青藏高原不同牧区生态生产生活变化及关系研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rigebi
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随着全球气候变化和人类社会发展,中国草原畜牧业的结构、功能及经营方式发生了很大变化,对高原牧区的生态、生产、生活产生了深远影响。在国家政策支持和市场经济带动下,近20年青藏高原高寒草牧业在生产规模与方式等方面发生了很大变化,尤其是在牧场单户经营基础上联户、合作社经营等方式得到快速发展。这些变化对高寒牧区的生态、生产、生活产生了哪些影响?三者之间何关联?不同牧区有何差异?为了回答上述问题,本研究在甘肃玛曲县、四川若尔盖县、青海玛沁县、西藏那曲县4个典型高寒草原牧区,共选取单户、联户和合作社三种草牧业经营方式的427个牧场开展了实地调查。调查内容包括家畜种类、畜群结构、生产规模、经营类型、经济效益等草牧业情况,并采集了草地植被和土壤样品。调查了446户牧民饮食状况,测量了639个牧民身体健康相关指标,采集了116份牧民头发样品。实验室分析了草地生态、生产参数,牧民头发总碳、总氮、总13C、15N同位素和氨基酸13C、15N同位素、氨基酸含量等17项指标。对草地生态、草牧业生产、系统碳排放和牧民营养健康等做了系统分析,并采用结构方程模型(SEM)、数据包络分析法(DEA)、生命周期评估(LCA)、TOPSIS模型及多目标优化模型,从高寒草牧业的“社会-生态”耦合系统多种功能角度,研究了不同牧区生态功能,生产功能及牧民生活的关系、差异以及草牧业的综合效益。主要获得以下研究结果。(1)四个地区中,玛曲县联户经营草地具有较高的土壤有机碳储量(511±137Mg/ha),氮储量(14±2.3 Mg/ha)和相对较高的草地健康指数(0.795)(P<0.05)。玛沁县和那曲县单户经营草地均具有较高的土壤有机碳储量(332±67.3 Mg/ha,231±24.4 Mg/ha),全氮储量(27.3±5.5 Mg/ha,19.1±2.2 Mg/ha),牧草生产力以及相对较高的草地健康指数(0.771,0.758)(P<0.05)。综合地上植被和土壤相关指标,草地生态健康指数排列顺序为单户(0.782)>联户(0.756)>合作社经营(0.735)。(2)玛曲县和若尔盖县合作社经营草地具有较高的粗蛋白产量,玛沁县(323±36kg/ha DM)和那曲县(224±37 kg/ha DM)单户经营草地粗蛋白产量则相对较高。四个牧区合作社经营系统具体较高的综合效率(0.780),纯技术效率(0.869)和规模效率(0.890),单户经营具有较低的综合效率(0.335),纯技术效率(0.434)和规模效率(0.734)。同时合作社经营具有较高的经济效益(67992±5350元/户)。(3)应用全生命周期法(LCA)评价了四个地区以及不同草牧业经营系统温室气体排放当量。共选择系统中22个温室气体排放源,其中家畜温室气体排放在所有排放类型中占比最高。与单户经营(18.02 kg CO2e/kg活体重)和联户经营(15.62 kg CO2e/kg活体重)相比,合作社系统具有较高的温室气体排放效率(21.43 kg CO2e/kg活体重),其主要因较高的电量和燃油消费所致。(4)四个牧区牧民人均肉类食用量为42±3 kg/年,谷物食用量为180±5 kg/人/年,蔬菜食用量仅为47±2 kg/人/年。从四川若尔盖县到西藏那曲县,牧民对动物性食物的摄入量逐渐升高。其中玛沁县和那曲县牧民具有相对较高的超重比例,那曲县牧民头发中较高的δ15N同位素含量和支链氨基酸含量再次验证了其饮食中较高的肉类摄入增加了牧民潜在的健康风险。δ13N同位素含量介于-22.79~-21.48‰之间,表明四个牧区的牧民谷物类食物主要以C3植物为主。(5)选用13项指标,结合TOPSIS模型,构建了草牧业经营主体综合效益的评价指标体系。考虑到青藏高原不同地区草地类型,发展状况、政策背景及气候特征的差异,玛曲县联户经营综合效益较高,若尔盖县合作社经营综合效益较高,那曲县和玛沁县单户经营综合效益较高。总之,不同草牧业经营方式的草地健康状况有一定区域差异并对温室气体排放有显著的影响。草牧业系统综合效率高低与草地面积大小相关,进而间接影响牧民的肉类摄入量。因此,根据地区差异适宜的调整高寒草牧业经营方式能够协调生态,生产,生活平衡发展,有助于促进青藏高原牧区可持续发展。
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