江西省林草地牧草资源与生产力调查及评价

于徐根，徐桂花，戴征煌，刘水华，甘兴华

（江西省畜牧技术推广站，江西 南昌 330046）

南方各省(区)除部分平缓丘陵地区适宜农田耕作以外，山地一般都适宜林草生长，形成林地中的林间草地和草地[1]。江西虽为典型的传统农区，但土地类型以丘陵山地为主，林地居多，并且林间、林下野生牧草资源丰富，构成了林草互补共生、相互依存的生态系统，宜统称之为林草地。长期以来，林草地源源不断地为草食畜养殖提供饲草，形成的“林-草-畜”传统养殖模式在草地畜牧业发展中发挥了重要的作用。根据中国草地类型划分标准[2]，江西林草地可划分热性草丛类及热性灌草丛类。由于这两种类型均为森林连续遭受严重破坏后而形成的次生山丘草丛类型[2-3]，其稳定性差，草地生产力变化大，受人类活动及放牧等因素影响大，在草地生态系统中的可塑性比较大[2]。20世纪60年代国际生物学计划(International Biological Programme,IBP)实施以来，草地生物量的研究受到越来越多的重视，成为草地生态学中的重要方向，它的大小是动态变化的，也被认为与碳循环及碳蓄积密切相关[4]。目前关于草地生物量的研究主要集中在温带草地和高寒草地相关的区域，而对热带、亚热带草地开展的试验研究相对较少，停滞于20世纪80至90年代的全国草地资源调查，对于南方林草地生产力基本情况、动态变化以及外界影响因素的研究较少。因此，本研究进行多年调查并监测了4个林草地类型23个样地的牧草种质资源、生产力以及年内产量动态变化，以期为林草地资源的开发利用与维护管理提供基础数据和参考依据。

1 研究区概况和研究方法

江西省位于我国东南部，地处24°29′14″-30°04′41″ N，113°34′36″-118°28′58″ E，属中亚热带温暖湿润季风气候，年均温16.3～19.5 ℃，极端最高温在40 ℃以上，无霜期240～307 d，日均温稳定超过10 ℃的持续期为240～270 d，≥10 ℃年活动积温 5 000～6 000 ℃·d，年降水量 1 341～1 194 mm。全省土地总面积为16.69万km2[5]，以山地、丘陵为主，山地占全省总面积的36%，丘陵占42%[5]，林草地资源十分丰富，广泛分布于全省各地，属主要土地资源之一。

1.1 林草地牧草资源调查

2013-2016年开展牧草资源调查。在江西省内选择具有代表性的、牧草物种丰富的林草地及重点区域，采用样线法进行广泛调查，根据指定目标路线，按植物分类学全面收集各种野生牧草资源及其科属分布、种类组成和分布区域概况等。

