高寒草地放牧管理最优控制模式

通过对高寒草地植物多样性与生产力对不同放牧强度响应机制的研究表明:多样性与生产力随放牧强度的增加均呈现显著性下降趋势,其中不放牧、轻牧、中牧和重牧下的Shannon指数的平均值分别为4.35,3.89,3.66,3.01,生产力指标(地上生物量均值)分别为987.6,826.8,660.7,535.8 g/m2(鲜重).这表明多样性与生产力对放牧的响应呈现同步性,中牧和重牧是导致二者大幅度下降的主要动'因.应用生物控制论方法,组建了草地放牧管理的最大持续产量模型和最优控制模型.实例计算结果表明:样区滩地、阳坡与阴坡地等三类牧场的牧草保护指标分别为468.1,564.3,614.7 g/m2(鲜重),相应的最大持续产量分别为390.9,471.2,513.3 g/m2(鲜重).确定了草地放牧管理的最优牧草资源种群水平和最优控制量,提出了草地放牧管理的控制对策,为高寒草地保护与可持续利用提供了优化模式和定量依据.     

草地植被结构对奶牛放牧强度的反应特征

通过对黑麦草-三叶草人工草地进行受控放牧实验,定量研究了草地植被结构对不同放牧强度（放牧率）条件下的反应特征变化。结果表明：（1）黑麦草-三叶草人工草地的禾草生物量季节动态,在不同放牧强度下基本上均呈明显的“双峰型”变化,而且随放牧强度的增大,峰值逐渐降低;（2）草群中禾草的留茬高度（相同放牧时间）,随放牧强度减小而升高,诚意脏乱牧强度的降低有利于草地植被的后期再生;（3）草地禾草的叶面积指数（LAI）在放牧条件下呈“三峰型”变化,低放牧强度下,禾草的叶面积指数较大;（4）放牧有利于草地禾草的分蘖,使草群植物密度提高,7至8月份各小区的植物密度达到最高,从草地植被结构的综合性参数-相对生长速率（γRGR)与叶面积增量（LAIincrement)对放牧强度的响应分析还表明,梯度放牧实验中存在一个最适放牧强度（或放牧率）范围,可由此提供确定草地最适放牧率的植被结构基础。     

不同放牧强度对牦牛夏季放牧行为的影响

2005-2006年7,8月份在甘肃天祝永丰滩草原研究了不同放牧强度下牦牛的夏季放牧行为.调查发现:采食和饮水时间随放牧强度加重而延长,反刍和游走时间随放牧强度加重而减少,卧息时间变化不大,这是牦牛应对草场放牧强度变化的基本策略.采食时间与放牧强度呈极显著的正相天关系(R>R0 01),同归方程为Y=O.92x+7.31;反刍持续时间与放牧强度呈极显著的负相关关系(R>Ro.01),同归模型为y=-0.405x+10.31;卧息时间与放牧强度呈极显著的负相关关系(R>R0. 01),同归模型为Y=-0.08x+2.48;饮水时间与放牧强度呈正相关关系,回归模型为Y=0.0925x-0.123;游走和站立时间与放牧强度呈负相关关系,回归模型为Y=-0.53x+4.04.     

放牧条件下人工草地植物高度的异质性变化

通过对人工草地进行受控放牧实验，定量研究了草地主要植物的高度异质性受奶牛放牧率的影响，以及高度异质性的季节动态特征变化。研究结果表明：1）在以黑麦草等禾草占优势的人工草地上，每次放牧前后草地植物的高度都有不同程度的降低，而从草地植被总体看，放牧使草地植物高度的异质性提高；2）草地植物的高度异质性特征与家畜的放牧率密切相关，高放牧率条件下，由于奶牛对植物的采食选择性的降低，黑麦草与白三叶的高度异质性较低，相反在低放牧率条件下，它们的高度异质性较高；3）草地植物高度的异质性存在着季节动态变化规律。对任何一种植物，高度异质性在生长季中期达到最高，生长初期全都大于生长后期。本实验有关植物高度异质性的分析对于草地与放牧管理具有实用价值，即通过控制或调整草地高度异质性易变区对应的放牧率，可能实现对草地的均衡与最大利用。     

日本那须地区人工草地牧草生物量随时间变化的解析——Ⅰ地上生物量(英文)

为了揭示草地生态系统的现存生物量随时间的变化规律与气候条件和人为干扰(放牧压,施肥量等)之间的关系,从1974年开始至1994年,每年的4月至11月,在位于日本中部那须地区的国立草地研究所内的人造围栏放牧草场进行了放牧试验.结果表明,在1974至1994年的21年间,在不同放牧处理(放牧压分别为轻度和重度/施肥分少量和大量)的条件下,地上现存生物量的季节变化非常明显,其变化范围为:150～380gDWm-2.用4次方多项式检验表明牧草成长模式呈双峰曲线,每一年中不同放牧条件下地上现存生物量的最大值都出现在6月份左右,第二个峰值出现在9,10月份.复合回归分析的结果得出了体现现存生物量和气温,放牧压(或施肥量)之间的定量关系的多项回归方程式.协方差分析结果表明放牧压力,施肥量以及季节和年度的变化,以及他们之间的相互作用对现存生物量有着显著影响(P<0.05)或极显著影响(P<0.01).本研究表明在现存放牧强度下不会对地上生物量造成毁灭性的影响,而是在其承受范围之内.     

