牧用林业对草地畜牧业持续发展的作用，本文主要内容关键词为：畜牧业论文,持续发展论文,草地论文,林业论文,作用论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
分类号 《中图法》 S7—05
1 引言
草地是脆弱的生态系统，在自然灾变和人为活动压力影响下很易发生变化。据统计，目前全国草原退化面积占草原总面积的85.4%，沙化面积占35.6%，潜在沙漠化面积占46.7%，碱化面积占5.7%，风、 水蚀面积占100%，鼠害面积占46%—55%。在2.24×10[8]hm[2] 可利用的草原中，已明显地退化面积有0.47—0.67×10[8]hm[2] ， 并以每年130—200×10[4]hm[2]速度在不断扩大（吴精华，1995），严重影响草地畜牧业的高效、稳定、持续发展。在草地生态所能允许的范围内，人类欲达到所期望的有价值的畜产品和消费标准， 则须以恢复生态学（Restoration ecology）理论为指南，恢复、重建和强化草地生态系统，增强其抗御外因干扰的“耐力”和稳定性，使草地畜牧业持续发展。有鉴于此，作者试图以牧用林业（Pastoral forestry ）对荒漠化草地生态系统有效的恢复和重建， 阐述其在草地畜牧业持续发展中的作用。
2 牧用林业的概念及内涵
在社会主义市场经济的冲击下，林业只求全社会共享生态和社会效益的内涵已不适时宜，林业自身寻求发展，就必须去研究、开发和利用其特有的经济价值。在我国广阔的草原牧区和南方草山、草坡地区、林木在草地直接或间接生产力结构中占据较大比重，在维系草地植被和畜牧业结构稳定性上发挥着巨大作用。因此，我们从理论概念上提出牧用林业，以真正反映林业在草地畜牧业中所具有的经济价值，提高牧区林业稳定发展的活力，从而指导草地牧区林业生产实践。我们将牧用林业定义概括为：林木本身可作为牲畜饲草饲料，对草牧场及牲畜具有生态防护效益，且有效地促进草地牧草提高产草量，显著改善牲畜生存环境，促进草地畜牧业发展的林业的统称。即牧用林业是人为地把多年生木本植物（如乔、灌、竹类等）与草地植物（如牧草、饲料作物及经济作物等）和动物（牲畜），在一定土地利用单元上，以时空序列安排于一起进行科学管理土地利用，这里的“林”应为乔、灌、竹类构成的饲草饲料林、防护林、用材林、薪炭林、经济林等，以其结构的多组分、多层次、多时序发展来促进自身的稳定性和持续性，并取得较高的生物产量和转化率（李文华等，1994）。
3 牧用林业营建模式概述
我国草地面积共3.57×10[8]hm[2]，北方草原2.91×10[8]hm[2]，约占总草地面积的81.3%。现主要就北方草原地带分异特性，概述牧用林业的营建模式：地带性的草原区由于降水量少（200—450mm，主要的水分补给形式）属半干旱、干旱性质，土壤碳酸盐类受到不完全的淋溶并淀积在表层以下30—70cm或更深处，形成坚实的钙积层，使其水分渗透性能不良，植物根系穿透困难，严重影响深根性乔木树种生长，而灌木树种有其特殊的生物生态特性，能够正常生长。因此，在地带性草原区适宜营建或改造天然灌木，建成灌木饲料林（密度〉3000丛／hm[2]）或灌丛化草牧场（密度〈3000丛／hm[2]）， 形成地带性草原区特有的牧用林业模式。在草原地区约有占其面积10%—12%的适宜大型乔灌木生长的隐域性宜林地，如风积沙地（没有形成明显钙积层，地下水位浅，年降水量多在400mm左右）、河谷滩地、河谷沙质高阶地（有灌溉条件）、缺钙基岩坡梁地、低山、丘陵的阴坡、侵蚀冲沟与坳谷和平坦高平原的低洼汇水地等立地类型（张继权等，1991）均可建带、网、片状的乔林为主，灌草结合的隐域性牧用林业模式，该类模式通常可进行林—农（粮、料、果、药、经济）、林—草（刈草）、林—牧等结构配置。我国南方的草山草坡和滩涂草地，牧草生长期长，产量较高，目前大部分尚未被充分利用，容易发展牧用林业，且见效快。其主要的牧用林业开发利用模式为：在常绿阔叶林中，松、竹林内和人工成熟乔林及灌丛内放牧，还可营建饲料林和护牧林。即，林牧型、林草型、护牧林型、林草轮作型以及林果草复合经营型等牧用林业模式。