1.2 林草地牧草生产力监测及利用状况调查

于2013-2016年进行连续监测调查。根据江西林业建植情况、林地分类标准[6]及中国草地资源类型[4,7]，在11个县选择疏林草地(郁闭度为0.10～0.19)、乔木幼龄林草地(开垦种植但郁闭度为0.2～0.4未成林)、灌木林草地(以灌木为主、郁闭度 ≤0.40)、未成林草地(主要指撂荒无立木林地) 4种主要的林草地类型进行监测。监测调查样地23个，其中疏林草地样地6个：鄱阳县四十里街镇四十里街村(116°46′44″ E，29°07′03″ N)、铅山县新滩乡杨家村(117°39′01″ E，28°21′48″ N)、吉安县兴桥乡东塘村(114°51′52″ E，27°25′28″ N)、遂川县于田镇雁林村(114°35′14″ E，26°25′15″ N)、弋阳县清湖乡虎山村(117°19′20″ E，28°23′45″ N)、遂川县泉江镇新溪村(114°32′23″ E，26°21′28″ N)；乔木幼龄林草地样地5 个：永修县滩溪镇滩头村 (115°38′39 E，28°57′18″N)、乐平市乐港镇魁堡村 (117°01′17″ E，28°53′42″N)、鄱阳县柘港镇连港村 (116°43′8″ E，29°20′44″N)、吉安县梅塘镇土坊村(114°47′15″ E，27°03′39″ N N)、铅山县新滩乡蒋家村 (117°39′57″ E，28°18′33″N)；灌木林草地样地8个：安福县寮塘乡冻边村(114°37′53″ E，27°16′47″ N)、吉安县登龙镇泗塘村(114°45′41″ E，27°1′44″ N)、永修县艾城镇小桥村(115°48′33″ E，29°7′35″ N)、泰和县樟塘乡宁溪村(115°00′32″ E，26°47′13″ N)、泰和县螺溪镇兰溪村(114°48′05″ E，26°53′02″ N)、鄱阳县田畈街镇东湖村(116°49′12″ E，29°22′10″ N)、玉山县横街镇六村(118°11′34″ E，28°42′21″ N)、玉山县六都乡吕家源村(118°19′26″ E，28°37′59″ N)；未成林草地样地4 个：吉安县固江乡田西村 (114°47′13″ E，27°13′14″ N)、高安市村前镇山下村(115°10′56″ E，28°23′53″ N)、乐平市接渡镇邹家村 (117°9′57″ E，28°56′10″ N)、安福县寮塘乡东岸村 (114°37′15″ E，27°19′04″ N)。

在牧草生长盛期(7月30日前后)监测，记录主要优势野生牧草物种，并测定年度鲜草产量和干草产量。在样方中占植被盖度高、作用最大、对其他种的生存有很大影响与控制作用的植物种即为主要优势物种。频次是指主要优势物种在样地出现的次数，即在1个样地3个样方均为主要优势物种为1个频次，1个“+”表示1个频次。通过植被高度、盖度、生长状况观察以及农户访问等方法调查草地利用状况。目测草地盖度75%～85%、测量株高在0.1～0.2 m为放牧利用；草地盖度80%～90%、株高在0.2 m以上则为轻度利用；草地盖度90%以上，无采食或刈割痕迹则为未利用；根据主要野生牧草物种组成及农户访问判定是否季节性放牧或全年放牧。

鲜草产量和干草产量测定方法：在样地内按任意方向随机设置有代表性的样方3个，样方面积为1 m2样方之间的间隔在250 m左右，并尽可能选择未利用的区域作测产样方；对样方内牧草的地上部分生物量进行收集，去除毒害草后用量感0.1 g电子秤称鲜草重；鲜草称重后，将鲜草装袋，放置自然风干至恒重，再称其干草重。

1.3 林草地牧草产量年内动态监测

2017年在余江年顺牧业公司的疏林草地(116°55′42″ E，28°18′28″ N)、高安裕丰农牧公司的疏林草地 (115°11′14″ E，28°25′02″ N)和鄱阳春娥养殖专业合作社的灌木林草地(116°41′00″ E，29°20′42″ N)设置 3 个固定监测点，按照牧草生长阶段进行定点监测，获得林草地在一年中各阶段的牧草产量和再生草产量。测产方法同1.2。

1.4 数据分析

用Microsoft Excel对各项测量数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 林草地牧草资源状况

共收集各类野生牧草519个，已判别物种483个，其分属78科310属。其中以禾本科物种居多，有69属127种；其次为菊科，有43属53种；豆科有28属50种。但在林草地形成群落优势物种的主要为禾本科和豆科牧草，而次生种群主要有菊科和莎草科植物。

