放牧場(chǎng)和飼草場(chǎng)管理的原理與實(shí)踐

周道瑋，王 婷，趙成振，李 強(qiáng)，黃迎新，鐘榮珍，孫海霞

(中國(guó)科學(xué)院 東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，吉林省草地畜牧重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長(zhǎng)春 130102)

0 引 言

牧場(chǎng)(Rangeland)及放牧場(chǎng)(Range)為英格蘭人到達(dá)北美后特指的一類土地利用類型，包括中部大平原草原、西南部荒漠化草地、灌叢及西北部山地稀疏森林、東部灌叢及稀疏森林，幾乎凡屬能用于放牧或野生動(dòng)物牧食的未開墾的植被稀疏的廣闊地區(qū)都稱為牧場(chǎng)，有田野(Wild land)及人煙稀少的內(nèi)陸(outback)等意思[1]，用于放牧的牧場(chǎng)稱為放牧場(chǎng)。牧場(chǎng)或放牧場(chǎng)盡管可能有引進(jìn)的種類補(bǔ)播、圍封、施肥及其它措施改良，但管理為自然生態(tài)系統(tǒng)[2]。

草場(chǎng)(Pastureland)及飼草場(chǎng)(Pasture)為英格蘭、澳大利亞、新西蘭及美國(guó)和加拿大所發(fā)展的一類土地利用類型，它是指周期性耕作，種植飼草或飼草作物，用于放牧、收獲干草或青貯的地方，草場(chǎng)側(cè)重描述地塊，飼草場(chǎng)側(cè)重描述草資源，類似我國(guó)的莊稼地、莊稼稱謂，嚴(yán)格定義時(shí)還加上“圍封”字樣限定，管理為人工生態(tài)系統(tǒng)[3-4]。飼草場(chǎng)包括除雜草、施肥、防病蟲害、甚至灌溉等農(nóng)藝措施；一般種植多年生飼草，幾年耕作一次，也包括一年一種或一年二種的情形。

早期到達(dá)北美的英格蘭人稱北美廣大的草地為草甸(Meadow)，到達(dá)的法國(guó)人稱其為草原(Prairie)，西班牙人稱其為稀樹草原(Savana)。北美本沒有牛和羊，歐洲人同時(shí)帶去了牛和羊，在他們所謂的草甸或草原上放牧形成了統(tǒng)一稱謂的“牧場(chǎng)”及“放牧場(chǎng)”，并發(fā)展了放牧場(chǎng)原理與實(shí)踐。現(xiàn)在的美國(guó)人稱他們?cè)谑澜缟鲜紫冉⒘朔拍翀?chǎng)管理科學(xué)及實(shí)踐，并尊最早開始從事牧場(chǎng)系統(tǒng)放牧研究、撰寫第一本“放牧場(chǎng)管理”(Range Management)教材的作者Arthur Sampson為放牧場(chǎng)管理之父(The Father of Range Managment)[2]。

放牧場(chǎng)研究，包括草原、灌叢及稀疏森林的放牧研究，在美國(guó)始于1900年，1943年出版了《放牧場(chǎng)管理》教科書的第一版，以后陸續(xù)修訂，至2011年出版至第六版[2]，形成了系統(tǒng)的放牧場(chǎng)管理理論與實(shí)踐。

歐洲人到達(dá)北美后，廣泛利用各種自然植被進(jìn)行放牧的同時(shí)，他們帶去了英格蘭人的飼草場(chǎng)研究成果，在中東部開始建立飼草場(chǎng)，利用耕作技術(shù)生產(chǎn)飼草，飼養(yǎng)牲畜。英格蘭人的研究結(jié)果指導(dǎo)美國(guó)人在牧場(chǎng)放牧及飼草場(chǎng)建設(shè)和利用持續(xù)了50年。后來，美國(guó)的飼草場(chǎng)研究結(jié)果成熟，出版了《Forages,An Introduction to Grassland Agriculture》及《Forages,The Science of Grassland Agriculture》教科書和著作，至2018年已出版到第7版[5]。歐洲的飼草場(chǎng)研究及管理開始最早，英國(guó)人陸續(xù)出版了《Grass Farming》[6]和《Grassland,It′s Production & Utilization》[7],在指導(dǎo)美國(guó)研究利用飼草場(chǎng)的同時(shí)，推動(dòng)了加拿大、澳大利亞及新西蘭等世界各地的相關(guān)研究及實(shí)踐。

放牧場(chǎng)和飼草場(chǎng)，在我國(guó)分別稱為天然草地和人工草地或栽培草地，但美國(guó)的放牧場(chǎng)不僅指天然草地，還包括灌叢及稀疏森林，甚至沼澤、苔原及森林，所以在一些地區(qū)防止木本植物恢復(fù)及侵入是他們放牧場(chǎng)研究的一個(gè)重要領(lǐng)域；而飼草場(chǎng)是建設(shè)在優(yōu)越的氣候區(qū)、優(yōu)質(zhì)“農(nóng)田”上。近百年來，放牧場(chǎng)和飼草場(chǎng)管理理論與實(shí)踐日臻完善，進(jìn)入了一個(gè)從哲學(xué)理念到法規(guī)、政策及實(shí)踐近乎完美的境地，特別是飼草場(chǎng)的研究及利用類似我國(guó)農(nóng)田及其耕作的研究及實(shí)踐水平，但管理者、研究者也在努力尋求突破躍遷，追求達(dá)到科學(xué)與技藝高度統(tǒng)一的境界。溫故而創(chuàng)新、知不足而努力，本文概括總結(jié)了美國(guó)的放牧場(chǎng)研究歷史、放牧場(chǎng)管理原理及歐洲、美國(guó)飼草場(chǎng)管理實(shí)踐，希望對(duì)我國(guó)的草原保護(hù)與利用、草地農(nóng)業(yè)及草地畜牧業(yè)發(fā)展有參考意義，構(gòu)筑起完整的放牧及放牧場(chǎng)管理體系，確定適宜的飼草場(chǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)及利用途徑，最后，根據(jù)降水和溫度分布狀況，劃分了我國(guó)放牧場(chǎng)、飼草場(chǎng)的潛在分布格局。

1 放牧場(chǎng)管理研究簡(jiǎn)史

人類發(fā)展早期，經(jīng)歷了“采集-狩獵”而獲取食物的階段，并且這一階段持續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間。公元前7000-8000年間，人類馴化了水稻、小麥等谷物及牛、羊等家畜，開始了原始的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)[8]，食物獲取方式逐漸發(fā)生了變化。后來，相繼發(fā)展出“逐水草而居”、“游牧”及“轉(zhuǎn)場(chǎng)”等牲畜生產(chǎn)方式，或說是發(fā)展出以獲取食物為主導(dǎo)的新生活方式。

公元前800年，大不列顛人開始用石頭或帶刺的灌木作圍欄圍封草甸，公元前750年，大不列顛開始用大鐮刀收獲制作干草，并儲(chǔ)存干草用于冬季飼喂而不是游牧；公園后50年，羅馬人詳細(xì)記錄了干草作物的種植及干草制作方法[9]。

早在1165年，蘇格蘭僧侶理解定期更新草地有利于牛羊健康，1400年，僧侶通過種植2年小麥后種5年飼草的方式進(jìn)行糧草輪作，后來發(fā)展為糧草輪作種植體系(Ley Farming)，此體系現(xiàn)在流行于一些國(guó)家和地區(qū)。公元1550年，意大利人培育了紅三葉，后來分別在英格蘭(1645年)和馬薩諸塞(1747年)得到了應(yīng)用發(fā)展。牧民不知道理由，但知道加入紅三葉后的作用區(qū)別。紅三葉對(duì)歐洲農(nóng)業(yè)文明的影響大于任何一種其他飼草植物[10]。

美國(guó)東中部有廣袤的草地，十六、十七世紀(jì)，早期到達(dá)的英格蘭人稱其為草甸(Meadow)，到達(dá)加拿大的法國(guó)人稱相似的草地為草原(Prairie)，到達(dá)佛羅里達(dá)的西班牙人稱當(dāng)?shù)氐牟莸貫橄洳菰?Savana)。十八世紀(jì)，這些草地逐漸被稱為牧場(chǎng)(Rangeland)，開發(fā)成了放牧場(chǎng)(Range)，美國(guó)人從土地利用意義上統(tǒng)一了其稱謂，上面那3個(gè)術(shù)語(yǔ)也分別賦予了專門意義。