4 牧用林业与草地畜牧业持续发展的关系
4.1 牧用林业可有效地改善草地生态环境， 恢复和保持草地地力
4.1.1 防风固沙 隐域性立地的网、带、片状结构的牧用林模式，具有明显的减低风速的效应，降低幅度在20%—60%之间（如表1 ），并且对风的垂布也有明显影响，减少风害（刁呜军，1985 ； 向开馥，1989）。赤峰短角牛场带、片状疏林结构模式中，地表中粗沙减少 5.7%，粉沙增加5.9%（刁呜军，1985）。 毛乌素沙地的大面积飞播营造小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）、油蒿（Artemisia ordosiea）和沙蒿（A.oxycephyla）等灌木林有效地固定了沙丘的移动，经科学管理，大部分成为良好的草牧场并发挥着多种效益。浑善达克沙地的白榆（Ulmus pimila）疏林，起到了显著的防风固沙作用。据朱廷曜（1989），因疏林地区粗糙度增大将大气边界层下部的风速大大低于无林草原地区同一高度的风速。地带性立地的灌木饲料林和灌丛化草牧场防风固沙效果也很显著，灌木饲料林下垫面风速一般降低30%左右，灌丛化草牧场近地面较非灌丛化草牧场风速低15%—20%。据在巴盟乌拉特中旗测定，柠条（Caragana korshinskii、C.tibetica、C.microphylla、C.intermedia、C.stenophylla）灌丛基部机械积沙作用显著，丛内往往比较均匀地积存10—20cm的粉细沙构成的沙被层（王晓江等，1992）。
4.1.2 减少水土流失 各种牧用林业模式中树冠、地表植物、 枯枝落叶、腐殖质（高效蓄水物质）及其植物根系（尤其是灌木的发达根系，可超过地上部分几倍至几十倍）成为降低水土流失的高效“阻尼”层（约10— -2m厚），有效地保护了草地水土。
4.1.3 改善草地小气候 树冠可以缓冲空气温度及湿度急剧变化，减少晚间热量散失。隐域性网、带结构模式内，较旷野地温提高1—2℃，相对湿度平均增加3%—10%，土壤含水量增加2%—4%，高者可达 25%，日蒸发量减少25%—54%（向开馥，1989；如表1）。 使北方草地返青早3—5d，无霜期延长1周左右，冬春可给草牧场增加大量积雪，尤其灌丛内及背风处积雪更加明显，使土壤水分显著提高。
4.1.4 改良土壤，保持地力 众多报道说明， 牧用林生态系统中，深根系树木对土壤改良和养分循环有良好的促进作用。研究表明，树木可利用土壤深层养分，并通过枯枝落叶和牲畜粪便（枝、叶等饲草之转换）等方式将养分带到土壤表层，从而有利于浅根系牧草利用。豆料植物可固定空气中的游离N，使系统有效地提高土壤肥力。 据周景荣（1987）在辽宁白音花沙地草场测定，5a生胡枝子（或柠条）饲料林草地，土壤N、P[,2]O[,5]、K[,2]O和有机质的含量较对照分别提高10.8 %（7.1%）、62.4%（41.2%）、7.8（-1.9%）和43.7%（43.6%）。牧用林庇护下的草地土壤理化性状得到改善，据在科尔沁沙地西边草牧场上测定，林带背风面5—20H范围内粗、中沙平均含量林网内较空旷地少27.2%；细、粗粉沙和物理粘粒则提高9.3%和4.1%，土壤孔隙度和持水量平均值分别较旷野对照区提高4.6%和7.9%；土壤比重和容重低0.14—0.26g／cm[2]（赵宗哲，1993）。据张继权等调查，兴安盟突泉县带状牧用林庇护下，林下地被物一般为10cm厚，土壤有机质含量8 %—9%，沟床所积土壤达20cm厚，土壤代换量和肥力不断增加。
