[发明专利]一种基于土壤有机质空间分布的草原载畜潜力分区方法

说明书

本发明公开了一种基于土壤有机质空间分布的草原载畜潜力分区方法，包括相关数据处理、有机质空间预测、不同指标权重计算、植被覆盖度的时空趋势分析以及载畜潜力与分区的步骤，本发明通过定性与定量结合的方法，计算不同影响因子权重，实现了草原载畜潜力分区，为当地载畜量计算以及制定合理禁牧区域与时间提供了重要的参考依据与数据支撑。

技术领域

本发明涉及草原植被与畜牧业研究技术领域，更具体的说是涉及一种基于土壤有机质空间分布的草原载畜潜力分区方法。

背景技术

草原生态系统，是气候—土壤—植被—牲畜四者的有机统一体。牲畜作为草原生态系统的一部分，在草原生态系统中对其既有促进又有抑制作用。适当的载畜量，可以促进草原生物多样性，增加草原生态系统的稳定性，而超载放牧，会导致草原退化，水土流失严重。因此制定合理的载畜量，是维持草原生态系统可持续发展的必要条件。然而近些年来，由于人为和自然的原因，全国大面积草地出现不同程度退化，而防止草原继续退化，所采取的措施主要是通过大面积禁牧，让其自然恢复。由于草原空间的异质性以及牲畜干扰对生物多样性的必要性，在长时间禁牧之后，如何评价不同区域恢复状态与潜在的载畜能力，是有效利用草原资源，保证草原经济效益最大化的重要前提。

为使载畜量与现实情况更加符合，根据草原所具有的夏秋饲草充沛、冬春匮乏特点，提出了以季节差异为导向的季节畜牧业和关键场理论。其中季节畜牧业，根据不同季节产草量丰欠程度，来调整牲畜数量，以此达到草畜平衡，而关键场理论是根据产草量最低季节，来确定草地整体最大载畜能力。但是由于季节畜牧业处于一种非静态平衡中，需短时间内根据不同季节补充或者减少牲畜，其增减成本相对较高，往往经济回报率低于保守放牧方式，而关键场理论虽不需要调整牲畜数量，但以最低承载季节，决定整个草原系统的载畜量，会造成草地资源浪费，经济效益低等问题。在考虑既不增减牲畜，又不破坏草原生态并能高效利用的情况下，分区轮牧被证实，可在有效保护草原的同时，全面提升草地利用效益。但由于分区轮牧对于放牧时间，分区数量判定标准模糊，并且降低了草原整体承载能力，因此在现实中不利于推广和应用。

另外，合理载畜量的理想化与牧区人口持续增长之间的矛盾，使草地资源的过度利用成为一种必然结果。当草地因超载过牧而发生明显退化时，所采取的主要保护措施是通过简单易行的封育围栏方式，让其自然恢复。在草地封育过程中，多数研究通过比较不同恢复年限草地生物量、物种多样性以及土壤理化状况，表明除了草原生态系统破坏极为严重，超出自我恢复阈值之外，封育围栏是一种简单有效的措施，可在一定时间内恢复草原生物量。但当封育时间达到一定年限后，若继续禁牧封育不能有效改善草原植被生物量，而且由于无外界干扰，优势种群将会大量繁殖，草原植被整体均一性增加，导致其生物多样性呈下降趋势，降低了草原生态系统的稳定性。此外，在无牲畜践踏环境下，植物残体进入土壤中的速率降低，同时植被恢复时对有机质的大量消耗，导致草原土壤有机质来源量与总存量减少，因而在长期禁牧后，有机质含量可能会下降。考虑牲畜啃食在整个草原生态系统中的重要性和必要性，对于草地资源利用方式中，中度干扰理论得到多数学者的认可，即通过适度放牧不仅可以有效利用草地资源，而且有利于草原物种多样性的增加，提高草原生态系统的稳定性。