第一作者:尹燕亭(1983-),女,河北鸡泽人,博士后,博士,主要从事牧户生产行为决策、生态经济学研究。E-mail:[email protected]
降水是影响内蒙古草原牧区草原生产力和草地载畜率的关键自然因子,牧户作为畜牧业生产的直接决策主体,对降水年型的判断是其草畜平衡决策的重要前提。本研究以内蒙古草甸草原、典型草原和荒漠草原的典型县(旗)为研究区域,以20世纪80年代以来的气象数据、统计资料等为基础资料,分析了1980-2015年牧户自我降水年型判断行为及特征,及牧户依据该自我判断年型进行的草畜平衡决策。结果表明,草甸草原与荒漠草原中下年型出现次数最多,典型草原则以平年出现次数最多,但从整体上看,3个类型区丰水年型均比欠水年型出现频率略高;牧户的降水年型判断与实际降水年型结果差异明显,前者较为稳定而后者则变化较为频繁;1980-1995年,牲畜承包户的年型判断较为稳定和一致,草甸草原和荒漠草原自始至终分别是欠水年和中下年为依据,典型草原则以欠水年为主导;1996年以后牲畜、草地陆续承包到户后,牧户草畜平衡年型判断及依据开始出现3~5年的周期性变化,而在降水明显波动年份,牧户年型判断将出现变化和调整,以上研究说明牧户的降水年型判断有一套自己的认知,并非一成不变,而是根据自然、社会、经济等因素变化进行调整,最终形成牧户所认知的年型,并以此作为草畜平衡决策的重要自然依据。
Precipitation is a key natural factor that influences the rangeland productivity and carrying capacity in the steppe regions of Inner Mongolia. Herders are the direct decision-makers for livestock husbandry production, and their judgments about yearly precipitation patterns provide an important basis for their forage-animal balance decisions. Through the use of meteorological and statistical data, and other reference materials since the 1980s, this study explored the herders’ yearly precipitation patterns in the meadow steppe, typical steppe, and desert steppe regions of Inner Mongolia. The results showed higher frequencies in the meadow and desert steppe regions in below-normal precipitation years, compared with normal years in the typical steppe regions. Overall, there were more wet years in the three regions. Herders had their own judgments of precipitation patterns and those precipitation patterns remained steady and unchanged, whereas the actual precipitation patterns changed frequently over time. Between 1980 and 1995, the herders’ perceptions of precipitation patterns were always that these were dry years and below-normal years in the meadow steppe and desert regions, respectively, whereas dry years were the dominant precipitation pattern in the typical steppe region. Since 1996, the precipitation patterns have usually followed a 3~5 year period. This implies that herders have their own understanding and judgments of the yearly precipitation patterns, which they adjust according to natural, social, and economic changes. The yearly precipitation patterns provided an important natural basis for the herders’ forage-animal balance decision making.