表1
不同地区牧用林业对草地的生态防护效益
Table 1 Ecological benefits of pastoral forestry in different regions to grassland protection
牧用林结构模式 地区
天然植被类型
杨柳榆带片疏林 短角牛场 典型草原
(10a生林) (赤峰)
白城杨网带林
保安农场 草甸
(4a生林) (哲盟)
樟子松带状林
白音花
羊草沙地草场
(5a生林) (辽宁)
樟子松群团状林 白音花
羊草沙地草场
胡枝子固沙饲料林
白音花
羊草沙地草场
杨树林带
突泉县
典型草原
(10a生林)
(兴安盟)
杨柳网带片状林 乌中旗
荒漠草原
柠条灌木饲料林 乌中旗
荒漠草原
牧用林结构模式 较对照区(旷野)提高(%、℃)
风速 温度蒸发土壤含水量
杨柳榆带片疏林
-41--432-5-34 2.0
(10a生林)
白城杨网带林
-661 -37 2.6
(4a生林)
樟子松带状林 -30--341-2-11 3.7
(5a生林)
樟子松群团状林
-14--28 1 -1 2.8
胡枝子固沙饲料林 -36--450.7 54 25.3
杨树林带 -20--600.8 -12 0.1
(10a生林)
杨柳网带片状林 -30 6 -25 4.0
柠条灌木饲料林
-15--20-10 2.5
牧用林结构模式 较对照区(旷野)提高(%、℃)
地表温度 Max Min
杨柳榆带片疏林 0.5
(10a生林)
白城杨网带林0.1-2.2--6.3 0.3-1.8
(4a生林)
樟子松带状林1.1-3.50.2
(5a生林)
樟子松群团状林 2.1-2.40.2
胡枝子固沙饲料林2.0-3.1 0
杨树林带0.1-1.92.9
(10a生林)
杨柳网带片状林 1.5
柠条灌木饲料林 0.5
注：蒸发为水面自由蒸发；土壤含水量为0—40cm厚上层； Max 、Min为地表最高、最低温度较对照提高百分率。
林带具降低地下水位和影响范围的生物排水效果。加之林带减小了田间风速和土壤蒸发，可以缓和地表积盐速率，防止或减轻土壤的沙化和次生盐渍化程度。
4.2 牧用林业可提高畜牧业生产力
综上所述，牧用林业在改善小气候、控制土地风蚀水侵和保持土壤肥力诸方面有重要作用，从而间接地提高了畜牧业的生产力，见图1。
图1 牧用林业与草地畜牧业网络关系框架图
Fig.1 Framework showing network relationship between pastoral forestry and grassland animal husandry
4.2.1 牧用林业提高草地产草量及草质
不论是北方草地还是南方草地，进行牧用林业生态建设之后，草地产草量和质量均显著提高。据短角牛场测定，林内比旷野产草量增加417kg／hm[2]，提高21%，草群高度增加30.5cm，增高1倍多，禾本科和豆科牧草所占草群比重提高53.3%，粮料产量提高8%—10%，仅以产叶量居中的小叶杨落叶量4662／hm[2]计，也比低产草牧场产草量还高，若以全场503hm[2] 现有林计算，每年可产落叶干重达129.9×10[4]kg（以55.4%含水率折），以每标准羊单位枯草期需饲草450kg计，上述落叶量可满足2880 余只羊安全越冬，可见牧用林业的巨大生产力。