日本那须地区人工草地牧草生物量随时间变化的解析——Ⅰ 地上生物量

为了揭示草地生态系统的现存生物量随时间的变化规律与气候条件和人为干扰(放牧压,施肥量等)之间的关系,从1974年开始至1994年,每年的4月至11月,在位于日本中部那须地区的国立草地研究所内的人造围栏放牧草场进行了放牧试验.结果表明,在1974至1994年的21年间,在不同放牧处理(放牧压分别为轻度和重度/施肥分少量和大量)的条件下,地上现存生物量的季节变化非常明显,其变化范围为150～380 g DW m-2.用4次方多项式检验表明牧草成长模式呈双峰曲线,每一年中不同放牧条件下地上现存生物量的最大值都出现在6月份左右,第二个峰值出现在9,10月份.复合回归分析的结果得出了体现现存生物量和气温,放牧压(或施肥量)之间的定量关系的多项回归方程式.协方差分析结果表明放牧压力,施肥量以及季节和年度的变化,以及他们之间的相互作用对现存生物量有着显著影响 (P<0.05) 或极显著影响(P<0.01).本研究表明在现存放牧强度下不会对地上生物量造成毁灭性的影响,而是在其承受范围之内.     

日本那须地区人工草地牧草生物量随时间变化的解析--I 地上生物量

为了揭示草地生态系统的现存生物量随时间的变化规律与气候条件和人为干扰(放牧压,施肥量等)之间的关系,从1974年开始至1994年,每年的4月至11月,在位于日本中部那须地区的国立草地研究所内的人造围栏放牧草场进行了放牧试验.结果表明,在1974至1994年的21年间,在不同放牧处理(放牧压分别为轻度和重度/施肥分少量和大量)的条件下,地上现存生物量的季节变化非常明显,其变化范围为:150～380 g DW m-2.用4次方多项式检验表明牧草成长模式呈双峰曲线,每一年中不同放牧条件下地上现存生物量的最大值都出现在6月份左右,第二个峰值出现在9,10月份.复合回归分析的结果得出了体现现存生物量和气温,放牧压(或施肥量)之间的定量关系的多项回归方程式.协方差分析结果表明放牧压力,施肥量以及季节和年度的变化,以及他们之间的相互作用对现存生物量有着显著影响 (P<0.05) 或极显著影响(P<0.01).本研究表明在现存放牧强度下不会对地上生物量造成毁灭性的影响,而是在其承受范围之内.     

内蒙古大针茅草原植物生产力及其可持续利用研究Ⅲ--植物补偿性生长研究

通过1998～1999年对不同放牧强度下,内蒙古大针茅草原植物净生长量的研究,结果表明:大针茅草原具有明显的补偿生长特性,补偿生长的方式(超补偿、等补偿和欠补偿)取决于生长季前期的降雨量、放牧强度和大针茅的优势度;在降雨量适中的条件下,草群在超轻度放牧下表现等补偿生长;在轻度和中度放牧下表现超补偿生长,中度放牧的超补偿生长量最高,达到25.2 g/m2;在重度放牧下表现欠补偿生长,净生长量比对照减少58 g/m2;大针茅的超补偿生长能力比羊草强,超补偿生长量比羊草高,二者超补偿生长的放牧强度分别在中度和轻度,欠补偿生长分别在重度和中度,糙隐子草的超补偿生长不明显;适度放牧可以增加初夏和盛夏植物的生长量,减少秋季植物的自然死亡速率,提高牧草的净生长量和利用率.     

放牧强度和生境资源对高寒草甸群落补偿能力的影响

研究了不同放牧强度、土壤养分和水分条件对高寒矮嵩草草甸三种生境的群落物种多样性及补偿能力的影响。结果表明:物种丰富度指数R和Shannon-Weiner多样性指数H′在牧道和封育草地显著高于畜圈生境,牧道生境的物种数最高,而畜圈物种数最少,仅为牧道的54%。地上生物量在牧道和畜圈生境均发生超补偿反应,地下生物量在畜圈为等量补偿,而在牧道发生超补偿反应。对畜圈生境群落地上生物量超补偿反应贡献最大的是垂穗披碱草,而对地下生物量等补偿反应贡献最大的是矮嵩草。在牧道生境中,对地上、地下生物量超补偿反应贡献最大的均为矮嵩草。群落地上、地下生物量的相对增长率在生境间无显著差异。土壤含水量与补偿生长无相关关系,地上生物量的补偿性生长与采摘率和土壤全氮质量分数正相关。这些结果支持中度干扰假说,同时说明高寒草甸群落的补偿响应模式与群落物种在生境间补偿量的消长变化有直接关系,补偿能力同时受放牧强度和土壤营养资源,特别是氮素营养的共同影响,而土壤水分的影响相对较小。     