用火燒荒(Fire/burning)是土著美國(guó)人牧場(chǎng)管理的最古老辦法，該方法延續(xù)了幾千年，形成了“土壤-草-火-野牛-人”系統(tǒng)。野牛及其他野生動(dòng)物是美洲本土草食動(dòng)物，美洲原本沒有我們現(xiàn)在說的奶牛、肉牛、綿羊及山羊，這些都是16-19世紀(jì)間歐洲人帶去繁育發(fā)展而來。

早期移殖到美國(guó)東海岸的英格蘭人利用林間空地放牧飼養(yǎng)牛羊，并開始培育從英格蘭引進(jìn)的禾草及白三葉飼草作物。1780-1820年間，英格蘭人進(jìn)行了很多飼草場(chǎng)種植及混播實(shí)驗(yàn)，對(duì)比研究草地產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，這些成果被帶入美國(guó)后，指導(dǎo)美國(guó)進(jìn)行飼草場(chǎng)生產(chǎn)及管理持續(xù)了50多年。

1865年，美國(guó)內(nèi)戰(zhàn)結(jié)束，連續(xù)頒布法案促進(jìn)西部大開發(fā)，西部放牧業(yè)得到了極大發(fā)展，同時(shí)，草地被大面積開墾為農(nóng)田。30年后，草地發(fā)生嚴(yán)重退化、土地遭到廣泛嚴(yán)重破壞，當(dāng)時(shí)土地遭殃的新聞報(bào)道連篇累牘。1898年，美國(guó)政府開始通過發(fā)放執(zhí)照、限制放牧牲畜數(shù)量，干預(yù)國(guó)有土地的超載放牧，情形有所好轉(zhuǎn)，但私有土地超載放牧問題依然嚴(yán)重。

1899年，Smith[11]發(fā)表“放牧產(chǎn)生的問題及怎樣彌補(bǔ)”論述，總結(jié)了無度放牧產(chǎn)生的放牧場(chǎng)破壞，使得載畜率下降；不適口植物取代理想植物；牲畜踐踏導(dǎo)致土壤緊實(shí)；植物蓋度減少；土壤肥力下降；土壤對(duì)降雨的吸收減少，急降雨導(dǎo)致土壤流失；草原鼠、兔增加。Smith首次建議，控制牲畜數(shù)量、建立飼草場(chǎng)休牧期、開發(fā)水源、控制灌木及補(bǔ)播等作為放牧場(chǎng)改良手段。美國(guó)人認(rèn)為這些建議是其現(xiàn)今放牧場(chǎng)管理的基石。

1900年代，美國(guó)開始了放牧場(chǎng)研究[12]，Arthur Sampson于1910-1915年間，首先開始了北美的放牧系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。他認(rèn)為，延遲放牧至種子成熟期將保證后續(xù)幼苗建植，并補(bǔ)充地下根莖碳水化合物的儲(chǔ)存，有利于放牧場(chǎng)改良。

1920年代，美國(guó)放牧場(chǎng)管理教育遍地開花，到1925年，15個(gè)學(xué)院開設(shè)放牧場(chǎng)管理課程。這期間，Clements[13]和Weaver[14]發(fā)展出許多基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)概念，Clements發(fā)展了演替理論，Weaver系統(tǒng)研究了草地植被及草地植物根的生長(zhǎng)發(fā)育，并在美國(guó)出版了第一本“生態(tài)學(xué)”教科書。Clements強(qiáng)調(diào)了草地濫用問題，建議休牧、控制放牧季節(jié)、減少放牧數(shù)量、清除有毒植物、補(bǔ)播以控制草地破壞從而改良草地。

1923年，Arthur Sampson撰寫了第一本“放牧場(chǎng)管理”教材(沒有該作者可引用的文獻(xiàn)，猜測(cè)是個(gè)油印本)?，F(xiàn)在，美國(guó)“放牧場(chǎng)管理”教科書認(rèn)為，由于世界其他國(guó)家1900年之前沒有論述放牧產(chǎn)生的問題的記載，也沒有放牧場(chǎng)的科學(xué)研究，所以，“放牧場(chǎng)管理”是美國(guó)人建立的，Arthur Sampson被尊為“放牧場(chǎng)管理之父”(The Father of Range Management)。這其實(shí)是美國(guó)人和歐洲人的爭(zhēng)辯，因?yàn)槊绹?guó)人同時(shí)承認(rèn)，亞洲及非洲游牧部落有幾千年的牧場(chǎng)放牧歷史，游牧相當(dāng)于采取輪流放牧制度，相似于美國(guó)現(xiàn)今采用的精致的放牧系統(tǒng)，維持了一個(gè)季節(jié)性“草畜平衡”體系，許多美國(guó)現(xiàn)今采用的放牧場(chǎng)管理實(shí)踐在世界其他地區(qū)被采用了幾世紀(jì)[15]。美國(guó)人的這一標(biāo)榜有突出區(qū)別于英國(guó)人最早研究了飼草場(chǎng)及草牧業(yè)，而他們研究了放牧場(chǎng)的意味。

1930年代，美國(guó)中西部遭受了60多年的超載過牧、大面積開墾農(nóng)田后果，爆發(fā)了大面積沙塵暴，甚至波及紐約、華盛頓等東海岸地區(qū)。1934年，美國(guó)聯(lián)邦法律，泰勒放牧法案(The Taylor Grazing Act)頒布，根據(jù)飼養(yǎng)所需要的全年飼草配置需求，特別是冬季所能提供飼草能力及水源，規(guī)定了國(guó)有土地放牧點(diǎn)和放牧權(quán)問題，抑制了事態(tài)發(fā)展。由于考慮全年配置飼草需要準(zhǔn)確，推動(dòng)了植被組成、草地生產(chǎn)力的相關(guān)研究。

1948年，美國(guó)放牧場(chǎng)管理學(xué)會(huì)成立(Society for Range Management)，此學(xué)會(huì)凝聚放牧場(chǎng)研究和管理，完善出了一套規(guī)則、一門學(xué)科，并于1949年創(chuàng)辦“放牧場(chǎng)管理雜志”(Journal of Range Management，2005年改名為“牧場(chǎng)生態(tài)與管理”(Rangeland Ecology & Management))，用于發(fā)表放牧場(chǎng)研究的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。Dyksterhuis[16]在其上發(fā)表“基于數(shù)量生態(tài)學(xué)的放牧場(chǎng)狀況和管理”一文，提議“用頂極群落殘留量評(píng)估放牧場(chǎng)狀況”，并引入了增加者(Increasers)、減少者(Decreasers)和入侵者(Invaders)評(píng)估植物對(duì)放牧的反應(yīng)。

1940年代早期，發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素，開發(fā)了2-4-D農(nóng)藥，廣泛用于放牧場(chǎng)控制灌木和有害植物；Cook和Harris[17-18]于1940年代后期，首次研究放牧場(chǎng)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)(Nutrition of Range Animal)，開始了放牧場(chǎng)飼草產(chǎn)量和質(zhì)量耦合管理時(shí)代。

1943年，美國(guó)出版“放牧場(chǎng)管理”(Range Management，Principles and Practices)教科書第一版，后被陸續(xù)修訂(1955、1975和2011)，形成了其現(xiàn)今此行業(yè)知識(shí)體系。

1950年代，美國(guó)公有土地放牧場(chǎng)獲得巨大改良，包括供水系統(tǒng)、灌木控制、補(bǔ)播、載畜率調(diào)整、放牧期調(diào)整。同時(shí)，集水區(qū)問題、放牧場(chǎng)營(yíng)養(yǎng)問題引起廣泛重視。此10年的研究多于以前各年研究的總和。

1960年代，美國(guó)放牧場(chǎng)管理哲學(xué)發(fā)生變化，改變以前單一凝聚于生產(chǎn)飼草飼養(yǎng)牲畜觀念，開始考慮多途徑利用，包括野生動(dòng)物保護(hù)、林木生產(chǎn)、休憩，并相繼頒布“多途徑利用法案”(1960)、“聯(lián)邦土地政策和管理法案”(1976)，促進(jìn)了公眾環(huán)境保護(hù)意識(shí)覺醒。期間，Van Dyne 研究了“放牧場(chǎng)營(yíng)養(yǎng)、植被、放牧場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)管理的模型模擬”，載入放牧場(chǎng)管理研究史。

1970年代，公共放牧場(chǎng)“非消費(fèi)性利用”(Nonconsumptive use)觀念形成，至1990年代，聯(lián)邦土地放牧率減少25%。由于信息宣傳及教育普及，牧場(chǎng)主受教育程度提高，私有土地在1980年代至1990年代得到改良。

