔2 600~3 400 m。在全球气候变暖和 人类活动的综合影响下,共和盆地土地沙漠化相对严 重,天然草地出现大面积退化、沙漠化的趋势。 天然牧草产量的形成与高低很大程度上受制于区域 气候、土壤和牧草本身机能等因素,人为干扰较轻。在一 定时间尺度内,其土壤性质、牧草种类组成等变化相对 1.1试验区自然条件 试验区位于共和盆地,地处黄河上游环湖牧区。以温 性草原为主。全区草原面积128.2万hmz,占全区总面积 的92.7%,其中,可利用草地面积121.7万hmz,占草地面 积的94.93%,是以牧为主,半农半牧的北方典型农牧交 错区域。草地畜牧业是共和盆地国民经济的主体,在全 区经济发展中占有举足轻重的地位。试验区海拔3 000~ 3 200 m,年均气温2.0~3.3℃,年均降水量3 1 1.1,--402.1 mm, 年均蒸发量1 558.2~1 841.2 mm,年均风速2.1~2.7 m,年 均大风日数17.7~43.2d,最多可达75 d,年最多大风日数 77d,年均沙尘暴日数11.1 d,无霜期44d。 平稳,表现出牧草产量与气候因素有着不可分割的内在 联系…1。共和盆地的草地畜牧业几乎完全靠天养畜,草 原建设投入甚微,相当时期内土壤理化形态基本均一, 即土壤肥力在年度变化中保持一致,而且食草性野生动 物(兔、鼠)种群结构基本稳定。该地区天然牧草量 形成的主要因素是水分条件_2]。草地产草量动态是草地 生态系统研究的重要组成部分,它是植物同环境相互作 用的重要标志。作者利用共和盆地16年(1996—2011 1.2数据处理与模型建立 在数据处理和建模时采用了积分回归模型:设影响 草地产草量的因子降水量为x(t),x(t)是随时间变 化的函数。若将草地产草量的形成与积累分成无穷个小 的时段,则产量Y对x(t)的多元线性回归方程可用积分 ,£ 年)连续观测的草地产草量、每年4—9月上旬的旬降水 量资料,应用积分回归模型,分析了降水量的季节分配 对草地产草量形成的影响,得出了初步的研究结果。 回归形式表示:y:c+『Ⅱ(£) (£)dt,式中t是时间, (£)为t J 0 时刻的降水量,。( )为t时刻的影响系数,c为积分常数。 由于n(£)是时间t的函数,可用时间的正交多项式展开 ]。 将牧草全生育期4月上旬至9月上旬按句分为16个时 段,计算牧草生育期各旬的降水量对产量的影响。 收璃黾强I2012-05—14 作者简介:巴毛文毛(1973一),女,藏族,蓄牧师,本科 、,≯ t, 、≯ ≯t≯t≯tptp p ≯ ≯ p p : 、0 P ≯ ≯ ‘p p p t 0pt 0 0 ≯t 参考文献 [1]郑建宗,刘黎明,秦海山,等_青海环湖地区黑土滩成因以及生态建 设探讨[J].草业与畜牧,1997(3):56—59. [2]杨力军,李希来,石德军,等.青藏高原“黑土滩”退化草地植被演替 规律研究[JI.青海草业,2005(1):2-5. [3]桑永燕,宁洪才,屈海林.禁牧封育3年后退化草地生物量测定[J]. 青海草业,2006(3):7-9. [4]张小红,尼松.长江、澜沧江地区退化草地以及治理对策[J].青海草 业,2004(4):38—41. 

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