刈割及放牧对牧草生长的补偿效应

通过研究青海环湖区高寒草甸草场刈割及放牧对牧草的补偿性生长效应,发现轻度刈割和中度刈割后牧草为超补偿生长,重度刈割后为欠补偿生长;轻度放牧条件下可显著提高牧草总产量,中度放牧条件下基本能保持牧草总产量。     

放牧强度递变规律及对草场的影响

用数学方法对放牧影响草场的因子进行了量化，定量地研究了放牧强度对草场的影响，在已知草场的基本情况下，建立草场退化程度与放牧强度之间的关系，用实例分析说明了牧畜超载对草场的破坏程度，对放牧强度R值的分析表明，只有调整放牧强度或减少牧畜头数，才能减缓放牧对草场的破坏和压力。     

存在周期制约作用的草原放牧系统管理的最优控制模型及其应用

应用生物控制论的有关理论与方法,提出了存在周期制约作用的草原放牧系统管理的最优控制模型,并以祁连山东段山间荒漠草原放牧系统为研究对象进行了实例计算.提出的最优控制模型和对策为草地放牧系统的管理提供了新的理论模式和定量依据.     

松嫩平原羊草草地放牧演替阶段划分的研究

本文采用六种聚类分析方法将松嫩平原羊草草地划分为轻牧、适牧、重牧、过牧、极牧五个放牧演替阶段,并探讨不同放牧演替阶段下植被的变化动态。     

放牧型牛鞭草混播草地的建植与利用研究

通过对新建植的放牧型扁穗牛鞭草混播草地在超载条件下连续4年的植被调查分析，探讨了该草地的放牧演替规律，结果表明，采用扁穗牛鞭草＋狗牙根．＋百喜草＋苇状羊茅＋多年生黑麦草＋白三叶混播组合，可建立扁穗牛鞭草＋狗牙根-百喜草-白三叶型草地，该草地超载利用多年，植物群落稳定，生产力高，耐牧性好，可作为我国温暖湿润气候区放牧型人工草地的适宜类型．     

放牧干扰对松嫩平原羊草草地的影响

１９８９年在中国东北中部的松嫩平原羊草草地研究了放牧对土壤生境，植物种群，生活型，群落结构和生物担的影响，结果表明，随放牧强度增加，土壤容重和土壤ＰＨ逐渐增加，特别是重度放牧后，增加显著，但土壤水分和土壤有机质含量却随放扩强度增加而逐渐下降，重度放牧阶段，土壤水分和有机质含量比轻度放牧阶段分别下降了２２．３％和４３．２％。     

内蒙古草地放牧强度遥感估测

以内蒙古草地为研究区, 应用MODIS-NDVI数据, 结合地面野外调查以及统计数据, 建立载蓄量估算模型, 并对2012年放牧强度进行估测。结果表明: 草地的载畜量和相邻两旬的NDVI差值显著正相关。通过两个旬度的NDVI差值与载畜量之间的回归分析, 建立载蓄量估算模型为: Y = 4.203(X_i - X_j) + 956.572; 内蒙古各草地类型的放牧强度都呈现自西向东逐渐减少的趋势, 放牧强度表现为草甸草原<典型草原<荒漠草原。利用遥感影像得到的放牧强度估测结果, 经过地面的野外实验数据验证, 精度可达70.7%。     

不同放牧梯度上草原群落空间异质性的比较研究

以内蒙古呼伦贝尔草原为研究对象,利用幂函数法则定量地分析在轻度放牧、中度放牧和重度放牧3种不同利用方式下,群落的物种组成、物种多样性、群落空间异质性等群落特征。结果表明:随着放牧强度的增加,群落组成结构改变,群落丰富度逐渐降低,轻牧＞中牧＞重牧;不同放牧梯度上,各物种种群在实际分布上均具有较强的空间异质性,即偏离随机分布呈现集中分布趋势;不同放牧梯度上,群落总体空间异质性指数变化规律为轻牧=重牧＞中牧,均匀度指数的变化规律为中牧＞轻牧＞重牧。     

植物群落结构特征对不同放牧强度的响应——以呼伦贝尔草原为例

以内蒙古呼伦贝尔典型草原克鲁伦河流域为研究对象,设置了轻度(LG)、中度(MG)和重度(HG)3种放牧强度样地,对不同放牧阶段草原的物种组成、土壤的化学性质进行分析。结果表明植物群落对放牧强度做出响应,放牧活动严重影响群落结构与功能特性。群落Shannon-Wiener 多样性指数和 Simpson指数在中牧强度下达到最大,随放牧强度的增加而减小。土壤全C、全N含量均随放牧强度的增加而增大,轻牧与中牧下土壤全P含量相似,均低于重牧,土壤C:N值在轻牧强度下达到最大。另外随放牧强度的增加,克氏针茅的N、P含量及N:P值有降低的趋势,C:N值有升高趋势。重牧强度下,群落优势种多根葱的C:N值明显低于克氏针茅。各放牧强度下优势种养分含量与土壤养分之间存在着不同程度的相关关系。