1990年代后，集水區(qū)作為管理單元越來越受到重視，拒絕放牧場(chǎng)使用農(nóng)藥潮流形成，火燒作為管理工具被接受。

盡管研究者及政府做出了巨大努力，但美國(guó)放牧場(chǎng)改良一度進(jìn)展緩慢，直到1990年代，放牧場(chǎng)管理原理也沒廣泛應(yīng)用到私有土地。原因有如下幾個(gè)方面：

-美國(guó)西部降水少(<300 mm)，放牧場(chǎng)自放牧濫用后恢復(fù)緩慢；降水是放牧后自然恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)力。降水少，恢復(fù)緩慢，認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)很重要。

-放牧生態(tài)系統(tǒng)高度復(fù)雜，并多變動(dòng)，需要很長(zhǎng)的時(shí)間段，各項(xiàng)研究才能獲得結(jié)論。

-自1970年代，政府機(jī)構(gòu)花費(fèi)大量人力物力，用于發(fā)展環(huán)境信息發(fā)布，有人爭(zhēng)辯這些信息主要來自公有土地改良，并浪費(fèi)了時(shí)間，浪費(fèi)了資源，缺少有效的行動(dòng)。

-政府政策、項(xiàng)目及補(bǔ)貼常常是創(chuàng)造阻礙，而不是激勵(lì)進(jìn)步，減緩了可持續(xù)放牧實(shí)踐。

始于1985年的美國(guó)水土保持項(xiàng)目，“退易風(fēng)蝕邊際農(nóng)田還多年生草地”(…retired erodible marginal farmland to permanent perennial grassland…)近1 500萬hm2，1990年代及2000年代，穩(wěn)固土壤、水土流失控制、河岸修復(fù)、放牧場(chǎng)恢復(fù)取得成效。無論是國(guó)有土地還是私有土地，超載放牧面積減少。調(diào)查系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的完善及國(guó)有土地調(diào)節(jié)機(jī)制的集約對(duì)此做出了保障作用。

現(xiàn)在，成熟的理論、完善的管理技藝及越來越趨近合理的政策，公有放牧場(chǎng)及私有放牧場(chǎng)管理良好率都達(dá)85%以上。

2007年，美國(guó)政府開支支出3萬億，飼草場(chǎng)管理支出僅40億，占1%的十分之一。美國(guó)科學(xué)家呼吁政府多投入牧場(chǎng)管理，畢竟牧場(chǎng)占美國(guó)陸地面積的一半，1998年飼草產(chǎn)出278億[19]。1998年，美國(guó)飼草價(jià)值占總飼料價(jià)值的60%多，精飼料所占不足40%，草食動(dòng)物消耗總飼料約80%。草食動(dòng)物除消耗了幾乎所有飼草外，按成本價(jià)值計(jì)算，消耗了45%的精飼料。

總體，美國(guó)東部及中部土地大部分被開墾為飼草作物生產(chǎn)，建設(shè)成了多年生飼草場(chǎng)，西部多為天然放牧場(chǎng)(圖1)。公有土地被呼吁多作為野生動(dòng)物保護(hù)和休憩。生物燃料項(xiàng)目開墾了中部大平原草地，擠壓牲畜生產(chǎn)向西部轉(zhuǎn)移。隨著人口增加及城市化的面積擴(kuò)展，美國(guó)期待牧場(chǎng)管理政策完善及放牧場(chǎng)管理科技進(jìn)步。

特別需要說明的是，在上述美國(guó)放牧場(chǎng)科技及政策發(fā)展過程中，美國(guó)放牧場(chǎng)、飼草場(chǎng)事業(yè)發(fā)展伴隨著機(jī)械改造及進(jìn)步，從鐮刀、摟耙到各種叉子及現(xiàn)代大型割草機(jī)、方捆機(jī)和圓捆機(jī)，還有電圍欄及牲畜飲水系統(tǒng)，甚至，這些機(jī)械進(jìn)步對(duì)放牧場(chǎng)、飼草場(chǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是決定性的。

2 放牧場(chǎng)管理原理

放牧場(chǎng)管理，基于可持續(xù)，為了獲得最優(yōu)化的產(chǎn)出商品和生態(tài)服務(wù)，對(duì)牧場(chǎng)組分進(jìn)行調(diào)控操作(Manipulation)[20-21]。

草原、灌叢甚至森林被用于放牧為幾千年的人類生活方式，不放牧也無所謂管理不管理，放牧即發(fā)展為放牧場(chǎng)，牧場(chǎng)放牧是為了獲取動(dòng)物生產(chǎn)收益，不是為了管理草原，人們的“貪欲”希望短期高強(qiáng)度放牧獲得更多，但高強(qiáng)度放牧導(dǎo)致放牧場(chǎng)退化，喪失長(zhǎng)期效益并降低生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，甚至喪失游憩收入，因此放牧需要實(shí)現(xiàn)生態(tài)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值的“雙贏”，需要管理政策與實(shí)踐符合“雙贏”原則。美國(guó)人一百多年的放牧場(chǎng)研究結(jié)果積累了一套相對(duì)完善的知識(shí)體系和經(jīng)驗(yàn)[2]，下面這些原理和經(jīng)驗(yàn)對(duì)我們有積極的參考意義。

-放牧場(chǎng)是可更新資源，放牧場(chǎng)植被類型及生產(chǎn)力決定于氣候、土壤和地形；地形甚至是區(qū)域范圍內(nèi)生產(chǎn)力及其放牧場(chǎng)管理成敗的決定因素。相比于耕作農(nóng)田，放牧場(chǎng)為人類提供食物及纖維所花費(fèi)的能量成本低；放牧場(chǎng)提供的產(chǎn)品除食物和纖維外，還有皮張、藥材、水、野生動(dòng)物、游憩、礦物、林木及場(chǎng)地；未來，放牧場(chǎng)的游憩、生物多樣性保護(hù)價(jià)值可能高于商品價(jià)值。

-降水是決定植被類型和生產(chǎn)力的首要因子；各類型放牧場(chǎng)，降水量、降水時(shí)間、降水頻次是制定放牧場(chǎng)管理對(duì)策的第一要素；特定氣候區(qū)，土壤是決定飼草產(chǎn)量的主要因子，土壤形成緩慢而破壞很快，放牧場(chǎng)管理的最重要內(nèi)容就是維持足夠的植被蓋度以保護(hù)土壤。

-由于各放牧場(chǎng)的降水、土壤及地形各不相同，適合于某一植被類型的綜合管理實(shí)踐很少適合于另一種植被類型；為了持久維護(hù)放牧場(chǎng)的植被類型，需要管理投入，放牧本身是一種管理投入，但沒有一個(gè)放牧體系適合所有植被類型及放牧場(chǎng)的管理目標(biāo)。

-演替的驅(qū)動(dòng)力為降水和溫度，隨降水和溫度增加，放牧場(chǎng)對(duì)重度放牧表現(xiàn)出更強(qiáng)的退化阻抗，若重度放牧降為中度、輕度放牧，恢復(fù)速度加快。相比于濕潤(rùn)放牧場(chǎng)，干旱區(qū)牧場(chǎng)退化后的逆行演替少線性，多不可預(yù)測(cè)；干旱區(qū)，各類型退化反轉(zhuǎn)為恢復(fù)很難，所以，干旱區(qū)需要更輕度的放牧強(qiáng)度。氣候波動(dòng)、放牧及火燒是引起放牧場(chǎng)植被變化的主要因子，分離開這些因子的影響作用是放牧場(chǎng)管理的重要工作。

-過度放牧去除植物葉片損傷植物光合能力，最后殺死植物；植物葉片組織過多積累降低植物光合能力。放牧管理的主要目標(biāo)是控制放牧去葉水平，使光合作用最大化。相比于低耐牧植物，高耐牧植物通常低產(chǎn)、低適口性，這是因?yàn)橐恍┕夂袭a(chǎn)物被用于物理及化學(xué)的牧食保護(hù)，而未用于植物的生長(zhǎng)和繁殖。

-在大多數(shù)草地和灌叢放牧場(chǎng)，演替系列后期(保留51%～75%的頂極植被)植物和野生動(dòng)物多樣性最大化；此階段的頂極植被能保證土壤穩(wěn)定，并有高牲畜生產(chǎn)回報(bào)。傳統(tǒng)的Clements演替模型提供了一個(gè)良好的“植被對(duì)放牧反應(yīng)”的普遍描述，但在極度退化的干旱區(qū)灌叢放牧場(chǎng)，為了進(jìn)行有意義的改良，常常需要人為對(duì)植被進(jìn)行操作。