内蒙古草原面积8 666.7万hm2[1], 其中可利用草地面积6 800万hm2, 占我国草地总面积25%。内蒙古草原作为北方重要的天然生态屏障和畜牧业生产基地, 在维护国家生态安全和食物安全等方面, 具有重要意义[2, 3], 但该地区气候干旱, 降水成为制约草地生产力和载畜率的重要因子[4, 5], 对牧区的草畜平衡问题有着重要的影响。长期以来, 基于草原生产力的草畜平衡研究和实践以平衡生态系统理论基础[4], 而有研究则发现, 内蒙古草原区普遍干旱, 降水变异大, 具有典型非平衡特征[6], 单纯地使用平衡生态系统理论来指导草地管理不完全正确。此外, 现行草畜平衡管理制度在技术思路、参数选择和计算等方面存在缺陷[7, 8, 9], 在实际应用中遇到很多难执行操作问题, 甚至遭到牧户抵制[10, 11], 已经不能适应目前牧区新形势。
牧户是牧区草畜平衡管理的直接决策者和实施者, 而降水被认为是影响牧户草畜平衡的首要自然因子[12, 13, 14], 在牧户畜牧业生产决策中发挥着重要作用。降水年型代表了土壤水分生态条件[15], 与草地生产力和载畜率密切相关。关于年型在农业领域研究较为广泛[16, 17, 18, 19]。牧户对草地生产力的判断很大程度上取决于其对降水年型的判断, 并以此为主要自然依据进行草畜平衡生产决策。因此, 从牧户角度出发, 剖析牧户对不同降水年型的具体判断, 以及如何依据该判断进行草畜平衡决策, 阐明以降水为主的自然因素对牧户生产决策的影响机制, 对更深入全面了解和掌握牧户的草畜平衡决策过程, 引导牧户有效减畜、控制草地退化、实现牧区可持续发展具有重要意义。
关于以降水为主的自然因素对牧户草畜平衡决策的影响, 已经有一系列研究成果, 如有研究发现气候变化, 尤其旱灾、雪灾等极端气候事件会引致草地退化、草地生境和牧户生产的自然环境恶化进而影响牧户生产决策[13, 20, 21]; 也有学者利用遥感技术, 从大尺度角度分析草原牧区的草畜平衡决策问题, 如夏文韬[22]利用MOP和3S技术剖析了甘南牧区草畜平衡决策情况, 包括草畜平衡规划模型、实现草畜平衡的调整措施及减畜方案适宜性等; 也有学者从牧户生产决策和行为出发, 分析了牧户对降水、温度等自然因素的感知及其对畜牧业生产的影响, 如李西良[13]研究发现, 牧户认为降水是引起草地退化的主要因素, 因此在草畜平衡决策中, 牧户往往以降水等指标为首要考虑因素, 进而影响其对草地载畜量、草地超载等问题的判断和认知[14]。
虽然降水被普遍认为是影响牧户草畜平衡的关键自然因素, 学界亦承认牧户在草地管理和草畜平衡决策中的关键作用, 但仍然缺乏对牧户草畜平衡决策过程, 尤其降水年型对牧户草畜平衡决策的影响机制的研究。针对这一问题, 本研究以内蒙古草甸草原、典型草原、荒漠草原等主要草原类型区的典型县(旗)为研究对象, 以研究区1980-2015年的气候资料为基础, 结合统计年鉴资料, 利用周广胜自然植被第一生产力模型[23, 24], 探讨牧户在畜牧业生产过程中对不同降水年型的判断及其特征, 并以此为依据影响草畜平衡决策, 对深入全面探明牧户草畜平衡决策过程, 完善草畜平衡制度和政策具有重要的意义。
选择新巴尔虎左旗(46° 10'-49° 47' N, 117° 33'-120° 12' E)、锡林浩特市(43° 02'-44° 52' N, 115° 13'-117° 06' E)和苏尼特右旗(41° 55'-43° 39' N, 111° 08'-114° 16' E)为研究区域, 3个县(旗)分别位于内蒙古的草甸草原、典型草原和荒漠草原, 3种草原类型区自东向西依次分布, 降水量逐渐减少(表1), 伴随草地生产力亦从东向西逐渐下降。放牧是研究区草地的主要利用方式, 畜牧业是牧户的主要收入来源。
随着1978年改革开放, 家庭经营联产承包责任制开始确立, 内蒙古牧区也有了新的生产责任制, 主要有“ 苏鲁克” 、“ 三定一奖” 、“ 两定一奖” 、“ 队有户养” 、“ 专业承包” 、“ 联产计酬” 等多种形式。1980年以后小牧经济开始慢慢展开, 1984年通过全区工作会议明确“ 畜草双承包制” , 1989-1995年全区进入承包到户、承包到联户和承包到浩特的阶段, 牲畜基本承包落实到户, 但是草地仍属集体, 尚未完全承包到户, 1996年开始草地陆续承包到户, 1998-2002年为草地承包完善阶段, 牧户成为畜牧业生产经营的直接决策主体, 此时以牧户为主导的小牧经济正式形成。
本研究所需的气象资料由中国气象数据网http://cdc.cma.gov.cn/home.do提供, 主要包括研究区域1980-2015年的降水量年值和平均温度月值。统计数据主要源于研究区地方统计年鉴, 主要包括各典型县(旗)1980-2015年的牲畜数量和草地面积等, 借此数据计算获得实际载畜率。
