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祁连山是我国西部重要生态安全屏障。受自然和人为因素的影响,近年来该区草地退化日益严重,制约着放牧为主的畜牧业发展及当地生态环境和社会经济的可持续发展。饲用植物是放牧系统初级生产力,是家畜主要营养来源。饲用植物资源的时空分异及不合理的利用加剧了区域草畜的供需矛盾。因此,研究区域饲用植物资源种类、空间分布格局、产量和营养价值等基本状况,明晰饲用植物资源时空动态特征,解析区域草畜平衡状况,可优化草畜配置及草地资源的区域时空配置,从而缓解区域草畜供需矛盾。本研究以祁连山东段金强河流域典型自然放牧系统为对象,研究不同地形草地饲用植物种类组成、空间分布格局、产量、营养价值及土-草-畜系统矿物元素的时空分异特征。并从家畜的偏食性入手,探究饲用植物在地形分布下的异质性。基于以上研究,在考虑生长季牧草再生和冷季牧草自然损耗的前提下,核算研究区的月际理论载畜量。同时,从家畜生理维持、正常生长和优质生产三个水平,分别分析了草畜干物质、营养和能量月际平衡状况。取得以下主要研究结果:1)研究区共统计到饲用植物32科86属116种,物种数在阶地(64种)>半阴坡(53种)>阴坡(47种)>河漫滩(43种)>半阳坡(40种)>阳坡(37种)。植被Shannon多样性指数、Patrick丰富度指数和Simpson多样性指数均在半阴坡最高,在阳坡最低。饲用植物生物量随月份的增加均呈先降后增再降的变化趋势,在阶地最高,阴坡最低。2)饲用植物粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量、相对饲喂价值和代谢能均在7月最高。多准则决策模型-TOPSIS综合分析表明,禾本科营养品质在阴坡最高,莎草科和豆科营养品质在阶地最高,杂类草和整个群落营养品质在阳坡最高。饲用植物群落代谢能在阶地、河漫滩、阴坡和半阴坡最高。3)土、草、畜矿物元素含量均随月份增加呈先增后降的单峰型变化趋势,分别于9月和7月达最大。土壤钾、钠、钙、铁、锰、铜、锌含量在阳坡和半阳坡最高,饲用植物群落全磷、钙、镁、锰、铜、锌和钴元素含量在阴坡和半阴坡较高。土壤和饲用植物冬春季钙、镁、铜、锌,家畜血清常年缺磷和钠、季节性缺镁和钴元素。4)在各地形饲用植物中,藏羊对阳坡的禾本科、莎草科、杂类草及整个群落的偏食性最高,而牦牛对阶地的禾本科、豆科、杂类草及整个群落的偏食性最高。分段结构方程表明,地形通过影响饲用植物粗灰分和粗纤维间接影响藏羊的偏食性指数,功能群通过影响饲用植物粗蛋白和相对饲喂价值间接正向影响藏羊的偏食性。地形和功能群的交互作用通过影响粗灰分和钾元素含量间接影响藏羊的偏食性指数;地形通过影响饲用植物粗灰分和钾钾素间接影响牦牛的偏食性指数。功能群通过影响饲用植物粗蛋白和相对饲喂价值间接正向影响牦牛的偏食性。地形和功能群的交互作用通过影响饲用植物粗灰分和粗纤维含量间接影响牦牛的偏食性指数。5)研究区草地总面积510.41×10~6 m~2,2019年实际载畜量89030.3羊单位。以家畜生理维持为目标时,研究区草畜月际干物质、营养和能量均平衡。干物质平衡方面,以家畜正常生长和优质生产为目标时,研究区超载率分别为12.5%和31%。在家畜正常生长时,仅5月干物质缺2278.7 t;在家畜优质生产时,4月和5月干物质分别缺1566 t和6017.9 t。营养平衡方面,以家畜正常生长和优质生产为目标时,研究区超载率分别为16%和32.8%。家畜正常生长时,4月和5月粗蛋白分别缺189.7 t和235.5 t;家畜优质生产时,3月、4月和5月粗蛋白分别缺3.2 t、379.3 t和379.3 t。能量平衡方面,以家畜正常生长和优质生产为目标时,研究区的超载率分别为17.8%和33.6%。家畜正常生长和优质生产时,5月能量分别缺13.21×10~6 MJ和38.01×10~6 MJ。综上,金强河流域饲用植物种类、分布、产量、营养及土-草-畜系统矿物元素的时空分异较大,草畜干物质、营养、能量、矿物元素供求在3-5月失衡。在今后草地放牧资源管理政策设计中应当充分考虑不同地形饲用植物的产量、营养、能量、矿物元素的差异,以及家畜对不同地形饲用植物的偏食性,对区域内不同地形草地进行有效组合,在保持草地生态平衡的同时,提高草地资源科学有效利用。同时,建议从减畜、增草、提效等方面实现该区草畜月际供需平衡:1)加快畜群周转,在秋天出售羔羊和大龄家畜,降低冷季家畜数量。东祁连山金强河流域家畜正常生长和进行生产为饲养目标时,维持草畜干物质平衡需分别减畜9874.51和19062.93羊单位,维持草畜营养平衡需分别减畜12259.7和21991.2羊单位,维持草畜能量平衡需分别减畜13459.8和22381.7羊单位。2)调整畜群结构,提高畜群中能繁母畜比例;3)并在水热条件较好的地段建立优质高产人工草地,提供冷季补饲用草产量。4)转变传统粗放补饲方式,对补饲用草进行铡切、揉搓等加工,并采用食槽补饲等方式以提高补饲用植物的利用率。