按生境条件分析，低丘缓坡林草地(多数为次生林或退耕还林地，土壤条件较好，坡度小，海拔100 m以下，水源充足，位置好，人类活动较多)的牧草物种资源较为丰富，优质品种多，如牛鞭草(Hemarthria altissima)、假俭草(Eremochloa ophiuroides)、鸭嘴草(Ischaemum aristatum)、鸡眼草(Kummerowia striata)、 假 地 豆 (Desmodium heterocarpon)、截叶铁扫帚 (Lespedeza cuneata)、雀稗(Paspalum thunbergii)、 合 萌 (Aeschynomene indica)、 苦 苣 菜(Sonchus oleraceus)等出现频度较高；丘陵山地(位置相对较远，海拔100～300 m，坡度较大，土壤条件差异大，主要是人工造林地和次生灌木林地或未成林地)的牧草物种有野古草(Arundinella anomala)、白茅(Imperata cylindrica)、鸭嘴草、黄背草(Themeda japonica)、 鹧 鸪 草 (Eriachne pallescens)、 雀 稗 、香茅(Cymbopogon citratus)、杭子梢(Campylotropis macrocarpa)、截叶铁扫帚、野葛(Pueraria lobata)等；中高山地(位置偏远，海拔300 m以上，坡度大，土壤条件较差，主要是天然林地或林草交错地)的主要草物种有芒(Miscanthus sinensis)、五节芒 (Miscanthus floridulus)、莎草 (Cyperus rotundus)、皱叶狗尾草(Setaria plicata)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)、小槐花(Desmodium caudatum)、芒萁(Dicranopteris dichotoma)等。

从林草地类型及优势群落物种频次分析(表1)，形成优势群落、分布较广、出现频次高的野生牧草有野古草、纤毛鸭嘴草(Ischaemum indicum)和白茅，其次是牛鞭草、假俭草、狗牙根(Cynodon dactylon)、鸡眼草、截叶铁扫帚、画眉草(Eragrostis pilosavar.pilosa)、荩草(Arthraxon hispidu)、芒，再次是鹧鸪草、狗尾草、莎草、芒箕(Gleichenia linearis)等。其中，乔木林地草地主要草种为纤毛鸭嘴草、白茅、野古草、狗牙根、牛鞭草、画眉草、鸡眼草、假俭草、莎草等；疏林草地主要草种为纤毛鸭嘴草、野古草、白茅、香茅、画眉草、芒等；灌木林地草地主要草种有野古草、纤毛鸭嘴草、白茅、鸡眼草、截叶铁扫帚、胡枝子(Lespedeza bicolor)、假俭草、牛鞭草、荩草、鹧鸪草、芒箕等；未成林草地主要草种有白茅、野古草、纤毛鸭嘴草、一年蓬(Erigeron annuus)、假俭草、牛鞭草、截叶铁扫帚、狗牙根、狗尾草(Setaria viridis)、芒等。

2.2 林草地牧草生产力

23个样地经2013-2016年的连续监测发现(表2)，各种林草地均可获得较好的牧草产量，样地干草年平均产量为 1 085～4 650 kg·hm-2，23个样地总平均产量为2 027 kg·hm-2，载畜能力达到3.1个标准羊单位·hm-2，生产力水平较高。根据《天然草原等级评定技术规范》[8]标准划分，江西林草地主要为Ⅱ等三级及以上标准，属于优质中产或高产草地。

表1 林草地野生牧草优势群落物种情况Table 1 Species situation of the dominant community of wild Forage in forest grassland

从每年总平均干草产量分析发现，2015年相对较高，年平均干草产量2 287 kg·hm-2，2013、2014和 2016 年分别为 2 090、1 978 和 1 921 kg·hm-2，年度间无显著差异(P＞ 0.05)。但各种林草地之间干草产量存在一定的差异。分析4年总平均干草产量发现，乔木幼龄林草地产量较高，干草年平均产量2 787 kg·hm-2，显著高于其他林草地类型 (P＜ 0.05)；其次为未成林草地，干草年平均产量2 235 kg·hm-2，较乔木幼龄林草地低19.8%，但显著高于灌木林草地(P＜ 0.05)；疏林草地与灌木林草地产量相当，平均干草地产量分别为1 857和1 805 kg·hm-2。