-在放牧場(chǎng)，“頂極植被殘留量”一直被用作牧場(chǎng)狀況的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。頂極狀態(tài)或近于頂極狀態(tài)的天然放牧場(chǎng)能為牲畜生產(chǎn)最多的飼草，但相比于演替系列早期，其植物多樣性及野生動(dòng)物多樣性較低。管理者分級(jí)牧場(chǎng)狀況時(shí)，需要考慮及利用土壤穩(wěn)定性、其特殊用途適合度及生態(tài)目的，總之，需要將土壤納入評(píng)估。

-站立的植被生物量、倒伏腐爛的植被生物量對(duì)放牧場(chǎng)健康起重要作用。降水的入滲、土壤流失、植物活力、美景價(jià)值、野生動(dòng)物生境質(zhì)量都與站立及倒伏的植被生物量密切相關(guān)。植被剩余量也是維持植物福利的重要部分，雖然休眠季節(jié)可以移除更多剩余量，但仍需要有足夠剩余量以保護(hù)根冠和土壤。

-大多數(shù)情況下，放牧場(chǎng)植被變化趨勢(shì)是評(píng)估管理有效性的最重要因素，需要排除氣候波動(dòng)引起的變化。良好的放牧場(chǎng)管理決策需要結(jié)合載畜量、利用程度、生態(tài)條件及趨勢(shì)信息。

-有效的放牧場(chǎng)管理是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，決定于對(duì)曾經(jīng)的氣候變化、生物條件、財(cái)政條件及政策條件的快速反應(yīng)。監(jiān)測(cè)是對(duì)這些條件數(shù)量化的基本手段。

-放牧管理的4個(gè)基本要素為：適宜的載畜率、適宜的利用時(shí)間、適宜的牲畜分布及適宜的放牧體系。適宜的載畜率是放牧場(chǎng)成功管理的最重要部分，載畜率的科學(xué)計(jì)算處第一位。

-在干旱區(qū)，為了可持續(xù)發(fā)展較低放牧強(qiáng)度是必要的；溫暖濕潤(rùn)地區(qū)，生長(zhǎng)季高降水，土層深厚、地形平坦，生長(zhǎng)季長(zhǎng)，可以承受高強(qiáng)度放牧。

-多數(shù)情況下，維持理想植被狀況的載畜率，無論是長(zhǎng)期還是短期，都將獲得最高的經(jīng)濟(jì)收益。在大多數(shù)退化放牧場(chǎng)，保護(hù)性載畜率是改良飼草生產(chǎn)的低成本、低風(fēng)險(xiǎn)途徑。然而，在一些灌木占優(yōu)勢(shì)的放牧場(chǎng)，為了有意義的改良，需要火燒、除草劑、機(jī)械及生物處理等管理工具，即僅降低載畜率不能實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)，甚至需要加大載畜率，但加大載畜率又降低牲畜生長(zhǎng)。

-在地形平坦的干旱、半干旱區(qū)，保證水源情況下，連續(xù)放牧運(yùn)轉(zhuǎn)良好，生物和財(cái)政方面衡量都適宜；在地形起伏地區(qū)、濕潤(rùn)地區(qū)、植物群落存在異質(zhì)性地區(qū)，劃區(qū)輪牧系統(tǒng)最有效。無論是對(duì)植被或是對(duì)牲畜生產(chǎn)，劃區(qū)輪牧系統(tǒng)分多塊草地(>8塊)并不比分4塊草地有優(yōu)勢(shì)。載畜率及去葉強(qiáng)度是決定植被、牲畜生長(zhǎng)及財(cái)政長(zhǎng)期放牧收益的決定因素，而不是劃區(qū)輪牧系統(tǒng)；若超載放牧，沒有一種放牧在生態(tài)或財(cái)政方面是有效益的。

-確定載畜量需要考慮水源地，水源地不足是放牧場(chǎng)退化的一個(gè)重要因素，即圍繞行走路線及水源地退化，遠(yuǎn)離5 km水源的草地一般不應(yīng)考慮作放牧場(chǎng)。地形及坡度也是確定載畜率的重要因子，對(duì)此重視不足是丘陵山地放牧場(chǎng)退化的一個(gè)主要原因。坡度大于10%時(shí)，牛的利用降低；坡度大于45%時(shí)，羊的利用降低。當(dāng)坡度大于上述值時(shí)，載畜率需要調(diào)整。

-為了實(shí)現(xiàn)放牧場(chǎng)成功管理，優(yōu)化圍欄數(shù)量及水源點(diǎn)是重要部分。一般，在濕潤(rùn)區(qū)放牧場(chǎng)，飼草產(chǎn)量高，多圍欄及多水源點(diǎn)更合理。除了水源和崎嶇地形因素外，動(dòng)物種類、年齡及經(jīng)歷都影響牲畜對(duì)各地形區(qū)的均勻使用程度；對(duì)于一個(gè)特定的牧場(chǎng)或景觀，選擇適合的畜群，為放牧場(chǎng)成功管理的重要部分。淘汰喜歡平坦近水源處的牛及有特殊癖好的牛，為改善放牧區(qū)均勻利用的有效途徑。

-在大多數(shù)干旱、半干旱放牧場(chǎng)，頂極植被保留55%～70%(為良好的牧場(chǎng)狀況)，將最大化植物多樣性及牲畜營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。管理放牧場(chǎng)實(shí)現(xiàn)最大的植物多樣性，可以優(yōu)化平衡牲畜及野生動(dòng)物所獲飼草數(shù)量和質(zhì)量。即使載畜率適合的放牧場(chǎng)，飼草的N、P營(yíng)養(yǎng)往往也短缺；在飼草休眠期，沒有青綠草及嫩枝葉時(shí)，補(bǔ)充牲畜所需蛋白有經(jīng)濟(jì)效益。在濕潤(rùn)熱帶地區(qū)，提供礦物質(zhì)補(bǔ)充，可以獲得牲畜生產(chǎn)增加。

-需要統(tǒng)籌管理放牧場(chǎng)所在的集水區(qū)，集水區(qū)管理的最重要原則是維持全年、全區(qū)有足夠的植被殘留量，以保護(hù)土壤免遭沖刷。載畜率是放牧場(chǎng)集水區(qū)管理的最重要組成部分。剩余植被很大程度決定放牧場(chǎng)健康程度，多途徑利用決定于放牧后飼草剩余量及飼草場(chǎng)健康狀況。

-放牧減少保護(hù)土壤的植被蓋度，這可能引起土壤侵蝕及緊實(shí)。如果載畜率不超量，一些特定的放牧系統(tǒng)可能克服這些潛在的負(fù)影響。保持牲畜分散分布及遠(yuǎn)離河岸帶，可以最小化與放牧相關(guān)聯(lián)的水質(zhì)問題。

-游憩利用過度如超載一樣傷害放牧場(chǎng)，控制游憩過度的原理與控制超載放牧相似，包括用戶適宜數(shù)量、適宜時(shí)間、適宜分布。

-有毒植物增多、植物繁殖率降低、特殊不良現(xiàn)象等相關(guān)于牲畜的飼草及放牧場(chǎng)問題，可以通過調(diào)整適合的載畜率而最小化。

-干旱、半干旱區(qū)，周期性干旱是放牧場(chǎng)所有者面臨的最大挑戰(zhàn)，提前規(guī)劃是躲避干旱的關(guān)鍵措施。保護(hù)性放牧是最小化生物和財(cái)政風(fēng)險(xiǎn)的最好途徑，以規(guī)避干旱。

-特定放牧場(chǎng)中，幼畜學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)如成年畜一樣，對(duì)有效高產(chǎn)地利用飼草資源起重要作用，發(fā)展和維持一個(gè)良好適應(yīng)有經(jīng)驗(yàn)的畜群對(duì)于放牧場(chǎng)運(yùn)行是重要的。輕度、保護(hù)性放牧對(duì)策是規(guī)避干旱年份畜群崩潰的有效措施。

-在大多數(shù)草地和灌叢牧場(chǎng)，維持放牧場(chǎng)于演替系列后期的生態(tài)條件，將最大化植物和野生動(dòng)物生物多樣性。相比重度放牧的放牧場(chǎng)和未放牧的放牧場(chǎng)，中度放牧的放牧場(chǎng)一般支持更多的野生動(dòng)物多樣性。為了維護(hù)和增加某些草原鳥類，保護(hù)性放牧及輕度放牧是必要的；特定放牧系統(tǒng)能有效增加一些野生動(dòng)物的種群。昆蟲害、鼠類害及某些不希望動(dòng)物問題多由重度放牧引起。