据我们在巴盟乌中旗测定，林内比旷野产草量增加3—5倍，林内同时种植优质牧草建立人工草地，可成为优质、高效的刈草场，为当地提供冬贮饲草，灌木饲料林地上部分干物质达5 000—5 500kg／hm[2]，灌草生物量比一般为1:0—0.5， 自然饲用率在40%—55%之间，若经热喷等技术加工，灌木饲用率将达80%以上，生产潜力可观。据资料（李文华，1994），湖南省草地就达637 ×10[4]hm[2]，其中疏林和林间草地分别占全省草地面积的10.3%和23.5%，这些林间草地中生长着大量家禽可食性牧草。 据资料， 江西省有140种、福建省有200种、武陵山区300种左右，可产鲜草6000kg／hm[2]。林下种草， 林草间作， 产草量更高， 在疏林地内人工种草可产干草3500kg／hm[2]。在我国南方草地林间放牧牛羊，畜牧业产值达450元／hm[2]，林下种草放牧还可促进林木生长，种草3a 的马尾松（ Pinus koraiensis）生长量为对照区的2.9倍。宜昌红岩村在20a 生的马尾松林间建立人工草地放牧，2a后马尾松胸径比对照增加6%—7%。
据中国科学院乌兰敖都生态试验站分析（杨瑞英，1984），主要树种的营养成分如表2分析， 树木枝叶富含动物生命过程必须的营养成分——蛋白质、碳水化合物（无氮浸出物和纤维素）和无机盐（Ca、P ）等。
表2不同树种营养成分分析1)
Table 2 Analysis of nutrient compostion of different tree species
单位:%
编号树种
粗蛋白
全磷
CaMg 无氮浸出物
1 沙枣
31.770.10
1.00 0.17
11.80
2 沙棘
26.230.19
2.57 0.29
4.15
3 刺槐
25.850.16
2.59 0.45
4小叶锦鸡儿
24.440.17
1.32 0.29
15.57
5 白榆
23.730.22
1.35 0.33
20.35
6 火炬树 23.170.21
2.04 0.07
9.13
7
桑22.870.17
2.16 0.24
14.45
8 山楂
22.460.12
2.44 0.56
12.72
9 白桦
21.900.13
1.24 0.44
16.38
10 胡枝子 20.990.09
1.33 0.21
3.34
11 旱柳
19.280.14
1.86 0.24
22.12
12 山皂角 18.960.18
2.46 0.38
2.34
13 山杏
18.540.16
2.26 0.67
16.93
14 蒙古柞 18.690.13
1.02 0.21
15.53
15 皂角
18.630.13
2.16 0.16
3.40
16 小青杨 17.780.10
2.18 0.39
7.31
17 山竹子 17.510.08
1.88 0.22
15.14
18 文冠果 17.450.30
1.26 0.22
16.21
19 小叶杨 15.980.12
2.26 0.52
17.09
1) 引自杨瑞英等，1984。
4.2.2 牧用林业改善牲畜栖息环境，提高草地畜牧业生产力