参照国内常用的降水年型划分方法[16, 19, 25], 分别以-25%、-12.5%、12.5%、25%为界, 将降水年型分为5种(表2), 以1980-2015年间的平均降水量为基准, 并设该降水量为Pa, 某年平均降水量为P, Vp表示降水变率。
草地牧草产量是估算理论载畜率最常用方法[26], 有大量学者对天然草地生产力进行了估算, 其中本研究采用最为被广泛借鉴的周广胜和张新时[23, 24]创立的中国植被净第一生产力公式, 测算研究区牧草生产力, 进而计算出草原区的理论载畜率, 模型表示如下:
NPP=RDI2×
Exp(-
式中:NPP代表自然植被的净第一生产力[Net primary production, t · (hm2· a)-1]; RDI为年辐射干燥度, r为年降水量(mm)。
RDI=(0.629+0.237PER-0.003 13PER2)2。 (2)
式中:RDI为年辐射干燥度; PER为可能蒸散率。
PER=PET/r=BT× 58.9/r。 (3)
式中:PER为可能蒸散率; PET为年可能蒸散量(mm); BT为年平均生物温度(℃)。
BT=∑ t/365或BT=∑ t'/12。 (4)
式中:t为> 0 ℃但< 30 ℃的日均温度; t'为> 0 ℃但< 30 ℃的月均温度; 关于温度的计算部分, 当温度< 0 ℃时, 取t=0 ℃, 当t> 30 ℃时, 取t=30 ℃。
关于天然草地理论理载畜率的确定和计算, 存在多种方法, 本研究参考大量关于载畜量计算的文献资料[27, 28, 29, 30, 31, 32], 采用较为常见的理论载畜率计算公式:
Gs=
式中:Gs代表理论载畜率; Ai为第i种草地类型可利用草地面积(i=1、2、3), 此处设为1 hm2; Pi为第i种类型草地的牧草地上生物量占总生物量的比重; Rs是牧草利用率; 365代表羊单位牲畜食草的天数; Es表示单个羊单位的日食量; 0.45为植物以C形式表示的转换为植物生物量的转换系数; 关于草甸草原、典型草原、荒漠草原中地上生物量与总生物量具体比例系数及牧草利用率见参考文献[33, 34, 35]。
理论载畜率为牧户进行载畜率决策应参考的理论依据, 实际载畜率则是牧户该决策的最终结果, 也反映了牧户草畜平衡决策的年型依据, 因此, 本研究将根据实际载畜率计算牧户载畜率决策中所依据的实际年型。借鉴行为经济学中著名经济学家Kahneman和Tversky关于不确定条件下行为个体判断决策的研究[36], 面对不确定性, 个体往往关注事物之间的相似性, 并以原型为参照进行事物的对比进而决策。根据上述4项, 依据公式(7), 根据已经得到的理论载畜率和实际载畜率, 计算并得到1980-2015年36间研究区不同年份下理论载畜率与实际载畜率间的相似系数矩阵, 并选出识别系数值最大的前3个年份, 进而通过对照降水年型划分标准(表2), 判定牧户载畜率决策中的实际年型。
d(x, y)=
sim(x, y)=
式中:d(x, y)为欧式距离; sim(x, y)为相似系数; xi为理论载畜率; y为实际载畜率。
1980-2015年, 新巴尔虎左旗出现最多为中下年型和平年, 均出现11次, 其次为丰水年(8次), 欠水年次之(4次), 中上年型出现最少, 仅有2次; 锡林浩特市出现的各年型顺序为平年(13次)> 丰水年(9次)> 欠水年(6次)> 中下年(5次)> 中上年(3次); 苏尼特右旗则中下年型出现最多(10次), 平年次之(8次), 丰水年和欠水年均出现7次, 中上年最少(4次)。综上所述, 新巴尔虎左旗与苏尼特右旗中下年型出现最多, 而锡林浩特市则以平年居多, 但整体来看, 各类型区丰水年型的出现频率均略高于比欠水年型(表3)。
将欠水年、中下年、平年、中上年、丰水年型分别赋值为-2、-1、0、1、2, 得到图1。由图1可知, 研究区域实际年型和判断年型之间差异明显, 实际降水年型变化较为频繁而牧户判断年型则较为稳定。1980-1995年期间牲畜陆续承包到户, 该阶段新巴尔虎左旗牧户年型判断为欠水年型, 锡林浩特牧户则先是连续9年欠水年型判断, 继而4年欠水年型和中下年型, 随之是连续3年平年型; 苏尼特右旗则主要以中上年型为判断及决策依据。
从1996年草地陆续承包到户开始, 牧户年型出现以3~5年为周期并趋于稳定, 且并没有根据实际年型的频繁年际变化而改变, 此阶段牧户逐渐形成草畜平衡决策的自我年型判断依据。2010-2015年, 新巴尔虎左旗牧户前3年连续以丰水年作为决策依据, 2013年遭遇冬季大雪, 2014年降水量比往年平均值偏多41%, 牧户生产年型判断出现明显波动; 2010-2013年, 锡林浩特以中上年型为决策依据, 2014年全年降水量(255 mm)低于年均值, 牧户生产年型判断调整为欠水年, 随着2015年降水量大幅增加50%以上(降水量为412 mm), 牧户年型判断又恢复为中上年型; 2010-2014年, 苏尼特右旗先以连续3年的平年年型为草畜平衡决策依据, 继而是连续2年的中上年型, 2015年降水量相比往年平均值下降约18%, 牧户年型依据出现变化, 调整为中下年型, 可见, 在降水波动较大时, 牧户年型判断和草畜平衡年型决策依据将出现调整, 这也在较大程度上解释了其周期性变化的原因。鉴于牧户自我降水年型判断依据的周期性, 可以预测其年型判断还将出现周期性变化和调整。