-超載放牧、開墾、棄耕、修路及房屋建設(shè)引起的景觀裸露，往往造成有毒植物入侵放牧場(chǎng)。集約的放牧場(chǎng)管理實(shí)踐，如灌木控制、補(bǔ)播、施肥，常?？焖俑淖兎拍翀?chǎng)植物種類組成，并極大增加飼草產(chǎn)量，但常常伴隨高成本，高風(fēng)險(xiǎn)，其效益往往在10～20年內(nèi)消失?；馃亲畋阋?、最自然的植被操作工具；除草劑僅可以用于缺少足夠可燃物的退化荒漠作為植被操作的工具。放牧場(chǎng)補(bǔ)播成本高，出苗率低，僅適用于理想飼草種類消失的高地力地段。

-仔細(xì)研究放牧場(chǎng)管理項(xiàng)目和政策成功與失敗的原因，可以更好地理解成功的途徑與實(shí)踐。放牧場(chǎng)管理決策需要考量文化傳統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及技術(shù)各個(gè)綜合組成部分，沒有考慮人類習(xí)慣、文化傳統(tǒng)的管理往往失敗。

-規(guī)劃是放牧場(chǎng)管理的基礎(chǔ)，需要整合資源管理途徑及措施；放牧場(chǎng)管理需要自然資源知識(shí)、深度的社會(huì)知識(shí)及金融經(jīng)濟(jì)技巧。放牧場(chǎng)管理政策有成功、有失敗，超越現(xiàn)有政策的知識(shí)將有助于管理者及政策制定者避免過去的錯(cuò)誤，建立更成功的政策。全世界經(jīng)驗(yàn)表明，保障牧戶放牧權(quán)及有經(jīng)濟(jì)效益的管理政策是防止放牧場(chǎng)退化、實(shí)現(xiàn)放牧場(chǎng)管理成功的根本。

上述放牧場(chǎng)管理原理總體適宜中國(guó)草原及其它植被的放牧場(chǎng)管理，中國(guó)各類型草原放牧場(chǎng)管理需要強(qiáng)調(diào)的原理包括如下基本原理。

-確定合理的放牧季節(jié)，一般為補(bǔ)償春季用于再生的地下消耗后，對(duì)于叢生禾草為4～6葉期，根莖禾草為9～11 cm高時(shí)，相當(dāng)于6月初。對(duì)于草原保護(hù)而言，可放牧至次年春開始返青之前，但決定于地上殘留的用于保護(hù)土壤的枯落物數(shù)量；對(duì)于牲畜生產(chǎn)而言，秋季飼草枯黃后放牧，飼草質(zhì)量低劣，加之游走消耗，牲畜沒有生長(zhǎng)獲得，甚至掉膘消瘦，應(yīng)該停止放牧，具體秋季什么時(shí)間停止，決定于人力消耗、飼草儲(chǔ)備等綜合管理投入產(chǎn)出，經(jīng)濟(jì)效益。

-確定正確的載畜率，我們多采用的《中國(guó)草地資源》一書的單位面積載畜量(載畜率)計(jì)算公式是收獲飼草后用于全年飼喂的草畜平衡計(jì)算公式，不能用于草地放牧的載畜率計(jì)算。適宜放牧季節(jié)的載畜率計(jì)算需要采用單位面積日產(chǎn)量除以羊單位的日采食量，乘以相應(yīng)的草地保護(hù)所需的保留量或利用率，單位面積日產(chǎn)量有規(guī)范的研究方法。實(shí)踐中，日采食量以可放牧羊群體重的4%為常數(shù)計(jì)算，即單位面積日產(chǎn)草量除以4%為可放牧的羊群體重，根據(jù)羊的大小估計(jì)可以放牧的數(shù)量。

-分散均勻放牧，集中在一個(gè)地區(qū)放牧導(dǎo)致再生草被頻繁采食，導(dǎo)致退化，盡管干草原區(qū)劃區(qū)輪牧處于爭(zhēng)論狀態(tài)，但分散均勻放牧是一種變相的劃區(qū)輪牧，簡(jiǎn)單做法是將每畜群(羊群或牛群等)占有的放牧草地分成幾大片，每天或每幾天放牧一片。水源地均勻分布是保證均勻放牧的基礎(chǔ)，誘導(dǎo)畜群均勻分布的方法還有撒鹽、撒揚(yáng)籽粒糧等。

-建立飼草營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量與牲畜生長(zhǎng)需要的關(guān)系，重視牲畜生長(zhǎng)的飼草營(yíng)養(yǎng)需要，不僅僅是談?wù)撋髮?duì)飼草的數(shù)量需求，開展牲畜生長(zhǎng)的全過程營(yíng)養(yǎng)需要管理和全過程福利管理，可以獲得草原保護(hù)及牲畜生產(chǎn)事半功倍的作用。從牲畜能量及營(yíng)養(yǎng)需要著眼，研究草原保護(hù)及牲畜生產(chǎn)。

-建立放牧場(chǎng)管理的集水區(qū)理論體系，無論如何，草原放牧場(chǎng)地形起伏，降雨匯集流入同一低洼地的區(qū)域單元構(gòu)成集水區(qū)，集水區(qū)內(nèi)起伏地形上飼草種類組成及產(chǎn)量不同、不同牲畜喜好不同，產(chǎn)生不均勻的利用水平，導(dǎo)致枯落物保護(hù)土壤的程度不同，局域管理不當(dāng)產(chǎn)生總體區(qū)域系列生態(tài)問題，特別是對(duì)于水資源保護(hù)。統(tǒng)籌考慮集水區(qū)范圍，有利于草原保護(hù)，有利于草原利用，有利于牲畜生長(zhǎng)。

草原放牧場(chǎng)管理政策需要保證草原生態(tài)系統(tǒng)健康及生物多樣性保護(hù)，同時(shí)，需要保證草原的最有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，最大程度滿足草原使用者的經(jīng)濟(jì)收入，實(shí)現(xiàn)二者“雙贏”。未來，促進(jìn)草原多功能利用，非消費(fèi)性利用的理念及政策需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

3 飼草場(chǎng)管理實(shí)踐

歐洲英倫三島地區(qū)多山地、陽(yáng)光不充分、有效積溫少，天然草地放牧及種草建設(shè)飼草場(chǎng)放牧，發(fā)展草牧業(yè)，為他們的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式，英格蘭人也最早開始了草地農(nóng)業(yè)及草牧業(yè)研究。英格蘭人到達(dá)北美后，也帶去了牛羊，繼承歐洲傳統(tǒng)，在林間草地放牧，后來廣泛開發(fā)了中西部放牧，發(fā)展了放牧場(chǎng)。在天然草地、灌叢和林間草地放牧的同時(shí)，歐洲人也帶去了英格蘭人培育的禾草作物、豆草作物及相關(guān)研究知識(shí)，開始了耕地種草養(yǎng)牲畜，開發(fā)了飼草場(chǎng)及草地農(nóng)業(yè)，逐漸發(fā)展出了草地農(nóng)業(yè)科學(xué)及實(shí)踐。

草地農(nóng)業(yè)：培育飼草作物(Forage crops)、飼草場(chǎng)(Pasture)及牧場(chǎng)(Rangeland)，生產(chǎn)食物及纖維的科學(xué)與技藝[3]。生產(chǎn)實(shí)踐中，草地農(nóng)業(yè)表述為種植飼草作物，發(fā)展飼草場(chǎng)，用于放牧、收獲干草或青貯，飼養(yǎng)牲畜的體系(Grassland Farming)[22]。這非常相似于我們的農(nóng)田，簡(jiǎn)單說就是種地，種飼草作物地，但我們的農(nóng)田是收獲籽粒或經(jīng)濟(jì)作物，而飼草場(chǎng)多用于飼養(yǎng)牲畜收獲牲畜，少部分收獲干草或青貯飼喂牲畜；利用飼草場(chǎng)飼養(yǎng)牲畜是飼草場(chǎng)建設(shè)及管理的核心。所以說，飼草場(chǎng)也有放牧研究，但飼草場(chǎng)的放牧研究獨(dú)立成體系，飼草場(chǎng)的放牧研究目標(biāo)是維持飼草叢的最大光合作用、最優(yōu)飼草營(yíng)養(yǎng)利用、最佳化牲畜生長(zhǎng)，并保持飼草場(chǎng)的可持續(xù)性(Persistence，即保持每次播種所建植的飼草場(chǎng)多用幾年)[23]，這是飼草場(chǎng)管理的四項(xiàng)基本原則。飼草場(chǎng)管理原理不同于放牧場(chǎng)管理原理，飼草場(chǎng)管理原理相似于農(nóng)田管理原理；放牧場(chǎng)的放牧研究與飼草場(chǎng)的放牧研究有很大的區(qū)別，這一點(diǎn)需要充分認(rèn)識(shí)。這也是為什么山羊放牧研究多在放牧場(chǎng)(Range)，而綿羊的放牧研究多在飼草場(chǎng)(Pasture)，一般，飼草場(chǎng)不用于放牧山羊。

