内蒙古克什克腾旗羊草草原打草场合理利用的研究＊

梁 燕，韩国栋，周 禾，赵萌莉，魏玉荣，郭海明，涂伟志，李旭薇

（1.内蒙古呼和浩特市气象局科技服务中心，内蒙古 呼和浩特 010020；2.内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古 呼和浩特 010019；3.中国农业大学动物科技学院，中国 北京 100094；4.内蒙古气象局生态与农业气象中心，内蒙古 呼和浩特 010051）

引言

牧草的刈割是收获干草的一项重要生产环节，其作业质量不仅直接关系到当年收获干草的产量和品质，而且也间接影响到次年草地生产力水平的维持与提高，因此这一生产环节在打草场的合理利用中占有重要的地位〔3〕〔6〕。而刈割时期是影响打草场单位面积产量和干草品质的一项重要因素，因为合理刈割时期的选择是关系到收获干草产量和品质的重要可控因子〔1，3，6〕。另外，降水作为影响收获牧草品质的关键气象因子，也是在从事这项工作中需要重点考虑的问题，若收获期遭遇降水，不仅会给牧民的作业增加难度，还会对牧草的品质和运输、加工、贮藏等方面造成极为不利的影响〔6〕〔7〕。因此，在当地现有的生产力条件下，打草时间的选择即为直接影响贮存牧草产量与品质综合状况的重要因素。

本研究通过野外生态学调查，辅以室内数据的收集整理，对内蒙古自治区克什克腾旗达里诺尔境内的羊草草原，在整个生长季内的地上生物量、群落总氮（Total Nitrogan，TN）含量，以及1999～2009年内20年的降水特征进行了统计分析。在此基础上，对上述3个主要影响因子做出进一步分析，获得该地区产量、品质、时期均达到最优的牧草收获时间方案。

1 研究区域概况

研究区域地处内蒙古高原，位于内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗西部，达里诺尔镇境内的羊草草原。北纬116°38′～116°41′，东经43°25′～43°27′。地貌主要由玄武岩台地、沙地、湖泊和河流4种类型所组成。该区域属中温型大陆性气候，年均气温为1～2℃，≥10℃积温为1 300～1 700℃，最大冻土厚度191cm；年降水量350～400mm；无霜期为60～80d；生长期4～9月；土壤类型为暗栗钙土和草甸土。

试验区内植被类型为典型草原，草地植物群落类型为羊草 （Leymus chinensis（Trin.）Tzvel.）＋黄囊苔草（Carex korshinskyiC.A.Mey）＋糙隐子草（Cleistogenes squarrosa （Trin.）Keng.），主要伴生植物种为冷蒿（Artemisia frigida Willd）、星毛委陵菜（Potentilla acaulis L.）和大针茅（Stipa grandis P.smirn.），植物种类丰富（表2－1）。试验样地内所调查到的植物，主要分布于禾本科（Gramineae）、豆科（Leguminosae）、菊科（Compositae）、莎草科（Cyperaceae）、蔷薇科（Rosaceae）、伞形科（Umbelliferae）、毛茛科（Ranunculaceae）、唇形科（Labiatae）、十字花科（Cruciferae）、百合科（Liliaceae）、石竹科（Caryophyllaceae）等22科，共涉及49属。

根据对当地牧民的走访调查，该地区于20世纪70年代初已基本结束了游牧走场的生产生活方式，至70年代中后期已全部改为定居放牧。草原的利用制度是自由放牧，且这一粗犷的草原经营管理制度一直沿用至今。近年来，当地草原退化和畜牧业发展之间矛盾日益突出。本研究所选择样地为当地的打草场，样地南北间距为2.7km，东西间距为3.6km，整个样地的面积大约为972hm2。该样地于上世纪70年代用围栏围起，30多年未受放牧干扰的影响，仅为牧民在每年的8月中下旬作为打草场所用。

2 研究方法

2.1 植物群落特征动态测定

于2006年及2007年生长季内（6～9月）按月调查植物群落特征。具体为：在样地内随机设置1m×1m样方10个，具体测定样方内所有包含植物种类，及每种植物的高度、投影盖度、密度，及凋落物的盖度，分种齐地面剪下带回试验室，并收集凋落物，测定鲜重；65℃烘干24h后测定干重〔8～10〕。

2.2 群落总氮（Total Nitrogen，TN）含量的测定

样品为2006年6、7、8、9月分别采集。于样地内随机设置20cm×50cm样方10个，将样方内所有植物齐地面剪下后置于大信封袋中，65℃烘干24h后进行粉碎，将粉碎后的每个小样混合均匀，待测。

采用凯氏定氮法测定〔11〕。

她把头抬得高高—-甚至当我们深信她已经堕落了的时候也是如此，仿佛她比历来都更要求人们承认她作为格里尔生家族末代人物的尊严，仿佛她的尊严就需要同世俗的接触来重新肯定她那不受任何影响的性格。比如说，她那次买老鼠药、砒霜的情况。那是在人们已开始说“可怜的爱米丽”之后一年多，她的两个堂姐妹也正在那时来看望她。

配制40%NaOH溶液，1%硼酸溶液，配制并标定0.1M盐酸溶液。

简要操作步骤：准确称取0.5g干燥样品，加入浓硫酸和催化剂于400℃消化至颜色变为清亮监色，使用全自动定氮仪测定氮含量。

（注：全氮含量单位为%DM，表示占单位干物质百分比）。

2.3 数据统计分析

试验数据的统计与分析采用SAS（8.1）统计程序软件〔12〕〔13〕。

均值正态分布的显著性差异通过Shapiro—Wilk检验。在方差分析检验中，均值间的显著性差异通过保护性最小显著差数法（protected least significant difference，LSD）计算。