研究结果显示, 牧户草畜平衡决策的年型判断及依据与实际年型结果差异明显, 这说明了牧户对年型的判断有一套自己的认知。与实际年型的划分不同, 牧户对年型的判断受往年的年型判断和当年实际年型的综合影响。1980-1995年, 草甸草原牧户判断均为欠水年型, 典型草原牧户也出现连续13年的欠水年型判断, 但1995年以后, 几乎再没有出现过欠水年型的判断结果, 甚至包括1999-2001年的旱灾、雪灾、虫灾等多重并发的情况下亦没有出现。分析认为, 1995年以后, 国家各项生态建设政策的出现、市场引入牧区、畜牧业生产条件改善、牧区交通、通讯等基础设施改善等, 制度、市场、社会因素很大程度上改变了单纯降水年型的影响, 这与牧户的生产决策研究相似, 牧户生产行为决策并非由未单一因素决定, 而是受到自然、社会、经济等多方面因素的综合影响[14, 37, 38, 39, 40]。
关于牧户判断的年型特征, 1980-1995年, 牧户的年型判断较为稳定和一致, 草甸草原和荒漠草原自始至终分别是欠水年和中下年, 典型草原则以欠水年为主导。分析认为, 1980-1995年, 正处于从集体畜牧业向承包畜牧业转变阶段, 牲畜开始陆续承包到户, 草地仍然公用, 此时期牧区畜牧业生产条件仍然极度落后, 牧区尚没有市场引入、国家生态保护项目等, 畜牧业生产几乎完全受制于降水年型好坏, 正如李西良[13]研究发现, 牧户本身倾向于将生产行为归因于自然因素, 而牧户所处的上述社会经济环境更加剧了牧户的这一倾向, 因此容易得出欠水年、中下年等年型判断, 进而影响牧户的草畜平衡决策。1995年以后, 牲畜已经承包到户, 草地也开始陆续承包到户, 此时期牧户年型判断呈现3~5年的周期性变化, 这与有其他学者的结果[24]相似, 他们认为内蒙古降水周期存在4、8、11年的主周期变化规律, 本研究中, 牧户降水年型判断存在3~5年周期与该项研究中认为降水存在4年短周期的结果最为接近, 但二者并不同步, 说明牧户在草畜平衡决策中, 对降水年型的判断并非一成不变, 而是呈现周期性变化, 会根据自己的实际经验和外界条件的变化, 如草甸草原(新巴尔虎左旗)受2013年大雪和2014年降水大幅增加、典型草原(锡林浩特)受降水增加50%以上的影响, 牧户年型判断随即出现调整, 其目的是满足现时的骤变自然条件, 形成实时的草畜平衡决策依据, 并寻找优化的生产适应方式, 实现在不断的变化的判断中发展生产。
降水年型直接关系到牧户草地生产力的高低[40, 41, 42], 是影响牧户草蓄平衡生产行为决策的重要自然因素。不同降水年型下草地生产力不同, 可饲养的牲畜规模亦不同, 同时牧户牲畜数量亦受到政策、市场、信息、畜牧业生产周期等多因素的影响和限制[43], 并不会单纯根据降水波动而调整, 因此要深入研究牧户草畜平衡决策机制, 必须结合社会、经济等因素, 从多角度出发, 以系统、全面探明牧户草畜平衡决策的形成过程。应加强牧区基础设施建设, 尤其是交通、通讯等, 依托目前牧区智能手机普遍的现状, 使牧户亦能享受到“ 互联网+” 带来的便利和优势, 较快了解和掌握气象信息并及时采取应对措施, 对控制超载过牧、缓解草地退化具有重要价值和实际意义。
本研究通过分析牧户草畜平衡决策中的实际降水年型判断及依据, 得出以下结论:
(1)关于降水频次, 草甸草原(新巴尔虎左旗)与荒漠草原(苏尼特右旗)中下年型出现最多, 而典型草原(锡林浩特市)则以平年居多, 但是3个区域整体来看丰水年型比欠水年型出现的频率略高。
(2)对于降水年型, 牧户有一套自己的判断和认知, 其与实际降水年型之间差异明显, 牧户判断和认知较为稳定, 而实际降水年型则变化较为频繁; 牧户对降水年型的判断在不同时期呈现出不同的特征, 1980-1995年牲畜承包到户阶段, 牲畜承包户的年型判断较为稳定和一致, 草甸草原和荒漠草原自始至终分别以欠水年和中下年为依据, 典型草原则以欠水年为主导; 落实草牧场所有权、使用权, 实施草牧场有偿使用家庭联产承包责任制实施以后, 牧户的年型判断出现3~5年的周期性变化, 当降水波动较大时, 牧户年型判断和草畜平衡年型决策依据则将出现调整, 说明牧户的年型判断并非一成不变, 而会根据自然、社会、经济等因素变化进行调整, 最终形成牧户所认知的年型, 并以此作为其草畜平衡决策的重要自然依据。
(责任编辑 武艳培)
The authors have declared that no competing interests exist.
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