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北方农牧交错带农牧系统耦合及相悖的机理及效应

吕玉华  
【摘要】: 以系统耦合理论为核心,运用系统科学和生态工程的理论和方法,宏观农牧业统计资料、北方旱区农业研究资料和数据、内蒙古草地基础数据、畜牧气象观测资料等为基础,系统观测农耕区和畜牧区农户、牧户的农牧业生产模式,进行系统耦合及相悖的运算及分析,在总结现有农牧耦合成功模式的基础上,建立农牧系统耦合的生产范式。应用能值分析方法进行农牧耦合功率最大化设计。主要结论有: ● 北方农牧交错带内蒙古段牧草种植适宜和次适宜的年份占65%,不适宜的年份出现概率35%;粮食作物在77%以上的年份都是不适宜种植的。现存植物生产系统生态适应性差,产生地境—植物界面(A)的系统相悖。 ● 以粮食作物为主的农田系统,成为水土流失,土地荒漠化的直接原因。如将农田系统恢复为人工草地,风蚀降低率76.3%;人工草地经济效益能达到粮食作物的2倍以上。 ● 草食家畜主要分布在草原畜牧区,畜牧区现实载畜量是适宜载畜量的1.15~2.60倍;农耕区少数旗县现实载畜量为适宜载畜量的70%左右,大部分旗县现实载畜量只能达到适宜载畜量的35%以下。 ● 种植业生产模式农户年人均纯收入在600~1500元之间。自繁自育农牧业生产模式绵羊年净利润5.6元/只·a。自繁自育肉用牛年净利润217.0元/只·a。自繁自育生产模式净利润微薄,没有经济利益驱使,农户缺少养畜的动力,是农耕区草食家畜缺载的原因。 ● 易地育肥农牧耦合依赖于草原畜牧区和农耕区之间饲草料资源、草食家畜时空分布的互补性,农产追逐净利润的动力因素是其发展的直接原因,其净利润来自农耕区与畜牧区牲畜单位重量价格差和牲畜体重增加、屠宰率升高的牲畜个体价格差。2002年易地育肥羊的年净利润是自繁自育的20倍;易地育肥牛年净利润是自繁自育的6.5倍。年育肥规模在200只羊单位左右农产,年净利润10800元左右;年育肥规模在800~1200只之间农户,年净利润在22720~34080元之间。 ● 农牧耦合对农耕区植物生产系统的效应直接表现为改变种植结构,系统耦合前农产几乎没有人工牧草种植。而系统耦合后,人工牧草种植比例达到20%~36%。 ● 易地育肥农牧耦合可以提高动物生产系统效率,使草原畜牧区畜产品生产效率增长3.27倍;农耕区畜产品生产效率增长1.84倍。 ● 以农耕系统从畜牧系统输入的能量为限制因子,研究区农耕系统尚剩余其总能流单位12.3%~39.2%的能量,需要进行其它多种形式的系统耦合,才能使农耕系统和畜牧系统的总体功率达到最大。 ● 易地育肥农牧耦合模式的发展,需要技术和政策支持,畜舍小气候调控技术是其中之一。该地区普遍使用的羊圈几乎没有保温效果,舍饲后羊舍内温度可达到-1℃。 畜牧草原区和农耕区植物生产系统和动物生产系统的空间相悖,是本地区生态系统最根本的相悖。易地育肥农牧耦合把畜牧系统和农耕系统统一起来,能有效减少草原畜牧区草食家畜分布密度,使草原区草地封育和家畜舍饲成为可能;也是提高农耕区草食家畜承载能力的最有效途径,从而促进农田系统恢复为草地系统。易地育肥是恢复农牧交错带生态系统、提高农牧业整体生产力的成功范例。


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