美國(guó)的草地農(nóng)業(yè)及草地農(nóng)業(yè)科學(xué)主要針對(duì)的是飼草場(chǎng)，類似于我們的農(nóng)田及農(nóng)田耕作學(xué)及農(nóng)藝學(xué)，但草地農(nóng)業(yè)后面還有放牧及飼養(yǎng)(圖2)[24]，而不僅僅是目標(biāo)于收獲干草或青貯。

圖2 飼草生產(chǎn)、收獲、利用的二元體系Fig.2 Binary system of forage production,harvesting and utilization

飼草場(chǎng)、草地農(nóng)業(yè)研究及管理的基本內(nèi)容是飼草作物培育及其適宜性、飼草場(chǎng)農(nóng)藝、飼草場(chǎng)利用，包括放牧、干草調(diào)制、青貯及飼養(yǎng)[5]。培育及選擇適宜飼草作物建植飼草場(chǎng)是基礎(chǔ)，飼草再生及其儲(chǔ)存在根莖或根頸部的碳水化合物轉(zhuǎn)化是其利用的理論關(guān)鍵，產(chǎn)量過程耦合營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)[25]，結(jié)合動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要的放牧或收獲給喂飼養(yǎng)是目標(biāo)?；狙芯?jī)?nèi)容分類為如下3方面：

-飼草培育及其適應(yīng)性評(píng)價(jià)、種植的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估。

-飼草場(chǎng)建植、施肥、病蟲害防治、草叢管理、老飼草場(chǎng)更新。

-飼草生產(chǎn)及其質(zhì)量調(diào)控、干草調(diào)制、青貯制作、放牧利用及收獲飼養(yǎng)。

生產(chǎn)實(shí)踐中，首先是根據(jù)“適地適種”原則，確定適宜的飼草作物種類或品種。一般，除將牧場(chǎng)的天然植物稱為飼草外，將培育的廣泛種植的飼草稱為飼草作物(飼草作物也是飼草)，并分三類，主要用于建植飼草場(chǎng)放牧的飼草作物(Forage crops)，此類飼草作物種植最多的為黑麥草、白三葉，黑麥草-白三葉飼草場(chǎng)為世界飼草場(chǎng)的典型代表，類似我國(guó)農(nóng)田的小麥田、水稻地和玉米地，廣泛而普遍；主要用于收獲干草或青貯的飼料作物(Fodder crops)，此類飼料作物的代表為紫花苜蓿、青貯玉米和燕麥草；第三類為飼枝作物(Browse crops)，主要種植于熱帶及干旱地區(qū)，供牲畜采食嫩枝葉。有時(shí)，飼草作物特指飼料作物，其他二類泛稱為飼草，因?yàn)槠渑嘤牧嫉淖兓⑷酢?/p>

確定生態(tài)適應(yīng)、種植有經(jīng)濟(jì)效益的飼草作物種類或品種為飼草場(chǎng)建植第一要事。美國(guó)近乎全國(guó)種植紫花苜蓿(圖3)，但是，為了充分發(fā)揮紫花苜蓿的遺傳生長(zhǎng)潛力，保證相應(yīng)產(chǎn)量，除溫冷濕潤(rùn)地區(qū)外，其他地區(qū)都有灌溉。在我國(guó)，除為了草地培肥改良目的補(bǔ)播紫花苜蓿以外，雨養(yǎng)條件下，單作或混作紫花苜蓿生產(chǎn)干草或青貯僅適宜溫冷濕潤(rùn)地區(qū)，半濕潤(rùn)、半干旱及干旱地區(qū)種植紫花苜蓿生產(chǎn)干草或青貯必須有灌溉，對(duì)此我們有太多的政策及實(shí)踐教訓(xùn)。

圖3 美國(guó)主要?dú)夂騾^(qū)及其紫花苜蓿種植區(qū)[26](Koppen氣候的第一級(jí)分類,依Peel等,2007重繪)Fig.3 Major climate areas and alfalfa planting areas in the United States (Koppen Climate Classification I,According to Peel et al.,2007,redrawn)

確定了種植種類或品種后，依耕作學(xué)實(shí)踐：整地、施肥、種植；依農(nóng)藝學(xué)實(shí)踐：除雜草、防病蟲害；實(shí)行一整套類似農(nóng)田的種地程序。

飼草場(chǎng)建植成功后，飼草場(chǎng)管理的重要工作就是利用，特別是放牧利用。劃區(qū)輪牧為飼草作物所建飼草場(chǎng)的主要利用途徑和策略[27]，也用于調(diào)制干草及青貯；飼料作物所建飼草場(chǎng)主要用于收獲干草或青貯[28]，也有不同形式的放牧利用[29]。在利用過程中，各環(huán)節(jié)、各措施的實(shí)施都需要兼顧飼草場(chǎng)的可持續(xù)性，針對(duì)不同飼草種類或品種有不同的技藝。

產(chǎn)量是飼草場(chǎng)建植成功與否的的第一標(biāo)志，衡量標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)量與氣候及土壤的匹配程度，我們積累的許多農(nóng)田經(jīng)驗(yàn)可以加深我們對(duì)飼草場(chǎng)建植及管理的理解。飼草作物一般為多年生，這點(diǎn)稍不同于農(nóng)田。投入、產(chǎn)量決定的產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益，為決定能否種植飼草、種植什么種類的市場(chǎng)約束，我們多數(shù)草地農(nóng)業(yè)研究人員對(duì)飼草場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估缺少清晰判斷。

飼草作物或飼料作物主要收獲營(yíng)養(yǎng)體，并且是用于放牧飼養(yǎng)或收獲給喂飼養(yǎng)，所以其營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)極為重要。植物體的總能值一般為17～18 MJ·kg-1，適口性決定的采食量、消化率及過瘤胃速率影響消化能、代謝能獲取量，最終影響用于牲畜生產(chǎn)的凈能量。所以，評(píng)價(jià)飼草種類或品種的質(zhì)量不僅僅是粗蛋白等營(yíng)養(yǎng)化學(xué)指標(biāo)，消化率第一重要。決定飼草消化率及總營(yíng)養(yǎng)濃度的主要因素為植物生長(zhǎng)階段，禾草抽穗時(shí)、豆草初花時(shí)的產(chǎn)量、消化率及營(yíng)養(yǎng)濃度三者的乘積最高，即總可消化營(yíng)養(yǎng)(TDN)最大[30]，為利用的最佳時(shí)期。飼料蕓苔的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量在生長(zhǎng)的不同階段一直相對(duì)穩(wěn)定。

飼草場(chǎng)建植的一道獨(dú)特農(nóng)藝為混播(Mixed seeding),混播有增加飼草產(chǎn)量及質(zhì)量的作用，還有改良土壤的作用，特別是豆草-禾草混播[31]?；觳サ牧硪粋€(gè)重要作用是平衡季節(jié)間飼草產(chǎn)量、延長(zhǎng)春秋兩端綠草期及放牧期(圖4)。

注：產(chǎn)量是以單位面積、單位時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)，不是生物量的單位。Note: Yield is based on unit area and unit time,not on biomass.圖4 混播平衡產(chǎn)量及延長(zhǎng)生長(zhǎng)期模式圖Fig.4 Model chart of balanced yield and extended growth period of mixed seeding

4 中國(guó)飼草生產(chǎn)系統(tǒng)

飼草生產(chǎn)系統(tǒng)(Forage system)，基于氣候，包括地下水及灌溉等水分條件和溫度條件，確定形成的飼草種類及其組合的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)模式。世界范圍內(nèi)，自然生長(zhǎng)的飼草或種植的飼草作物發(fā)展形成了3類飼草生產(chǎn)系統(tǒng)。