表2 各类型林草地牧草干草产量Table 2 Hay yieldof forage grass in various types of forest grassland kg·hm-2

续表2Table 2 (Continued) kg·hm-2

不同林草地年度产量之间也有较大的变化，丰产年度略有差异。其中灌木林草地年度产量变化大，2013年平均干草产量分别是2014、2015、2016年的1.57、1.93和1.61倍，呈现先高后低的趋势；其次是未成林草地，2015年干草平均产量分别是2013、2014、2016年的1.36、1.33和1.42倍；乔木幼龄林草地变化较小，2015年度产量最高，年度差距最大仅为14%；疏林草地年度产量变化最小，2015年产量最高，年度差距最大仅为7.4%。

同一草地类型的部分样地间产量也存在差异。其主要原因可能与样地的土壤质地、水肥、环境和植被物种不同有关。一般土壤肥力高、水源条件好的样地，植被物种丰富，品质好，产量高，而土壤结构差、水源缺少的样地，牧草盖度低，产草量低。

2.3 林草地牧草年内产量动态

江西林草地牧草产量变化动态规律明显(表3)。3个监测点的天然牧草3月返青，6月上旬牧草生长产量约占全年产量的1/3；牧草牧草生物量高峰期(7月30日前后)干草产量占总产比分别达到69.3%、74.5%和76.2%；牧草生长高峰期为6月中旬-9月上旬，期间产草量占总产的50%左右；9-10月牧草长势减弱，产草量差异较大，占总产3%～20%；11月至次年4月基本无产量，为天然林草地利用的“淡季”，这与江西气候条件密切相关，并与草地主要野生草种质特性表现一致，是野生牧草特性的客观表现。

2.4 林草地牧草利用情况

目前，江西林草地的养殖利用仍以简单放牧利用为主，采取围栏、划区轮牧等管理措施利用的很少。从监测的23个样地分析(表4)，进行放牧利用或季节性轻度利用的有10个，林草地利用率为43.5%，其中全年放牧利用的占26.1%，季节性放牧和轻度利用的占17.4%。从区域范围来看，林草地利用以交通便利、距离村庄较近、牛羊放牧管理较方便的山地利用率相对较高；大多数位置偏远、缺少交通以及山高坡陡、难以利用的山林草地和阶段性禁止家畜进入的林草地尚未被利用。

3 讨论与结论

3.1 江西林草地野生牧草资源丰富

中国拥有丰富的野生牧草种质资源，包括127科879属4 215种，其中种类最多、栽培和育种潜力最大的禾本科有173属972种[9]。本次调查判别江西各类野生牧草物种共483个，其分属78科310属，科属分别占全国比重的61.4%和35.3%，与季梦成等[10]报道的江西野生牧草(包括归化种)科数量一致，属种数量略低。江西野生牧草主要种类与湖北[11]比较相近，如有黄背草、白茅、狗牙根、鸡眼草、止血马唐、牛筋草、千金子、早熟禾、狗尾草、鹅观草、假俭草、狼尾草、荩草、野古草、鸡眼草、胡枝子、野葛。与河南[12]、西双版纳重要野生禾草种质资源名录[13]存在一定差异，但也有相同的禾本科物种，如黄背草、白茅、荩草、狗尾草、狗牙根、马唐等。野生牧草种质资源具有一些栽培品种无法比拟的优点，如适应性好、抗寒、耐旱、耐风沙、耐瘠薄、耐酸、耐盐碱等特性，能够在生态环境比较恶劣的条件下生存、繁殖并获得一定产量[14]。虞道耿等[15]认为，鹧鸪草、纤毛鸭嘴草为旱生型禾草，它们生长快、须根发达，有利于土壤团聚体的形成，可作干旱、瘦瘠裸露地的先锋草皮草；画眉草常生于路旁、田园间或阴湿地，可兼作木本作物园良好的栽培草地用草；野葛等葛属主要分布于营养价值丰富，适口性好，牛、羊喜食。画眉草姿态优雅，花序轻盈秀丽，耐盐碱又耐干旱，有很强的适应能力[16]。虽然，不少野生牧草有潜在开发利用价值，但由于江西对野生牧草研究滞后，并未挖掘其优良特性，建议加强对野生牧草资源的保护与开发利用研究。