统计过程中各处理之间的差异采用单因素方差 分 析 （one － way Analysis of Variance，ANOVA），所有变量的结果均在P值为0.05的水平下进行检验，当变量值小于或等于0.05时视为差异显著。

该地区1999～2009年的降水数据由内蒙古自治区气象局提供。

3 结果与分析

3.1 群落产量动态

2006年和2007年生长季内（5～9月）群落的地上生物量动态如图1所示。2年间5月和9月群落的地上生物量虽然具有一定的高低消长变化，但均表现出了相同的规律，即从5月份牧草返青期开始，群落地上生物量不断增加，至8月份达到生长盛期，此时群落的地上生物量达最大值；此后群落的地上生物量呈现较大程度的下降趋势。

图1 生长季内群落地上生物量动态变化

另外，由图1也可以较为直观的发现，两年间群落地上生物量均为5～6月群落的地上生物量有较大幅度增长；但年际间有所不同的是，2006年的第二个大幅度增长时期为7～8月，而2007年这一时期则出现在6～7月。

3.2 群落总氮含量动态

2006年生长季内（5～9月）群落的总氮（TN）含量动态如图2所示。群落的TN含量在整个生长季内呈现出很明显的下降趋势，且下降幅度最为明显的时间段集中在7月下旬～8月中下旬。具体表现为：5月中旬～7月末，草群中TN含量虽有所下降，但幅度较小；7月末～8月中下旬，群落全氮含量出现大幅下降趋势；到牧草枯黄期（9月中下旬），群落总氮含量进一步以较大幅度下降，但较7月中下旬～8月中下旬这段时间下降幅度有所缓解。

图2 生长季内群落全氮含量动态变化

3.3 生长季内降水分布特征

1990～2009年的20年间，该地区的年降水量变化较大，极大值为499.5mm，出现在1990年；极小值为2005年的237.0mm。20年年平均降水量为395.81mm（表1）。

表1 1990～2009年当地降水量特征统计

7月下旬～8月下旬这段时间，是典型草原植物群落产量达到最高并迅速枯黄的时期，也是当地的牧民集中收获牧草的日子。考虑到降水是影响牧草收获的关键因子，本研究统计了近20年内这三个时间段当地降水量的特征，结果如表1：近20年内，7月下旬、8月上旬，以及8月中旬的平均降水量均表现为30～40mm之间，而8月下旬则较前三个旬度偏少，平均为19.36mm；旬度平均降水量占总平均降水量百分比虽存在一定的高低变化，即7月下旬、8月上旬，与8月中旬平均降水量分别占总降水量的9.41%、7.85%和8.31%，但进一步的方差分析结果显示三个时间段内的平均降水量与年度平均总降水量的比值，三者之间不存在显著差异（P＞0.05）；而8月下旬的这一比值显著低于之前的三个旬度（P＜0.05）。

4 讨论与结论

氮素含量是确定农产品品质及营养价值的重要指标〔14〕，是生物生命活动必不可少的元素之一，其贮量和分配是影响草地生态系统生产力的重要因素，同时也影响着生态系统的功能和动态〔6，15〕。因此针对打草时期是否合理的问题，本次研究将该区域生长季内群落TN含量，同群落地上生物量、刈割时期区域降水特征一起，作为确定牧草收割时期的三个制约因素。

整个生长季内群落地上生物量及群落TN含量动态变化如图3所示，群落地上生物量由7月中下旬～8月中旬左右出现快速增长趋势，最高值出现在8月中旬附近，此后生物量出现较为明显的下降趋势；而群落内TN含量在整个生长季内表现为持续下降趋势，且7月中下旬以后这一下降趋势更为明显。

根据走访调查，当地牧民于每年的8月中旬左右开始收获牧草，历年来牧民的打草历时约2～3周时间，一般至9月中旬前打草结束。而这段时间内牧草的地上生物量和TN含量均处于大幅下降状态；结合当地的降水分布特征考虑，此时出现降水的概率要显著少于7月下旬～8月中旬这三个旬度，因此可以认为：该地区长期以来一直传承下来的打草时间是较为安全的，但并非最佳的收获时间。

图3 打草场生长季内群落总氮含量、地上生物量动态变化

我们在利用草地资源进行生产活动时，所追求的是利用时间、利用方法、利用强度与处于不同时期、不同类型的草地资源相匹配，以尽可能的在不致草地资源遭到破坏的基础上，提高生产效率〔6，15〕。这就要求在草地生产中应提高对草地资源的认识，对不同地域、不同生境条件及气候条件、人为干扰情况等作出全面的了解，在此基础上进行科学系统的分析后制定该地区草原利用的具体方案〔15〕〔16〕。

因此草地生产应对草地资源作出客观全面的了解后进行，且应因时、因地制宜，具体问题具体分析〔6，15，16〕。本次研究中，考虑到7月下旬、8月上旬与8月中旬这三个旬度内的降水量占全年降水量的百分比，三者之间并无显著性差异，因此若能将收获开始时间由原来的8月中旬提前至7月末～8月初进行，使整个牧草收获时间在8月中旬左右结束，这样就能使群落地上生物量和群落TN含量这两方面因素达到最优组合。为达到这样的目的，就需要当地的畜牧业生产部门不固守长期沿袭下来的畜牧业生产经验传承，积极与气象部门相配合，为牧民适时提供及时准确的畜牧业气象信息；在条件适合的年份因时制宜，积极调整牧草收获时间，使收获牧草在产量和营养价值上均达到最优，使当地的牧民获得最大的收益。

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