天然草地的飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，天然草原，苔原、荒漠、灌叢或森林，所形成的飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，主要采用低強(qiáng)度或保護(hù)性放牧，形成放牧場(chǎng)，并管理為自然生態(tài)系統(tǒng)?？裳a(bǔ)播或施加其他改良措施，維持穩(wěn)定的地力和產(chǎn)量，一般產(chǎn)量為1～3 t·hm-2。干旱、半干旱區(qū)草原、苔原及灌叢甚至稀疏森林為此類飼草生產(chǎn)系統(tǒng)。

飼草作物的飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，通過種植飼草作物，并進(jìn)行系列的農(nóng)藝管理，形成飼草場(chǎng)的飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，周期性耕作，管理為人工生態(tài)系統(tǒng)，多采用劃區(qū)輪牧的放牧體系飼養(yǎng)牲畜，也用于收獲干草或青貯給喂飼養(yǎng)牲畜，一般產(chǎn)量4～9 t·hm-2。半濕潤(rùn)區(qū)、濕潤(rùn)區(qū)發(fā)展的一類土地利用類型，黑麥草-白三葉飼草場(chǎng)為典型代表。

飼料作物的飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，通過種植高大高產(chǎn)飼料作物，并進(jìn)行系列的農(nóng)藝管理，所建植的飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，周期性耕作，并管理為人工生態(tài)系統(tǒng)，多用于收獲干草或青貯給喂牲畜，也用于帶狀放牧(Strip grazing)，一般干物質(zhì)年產(chǎn)量>10 t·hm-2，多達(dá)80 t·hm-2。美國(guó)東部地區(qū)的青貯玉米及其大規(guī)模高效飼養(yǎng)為典型代表。

有時(shí)，農(nóng)田殘茬及秸稈也被稱為飼草，利用農(nóng)田殘茬和秸稈放牧及飼養(yǎng)為一類獨(dú)特的飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，或是上述3類飼草生產(chǎn)系統(tǒng)的補(bǔ)充。另外，飼枝作物也往往用于補(bǔ)充于上述某一飼草生產(chǎn)系統(tǒng)。

中國(guó)氣候決定的中國(guó)植被分布格局[31]，決定了中國(guó)放牧場(chǎng)分布及潛在的飼草場(chǎng)發(fā)展。本文依據(jù)《世界植被》[34]劃分草原與其過渡到森林的年降水標(biāo)準(zhǔn)320 mm，識(shí)別出中國(guó)草原及更干旱荒漠的分界線，作為區(qū)分中國(guó)天然飼草生產(chǎn)系統(tǒng)與飼草作物生產(chǎn)系統(tǒng)的分區(qū)界線。然后，在降水>320 mm的飼草作物生產(chǎn)系統(tǒng)區(qū)內(nèi)，依據(jù)歷年日平均溫=0 ℃為標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)分出全年飼料作物生產(chǎn)系統(tǒng)與夏季飼料作物生產(chǎn)系統(tǒng)，夏季飼料作物生產(chǎn)系統(tǒng)可以分為南北兩個(gè)亞區(qū)(圖中虛線分隔的南北兩部分)。最后，依據(jù)≥0 ℃積溫=3 000 ℃的等值線，區(qū)分天然飼草生產(chǎn)系統(tǒng)與飼料作物生產(chǎn)系統(tǒng)過渡區(qū)(稱半天然飼草作物生產(chǎn)系統(tǒng))，半天然飼草生產(chǎn)系統(tǒng)存在2個(gè)區(qū)域，北方寒冷區(qū)和青藏高寒區(qū)，其中青藏寒冷區(qū)更寒冷部分不再獨(dú)立分出。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，利用全國(guó)氣象系統(tǒng)數(shù)據(jù)(http://data.cma.cn/site/index.html),進(jìn)行Krigin插值，(0.1*0.1)°的經(jīng)緯網(wǎng)格精度，并利用GIS實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制圖，獲得中國(guó)潛在飼草生產(chǎn)系統(tǒng)分布格局圖(圖5)。

圖5 中國(guó)飼草生產(chǎn)系統(tǒng)分布格局Fig.5 Distribution pattern of forage production system in China

干旱荒漠區(qū)、半干旱、干旱草原區(qū)，降水量<320 mm，天然植被為草原、荒漠，灌叢，沒有灌溉情況下，產(chǎn)草量<3 t·hm-2[33]。降水量決定，這些地區(qū)沒有發(fā)展雨養(yǎng)飼草作物飼草場(chǎng)或稱栽培草地的能力，即使有灌溉的地區(qū)，現(xiàn)行市場(chǎng)價(jià)格體系情形下，種植飼草作物用于放牧的投入、產(chǎn)出效益相比于種植糧食作物或經(jīng)濟(jì)作物低，發(fā)展面臨市場(chǎng)挑戰(zhàn)。此區(qū)適宜于發(fā)展天然飼草生產(chǎn)系統(tǒng)。溫帶地區(qū)廣泛利用的豆科飼草作物有30～40種、禾本科飼草作物有40～50種，各種類間比較，青貯玉米為生長(zhǎng)速率及產(chǎn)量最高的飼草作物。現(xiàn)在，生長(zhǎng)期最短的青貯玉米至少需要大于0 ℃積溫>3 000 ℃。降水量>320 mm，大于0 ℃積溫<3 000 ℃的半濕潤(rùn)區(qū)、濕潤(rùn)區(qū)，自然植被類型為寒溫帶針葉林、針闊葉混交林，可選擇種植的飼草作物有限，燕麥草、飼料油菜為潛在可選擇的種類，局域地區(qū)或可發(fā)展早熟青貯玉米。此區(qū)發(fā)展多年生飼草作物飼草場(chǎng)有一定的潛力，但生長(zhǎng)期短、可利用期短，產(chǎn)出效益有待評(píng)估。此區(qū)為天然飼草生產(chǎn)系統(tǒng)與飼草作物生產(chǎn)系統(tǒng)的過渡區(qū)間，最是復(fù)雜。

歷年日平均氣溫>0 ℃的地區(qū)，全年為生長(zhǎng)季，天然植被為常綠闊葉林區(qū)，蘇丹草及高丹草等在溫帶地區(qū)為一年生的飼草作物，刈割或放牧條件下，在此區(qū)成為越年生長(zhǎng)或多年生長(zhǎng)的作物，具有高產(chǎn)、高質(zhì)量的特點(diǎn)。此區(qū)具有發(fā)展全年飼料作物飼草生產(chǎn)系統(tǒng)的條件。

大于0 ℃積溫>3 000 ℃、歷年日平均氣溫<0 ℃的之間的濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)區(qū)域，植物地上部分有被霜凍殺死的機(jī)會(huì)，停止生長(zhǎng)1～270 d不等(>270 d即進(jìn)入積溫<3 000 ℃、降水量>320 mm的區(qū)域)，此區(qū)域降水量豐富、積溫豐富，天然植被為夏綠闊葉林，青貯玉米可以正常種植生長(zhǎng)，收獲產(chǎn)量高，質(zhì)量好的飼草飼料，此區(qū)具有發(fā)展夏季或近全年飼料作物飼草生產(chǎn)系統(tǒng)的條件。由于霜凍導(dǎo)致停止生長(zhǎng)天數(shù)不同，各局域地區(qū)可酌情選擇適宜飼料作物品種，此區(qū)的南部區(qū)甚至也可以種植全年生長(zhǎng)的飼料作物。

總之，決定飼草分布及生長(zhǎng)的水分和溫度條件，決定了中國(guó)的飼草生產(chǎn)系統(tǒng)及潛在飼草場(chǎng)類型，結(jié)合現(xiàn)階段中國(guó)人多地窄的不可回避事實(shí)，也決定了中國(guó)飼草場(chǎng)后續(xù)的可能利用途徑及潛在的草食牲畜生產(chǎn)模式。

中國(guó)西部降水量<320 mm的地區(qū)，稱為天然飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，降水制約，適宜發(fā)展天然飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，維持低強(qiáng)度放牧適度產(chǎn)出，可以補(bǔ)播以及其他改良措施，管理為自然生態(tài)系統(tǒng)，保護(hù)生態(tài)優(yōu)先，為此區(qū)需要確定的管理策略。在一些隱域生境或有地表水及地面水灌溉條件下，具有發(fā)展高產(chǎn)飼料作物生產(chǎn)系統(tǒng)的潛力。