树木的遮阴缓减夏季的炎热和强辐射对牲畜的生理活动带来的不利影响。带、网、片牧用林的调节温度效应，在冬春季可降低牲畜体能的无效消耗，提高生育能力，降低幼畜死亡率，减少刚剪过毛的羊群损失，提高产毛质量。美国蒙大拿州温和冬季，牛群在乔木林保护下每头比对照（无林保护）多增重15.8kg，在严寒冬季比对照少减轻4.8kg； 达科他州有乔林保护的草原，在寒冷季节每头牛减重比空旷草原上少13.6kg。再者，木本饲料与草本饲料相比，有独特的适用性，木本饲料冬季处于休眠状态，不干枯，在黑灾之期食用枝条，其营养和水分含量比草本牧草要高，有效地提高了牲畜的抗灾能力。木本早春枝叶距地面较高，且返青早，牲畜可直接采食，草本牧草为地面芽或地下芽植物，早春返青不宜牲畜啃食，木本饲料林不易被大雪埋盖，对牲畜度过白灾，降低损失也有显著作用。内蒙古乌盟察右后旗平地敖包在1977年冬季的白灾中，由于有45m高600hm[2]的人工白榆林，附近有10×10[4]头牲畜依靠白榆林保护，渡过了这场白灾，其他无林地区的牲畜有30%以上死亡（赵宗哲，1993）。显见，牧用林业为有效保护牲畜，降低牲畜死亡率，促进畜牧业持续发展发挥着显著作用。
4.3 牧用林业使牧民收入增加和经济结构多样化
传统的草地畜牧业受自然灾害影响极大，使单一经济结构的牧民收入具有相对的不稳定性。据内蒙古地区1947—1987年气象资料，40a 间发生旱灾11次，雪灾16次，“黑灾”10次，雹灾多次，每遇灾害便引起大批牲畜死亡。此外，降水年变化率大，多雨年与少雨年相差2.6—3.5倍，相应产草量相差1—4倍，致命草地畜牧业出现大起大落的局面，牧民的生活和经济收入也受到严重影响（陈昌笃，1993）。牧用林业的科学实施可有效地降低这种不稳定性。因为它在改善草地生境条件，恢复、稳定、提高地力和畜产品产量的同时，也可以进行多种经济途径的开发利用，提高牧民经济结构的互补性和多样性。如林农结构的作物秸秆及乔木和灌木的深加工利用为牲畜提供充足的饲草饲料源，柳灌林枝条的编织加工，使得牧区加工业和手工业得以发展。山杏、枸杞（Lyciumchinensis）、沙棘等灌木种的果实或种子具较高的经济价值。 树木提供的木材和薪材解决了牧区木材和薪炭短缺之苦，也增加了农牧民的收入。结合当地自然条件在牧用林内还可以进行林粮、林果、林药和林菌等经济结构配置，充分挖掘牧用林业的生产潜力。如黑龙江杜尔伯特蒙古族自治县靠山种畜场进行的牧用林业多种开发研究（向开馥，1989）。以樟子松（Pinussylvestris var.mongolica）林草结构、 樟子松林草药结构与天然牧场进行经济效益对比，林草结合产值是单一结构的 3.5倍，而林草药结合产值达单一结构的8倍。 乌中旗海流图林场以牧用林为基地，建立了肉牛育肥基地，部分职工还养殖奶牛，使职工人均收入高出本区工人和牧民100%—250%，现在当地牧民开始认识到牧用林业的经济效益，积极进行牧用林业的草地基础建设。
我国南方可利用的草山、草坡发展牧用林业收到良好的经济效益也有比较突出的例子。如湖北省从1979年底开始在山区试办一批牧业大队，实行以牧为主，农林牧结合的牧用林业生产方针，经过试验，效果显著。据45个大队统计，1981年总收入760×10[4]元，比1978年增长24.4%；其中畜牧业收入329×10[4]元，比1979年增长1.1倍， 人均畜牧业收入达到80.8元，比1979年多收入42元，大大促进了地区经济的发展。广东省的新垦果园和疏林地种豆科牧草，当年就有效益，比原山地经济收入提高4—5倍（李文华，1994）。
5 结论
从生态系统能量流动和物质循环理论来看，系统的初级生产力的稳定持续发展，促使其次级生产力稳定持续发展（在科学管理的前提下）。牧用林业建设使草地生态系统物种多样性（总信息量）提高，系统的稳定性增加，提高了空间和自然资源的利用率，增强了抗御自然灾变的能力，多结构的生态经济系统有效地缓减了系统中某部分失败所带来的经济损失，从而使草地生态系统稳定持续发展。勿容置疑，进而使草地畜牧业得以持续发展。