江西林草地主要为热性草丛类及热性灌草丛类，分布广、面积大。热性草丛类及热性灌草丛类以白茅属、野古草属、芒属、菅草属、鸭嘴草属、香茅属等一些牧草为优势种，形成了白茅草地型、纤维鸭嘴草草地型、具有灌木的纤毛鸭嘴草草地型、具有灌木的野古草草地型、具有灌木的白茅草地型等[2]。谢帆等[3]认为江西草坡植物区系成分以禾本科与莎草科种类为主，有细毛鸭咀草、刺芒野古草、野古草、芒草、野金茅和五节芒等，形成了丘陵地细毛鸭咀草草丛组、丘陵地刺芒野古草草丛组、中低山山地野古草草丛组。季梦成等[10]认为江西丘陵岗地草地牧草主要包括山地丘陵草丛类草地和山地丘陵灌木草丛类草地，常见的野生牧草有芒、五节芒、大油芒、金茅、四脉金茅、菅、野古草、桔草、黄背草、假俭草、纤毛鸭嘴草、截叶铁扫帚、大叶胡枝子、美丽胡枝、野葛等。从本研究23个监测点及3个固定监测点发现，在4个林草地主要优势物种均为纤毛鸭嘴草、野古草、白茅等，与相关研究[2,3,10]报道的江西丘陵岗地草地优势物种高度吻合。

表3 林草地不同物种年内产量动态Table 3 Annual yield of different species in forest grassland

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

3.2 林草地生产力差异大

草地上生物量的变化与温度、降水、土壤质地及放牧等扰动因素存在密切关系，不同的生境状况导致群落的演替方向[4]。以白茅、莎草为建群种的丘陵疏林草丛草地可食牧草鲜重在8 490～11 950 kg·hm-2[17]。热性草丛类的白茅草地型干草产量在2 000～4 000 kg·hm-2，纤毛鸭嘴草草地型平均干草产量3 162 kg·hm-2，芒草地型平均干草产量2 449 kg·hm-2；而热性灌草丛类的具灌木的白茅草地型干草产量2 478 kg·hm-2，具灌木的纤毛鸭嘴草草地型平均干草产量3 676 kg·hm-2，具灌木的芒草地型平均干草产量1 548 kg·hm-2[2]。对江西4个林草地类型4年监测结果发现，林草地干草产量为898～5 600 kg·hm-2，各类型产草量存在一定差异，且年度变化无规律，除与优势物种有关外，还可能与林草共生的立体生境有关。根据气候资源生物量估算，南方红壤丘陵地区每公顷牧草气候生物产量为5～7 t (青干草)[18]，而监测的江西林草地牧草干草产量远低于生物量估算值。因此，有待进一步深入研究牧草物种多样性、土壤环境、气候环境、郁闭度等因子对林草地生产力的影响。

3.3 可利用林草地资源丰富

长期以来，林草地是牛羊等草食畜的重要放牧场地。据江西省“十一五”期间森林资源二类调查统计，江西有乔木幼龄林面积314.0万hm2，疏林地面积11.2万hm2，灌木林地面积104.2万hm2，未成林地面积23.0万hm2，无立木林地面积8.7万hm2，宜林地6.1万hm2，苗圃地0.3万hm2，辅助生产林地0.04万hm2。除疏林地、灌木林地、未成林地、无立木林地、宜林地为常用放牧地外，江西有30%的郁闭度在0.4以下的乔木林地，其林间牧草生长良好，可为草食畜提供充足的牧草饲料。据廖红兵等[19]分析，1999年和2004年吉安市乔木林地郁闭度0.4以下面积占31.12%和24.5%；王斯荣等[20]对万安县森林资源统计得到，全县乔木林平均郁闭度只有0.5，郁闭度介于0.2～0.4的林分面积32 398.6 hm2，占林分总面积的30.8%；欧阳芳等[21]提出，萍乡市乔木林林分郁闭度低，绝大多数乔木林的郁闭度在0.4～0.5。据此测算，江西可利用林草地面积达到467万hm2，优势牧草品质良好，营养价值较高[18,22]，主要为Ⅱ等三级及以上标准的优质中产或高产草地[8]，可为牛羊等草食畜养殖提供丰富的牧草资源。