北方寒冷區(qū)及青藏高寒區(qū)，稱為半天然飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，積溫制約，大部分地區(qū)適宜發(fā)展天然飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，特別是森林區(qū)的林間草地放牧場(chǎng)，管理為自然生態(tài)系統(tǒng)。部分地區(qū)具有發(fā)展燕麥草、飼料油菜及早熟青貯玉米為主的飼料作物生產(chǎn)系統(tǒng)潛力，部分地區(qū)具備發(fā)展多年生飼草作物生產(chǎn)系統(tǒng)的潛力，進(jìn)行放牧飼養(yǎng)利用或收獲給喂飼養(yǎng)利用，這二部分可管理為人工生態(tài)系統(tǒng)，但市場(chǎng)決定的經(jīng)濟(jì)效益有待權(quán)衡評(píng)估。青藏高原寒冷部分只有留待未來利用。

東中部歷年日平均氣溫<0 ℃，積溫>3 000 ℃的地區(qū)，稱為夏季飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，降水基本充分，積溫充足，除局部地區(qū)具有土壤障礙以外，各地均有發(fā)展高產(chǎn)飼料作物生產(chǎn)系統(tǒng)的潛力，此區(qū)南部亞區(qū)(一月份平均溫>0 ℃)近乎具有全年生產(chǎn)的可能，進(jìn)一步發(fā)展規(guī)模化、工業(yè)化、集約化牲畜生產(chǎn)模式。

南部日平均溫>0 ℃的地區(qū)，稱為全年飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，降水豐富、積溫充足，除局域地區(qū)或有土壤障礙外，各地均有發(fā)展高產(chǎn)飼料作物生產(chǎn)系統(tǒng)的潛力，管理為人工生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)一步發(fā)展規(guī)?；⒐I(yè)化、集約化牲畜生產(chǎn)模式。

夏季飼草生產(chǎn)系統(tǒng)及全年飼草生產(chǎn)系統(tǒng)區(qū)，具有發(fā)展飼草作物生產(chǎn)系統(tǒng)的潛力，但由于此區(qū)地少人多，并需要保留足夠多的糧食作物及經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)用地，現(xiàn)階段，此區(qū)沒有發(fā)展飼草作物生產(chǎn)系統(tǒng)用于放牧的選擇，合理的對(duì)策就是發(fā)展高產(chǎn)飼料作物飼草生產(chǎn)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)規(guī)?；⒐I(yè)化牲畜生產(chǎn)，這一點(diǎn)還需要我們加強(qiáng)認(rèn)識(shí)，少一點(diǎn)書本種草，多一點(diǎn)飼草應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究，多一點(diǎn)市場(chǎng)評(píng)估。

5 結(jié) 語(yǔ)

RANGE(放牧場(chǎng))一詞在我國(guó)多理解為天然草地或天然草場(chǎng)，這弱化了其為放牧所利用的標(biāo)志屬性，弱化了其牧食這一關(guān)鍵管理要素，理解為天然草地似可以不管理，但作為放牧場(chǎng)就需要管理，這也是美國(guó)標(biāo)定“放牧場(chǎng)”為一類土地利用形式，而不是泛泛的草原或草地，進(jìn)行以放牧管理為核心研究的原因。另外，若將RANGE理解為天然草地，Arthur Sampson被尊為天然草地管理之父，恐怕美國(guó)人都不會(huì)同意，也沒必要再解釋亞洲及非洲存在的放牧經(jīng)驗(yàn)了。牧場(chǎng)幾乎都在用于放牧而形成了放牧場(chǎng)，所以，牧場(chǎng)、放牧場(chǎng)二者多混用。英美的FARM或RANCH為我們稱謂的有行政管理及設(shè)施的某某農(nóng)場(chǎng)或某某牧場(chǎng)。

天然草原及其他自然植被用于放牧生產(chǎn)食物及纖維是人類幾千年的生活方式，反芻動(dòng)物及草食動(dòng)物可以消化飼草中所固定的太陽(yáng)能，轉(zhuǎn)換給人類利用，為最經(jīng)濟(jì)有效的植物資源利用途徑，也是大自然對(duì)人類的恩惠。人類對(duì)此做出回饋，通過研究牧食或放牧行為，建立適合的放牧場(chǎng)管理原理及實(shí)踐，這是保持人與自然和諧相處的正確選擇，草原放牧場(chǎng)的核心管理要素是放牧原理及實(shí)踐[35]。

PASTURE(飼草場(chǎng))一詞在我國(guó)理解為人工草地或栽培草地，這弱化了其在歐洲、美洲、澳大利亞及新西蘭為一類優(yōu)質(zhì)“農(nóng)田”的意義，弱化了其后續(xù)放牧或收獲給喂飼養(yǎng)，平行于我們的耕作農(nóng)田，稱其為“草田”或更準(zhǔn)確。這里要特別說明，放牧場(chǎng)與飼草場(chǎng)的聯(lián)系及區(qū)別，猶如我們常稱謂的森林與果園、甚至是自然景觀與園林景觀等，有極密切的聯(lián)系又有分異，但這樣比擬還是弱化了其放牧利用。草場(chǎng)、飼草場(chǎng)二者的意義區(qū)別微弱，但我們常稱呼的“草場(chǎng)”則包括天然飼草部分。

根據(jù)北美放牧場(chǎng)管理理論及實(shí)踐、歐洲飼草場(chǎng)管理理論及實(shí)踐，我國(guó)放牧場(chǎng)及飼草場(chǎng)研究及管理需要在概念抽象化的生態(tài)學(xué)理論指導(dǎo)下落實(shí)到具體的應(yīng)用生態(tài)學(xué)層次，放牧場(chǎng)及飼草場(chǎng)的研究及管理屬于應(yīng)用生態(tài)學(xué)范疇。放牧場(chǎng)需要針對(duì)具體單元或區(qū)域，具體牲畜種類及其牧食行為，研究其管理原理及實(shí)踐；飼草場(chǎng)需要針對(duì)具體單元或區(qū)域，基于特定土壤類型，選擇適宜飼料作物種類或品種，研究其自然生長(zhǎng)及再生的產(chǎn)量過程、營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)，利用途徑及可持續(xù)性。

我國(guó)相關(guān)草業(yè)科學(xué)、資源學(xué)、環(huán)境學(xué)、畜牧學(xué)等教育及研究有必要促進(jìn)這種分異，以系統(tǒng)化教育培訓(xùn)、強(qiáng)化專業(yè)研究，如森林與果園所在的專業(yè)及培訓(xùn)差異一樣，因?yàn)槠湟罁?jù)理論及實(shí)踐有很大差異。同時(shí)，因?yàn)槲覈?guó)天然放牧場(chǎng)及在現(xiàn)有農(nóng)田發(fā)展飼草場(chǎng)的空間有限，依據(jù)歐洲、美洲及澳大利亞和新西蘭的經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)需要推動(dòng)開放所謂的林業(yè)用地發(fā)展放牧場(chǎng)、飼草場(chǎng)。

美國(guó)鄉(xiāng)村人口少，土地多，地廣人稀，平均每戶600多hm2農(nóng)業(yè)用地，即使采用大機(jī)械設(shè)備進(jìn)行耕作，也顧不及在播種季節(jié)全部用于種植每年都要播種的糧食作物或經(jīng)濟(jì)作物，且有糧食市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)作物市場(chǎng)飽和之患，所以，美國(guó)人、澳大利亞人及新西蘭人在優(yōu)質(zhì)土地上，通過種植飼草作物，特別是多年生飼草作物發(fā)展飼草場(chǎng)，任由牲畜在其上“自然生長(zhǎng)”，生產(chǎn)肉、奶及毛，賺取更好的利潤(rùn)，這是人力資源及收益權(quán)衡決定的土地利用模式。

我國(guó)鄉(xiāng)村人口多，土地少，地窄人稠，平均每戶不足2 hm2農(nóng)業(yè)用地(包括草原及荒漠)，即使手刨腳埋也滿足不了耕種需要，且我國(guó)需要有充足的農(nóng)田以保證口糧生產(chǎn)、瓜果菜棉麻油糖等經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)。所以說，我國(guó)沒有充足的優(yōu)質(zhì)土地用于發(fā)展如美國(guó)、新西蘭那樣的飼草場(chǎng)，并用于放牧飼養(yǎng)生產(chǎn)牲畜；除了相應(yīng)的天然草地放牧場(chǎng)以外，我國(guó)其他各地區(qū)充分發(fā)展高產(chǎn)飼料作物飼草場(chǎng)，發(fā)展規(guī)?；?、工業(yè)化草食牲畜飼養(yǎng)成為必然選擇。仔細(xì)認(rèn)真地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)至關(guān)重要，這關(guān)系到我國(guó)草食動(dòng)物發(fā)展的空間布局及草食動(dòng)物生產(chǎn)模式，關(guān)系到我國(guó)的動(dòng)物性食物生產(chǎn)保障。