草地生产包括第一性(植物性)生产(primary production)和第二性(动物性)生产(secondary production),其生产力的最主要表示方式,前者为产草量,后者为可用畜产品数量。
草地第一性生产力(grassland primary productivity)。草地生态系统中,绿色植物通过光合作用固定太阳能的总能量(gross primary productivity; GPP)。又称为初级生产力。在初级生产过程中,植物固定的能量有一部分通过自养呼吸(autotrophic respiration; RA)消耗,剩下可用于植物生长和生殖的称为净第一性生产力(net primary productivity; NPP)。草地第一性生产力直接反映了植物的生产能力,是确定载畜量和划分草地类型的基础。
草地第二性生产力(grassland secondary productivity)。在单位时间和单位面积内,各种异养生物直接或间接消费绿色植物所形成的动物产品的量。又称次级生产力或动物生产力
草地畜牧业生产是人类利用草地生态系统中的牧草和食草动物的自然再生产变为经济再生产,获取可用畜产品的物质生产过程。其中,由第一性生产转化为第二性生产,能量与物质经过6个转化过程。把日光能及无机物转化为牧草有机物叫初级生产(过程),从牧草转化为家畜产品叫次级生产(过程)。整个生产过程包含6个转化阶(用符号R表示)和6种物质形态(用符号P表示,见表):①一定时间内,单位面积草地上,植物利用日光能和无机物生产出有机物,除去相同时期内植物生命活动(主要是呼吸)的消耗(R1)转化为植物生长量(P1),包括植物地上部分(茎、叶、花、果实等器官)和地下部分(根、根茎、块茎、鳞茎等器官)。②通过家畜的采食过程(R2),除掉不可食部分(不可食植物和P1的地下部分),就是可食牧草(P2)的形态。③草地上可食牧草并不能为家畜全部采食,受草地畜牧业生产技术水平、家畜种类、植物生长发育阶段等因素的影响,可食牧草有不同的采食率(rate of herbage intake)。扣除没采食的部分(R3),为被家畜吃去的采食牧草(P3)这一物质形态。④被家畜食入的牧草消化率(digestibility),受家畜种类和牧草生长发育阶段等因素的影响而不同;扣除消化率(R4)所造成的损失,才能成为可消化营养物质(P4)的形态。⑤从可消化营养物质中扣除动物尿中排出物和家畜本身的呼吸、循环、消化、维持体温、必要的活动等基本代谢消耗(R5),剩下的方能变成家畜有机体,也就是动物生长量(P5)的形态。⑥动物生长量形态的产品,并不是全部转化成为有经济意义的可用畜产品,例如,肉用畜的骨头等部分。扣除其不可用部分(R6)后,才是草地生产最终产品即可用畜产品(P6),包括肉、奶、毛、皮、役畜、役力等。
转化阶 | 转化率 | 低产 | 高产 | |
日光能+无机物 R1 ↓ | ||||
P1 | 植物生物量 R2 ↓ | 除去地下部分×0.6~0.4﹡ | 设为 100 | |
P2 | 可食牧草 R3 ↓ | 除去荒弃率×0.3~0.8 | 40 | 60 |
P3 | 采食牧草 R4 ↓ | 除去不消化部分×0.3~0.8 | 12 | 48 |
P4 | 可消化营养物质 R5 ↓ | 除去动物本身的消耗×0.6~0.85 | 3~5 | 38.4 |
P5 | 动物生长量 R6 ↓ | 除去不可用部分×0~0.5 | 0~2.1 | 32 |
P6 | 可用畜产品 | 0~1.1 | 16 | |
注:﹡为优良栽培牧草的系数。 |