3.4 林草地牧草利用潜力明显

我国南方林间草地蕴藏着发展草食动物的巨大潜力[23]。江西省林间草地资源丰富，野生牧草种类繁多、品质优良，并在长期的自然选择条件下，形成了极强的适应性和抗逆性[24]，耐热、抗寒、耐瘠薄、耐踩踏、生命力以及繁殖能力和竞争力强等，特别是江西地处中亚热带，冬季寒冷、夏季炎热的不良气候条件。野生牧草能够在生态环境比较恶劣的条件下生存、繁殖并获得一定产量[24]，目前仍无栽培草种可以相比。而且传统形成的“林-草-畜”模式，草地放牧利用稳定性好，利用期长，自行恢复能力强，达到资源循环利用，促进生态环境改善，在现代草牧业发展中潜力巨大。根据林草地生产力盛期及牧草产量年内动态监测结果统计估算，江西林草地牧草干草产量1 199.1万t，按一个标准羊单位日耗1.8 kg干草标准[25]测算，可满足近1 825万个标准羊单位草食畜的饲草需要。2016年江西能繁母牛养殖量175.28万头、山羊养殖量80万只，按放牧饲草补饲量约占30%，江西林草地牧草(干草)实际利用量在440万t左右，占干草总产量的36.7%。所以，江西林草地利用率仅为43.5%，牧草利用率为36.7%。若通过人工种草和草产品加工解决11月至4月淡季的饲草需求以及合理补饲，江西林草地牧草还可增养草食畜2 800万个羊单位，是现有养殖量(母牛和山羊)的2.9倍多。

3.5 “林-草-畜”模式综合效益突出

林草地牧草通过“林-草-畜”模式实现资源综合利用。在目前水平条件下，通过放牧+适当补饲，1 hm2林草地养殖能繁母牛1头，年可增加产值5 000元以上，是发展林下经济、推进供给侧结构性改革、帮助农民增收的良好途径。美国、新西兰等国的科学研究证明，林地放牧是营林的重要措施，其作用在于辅助整地、清除过多杂草、减少火灾和增加经济效益[26]。同时“林-草-畜”复合利用模式能充分利用林间空闲地，增加林木经济的短期效益，能在炎热夏季为家畜遮阴避暑，还可以减少畜粪尿造成的污染，为树林生长提供肥料，是一举多得的好模式[23]。林草地的合理利用、草畜配套，具有良好的综合效益。

3.6 “林-草-畜”发展模式空间潜力巨大

“林-草-畜”模式在江西虽然是传统模式，但对其发展的总结及研究涉及很少。国外非常重视林间草地的建设和利用，许多国家把建立林间草地畜牧业作为林业经营的常规工作来弥补林业周期长、见效慢的缺陷，促进林畜共同发展[26]。据统计，莫斯科放牧家畜饲料的53%是由林间草地提供的，在林间草地放牧，可使产羔率提高30%，绵羊体重增加20%，产毛量增加10%；美国法律自1905年就准许在国有林场中放牧，有些林场既生产木材，又发展养牛业，因而有“森林畜牧学”的兴起[26]。可见，就江西而言，林草地的高效利用与“林-草-畜”发展模式的建设、优化、利用管理及其经营管理体系构建以及淡季饲草的供给等都有待深入研究和总结完善，其发展模式与提升空间潜力巨大。