天然草原补播技术研究与应用项目可行性研究报告.docx
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天然草原补播技术研究与应用项目可行性研究报告
天然草原补播技术研究与应用
项目可行性研究报告
基本信息表
项目（课题）名称
某天然草原补播技术研究与应用
申请单位
某畜牧科学研究所
2
所属技术领域
11.信息2.农业3.资源4.环境5.生物医药6.社会事业7.其它
主要研究内容（300字以内）
通过对九师主要退化天然草地资源状况、利用中存在的问题的调查研究，筛选出适宜和有必要进行补播地段，因地制宜选用不同草种进行改良，并集成一套补播技术规程；然后从生态环境效益和生产效益角度出发，运用室外监测和室内分析手段对改良效果进行分析评估；最后，将此改良措施和技术成果在全师范围内推广，并建立补播草地不同管理模式，最终实现草地生态和生产双赢。
主要技术经济指标（300字以内）
1、形成九师补播草地资源分布、利用现状、退化现状简易图及调查分析报告；建立九师补播区域草地利用现状的综合评价模型和规划利用模型。
2、筛选出适应强、牧草饲养价值高、便于永续更新复壮的补播草种，建立补播草种适口性、营养价值、产量等指标数据库。
3、掌握种子处理方法规程；摸清补播最佳时间，确定最佳的播量和补播深度；同时建立补播与浅耕翻或重耙、施肥、覆土镇压等相结合作业技术规程。
4、建立补播草地禁牧时间、加盖覆盖物种类、鼠虫害防治方式、最佳施肥时间和种类、最佳灌溉时间数据库，建立补播草地科学合理的管理模式。
创新点及可能获得的成果和知识产权
1、首次以补播改良为目的，对九师退化天然草地利用现状进行详细调查分析，并建立补播改良综合评价系统和资源管理系统。
2、建立补播草种适口性、营养价值、产量、适宜补播区域等指标数据库，为高效补播和大面积草地恢复重建提供依据。
3、建立补播与浅耕翻或重耙、施肥、覆土镇压等相结合作业技术规程。
4、建立补播草地管理数据库，形成补播草地管理技术规程。
经费概算
（万元）
总投资
5
申请拨款
5
单位自筹
完成年限
2013年-2014年
一、项目摘要
1、项目名称
天然草原补播技术研究与应用
2、项目建设单位及负责人
项目建设单位：
某畜牧科学研究所
法人代表：
3、项目协作单位
兵团某161团、165团、170团
4、技术负责人
景亚平（兵团某畜牧科学研究所所长）
5、项目主管部门
某科技局
6、经费概算
项目总投资5万元，全部申请上级拨款。
7、项目建设期限
2013年至2014年。
二、项目的意义和必要性
（一）项目建设背景
1、某草地资源现状
（1）自然条件优越，是优良饲草生产基地。
由于九师天然草原大多处于气候条件较为优良的区域，准噶尔西部山地的额敏垦区161、165团、170团，其温度、降水条件适合多种优良野生牧草生长，准噶尔西部山地的巴尔鲁克山也达到了400mm。
同时，九师天然草原所在区域多数地形平缓，多为中低山带平缓的坡地，大面积的采取机械作业（划破草皮、补播改良、预留草带、轮刈、刈割后轮牧）或者围栏保护措施十分方便。
（2）生态地位重要，在作为畜牧业发展物质基础的同时，也为维护生态安全，提升我国边境地区生态形象具有重要作用。
九师天然草地所处区域自然条件优良，中低山山前平原或冲积扇多为农业种植业生产区，因此，山区草地生态系统健康对农区发展具有举足轻重的作用。
山区天然草地生态稳定性的维持对水源涵养、水土保持、生态安全具有至关重要的作用；另外，九师天然草地主要分布在集中分布在中哈边界漫长的边境线上，因此，该区域天然草地生态系统的健康发展对于维护边境团场甚至我国生态形象具有重要作用。
2、草地利用存在主要问题
草地是具有一定面积和牧用价值的植被及其生长地的总体，是草原畜牧业发展的物质基础和保证；草地植物资源丰富并具有多种用途，草地资源还具有极大的生态功能；同时孕育了少数民族文化，对巩固边防和增加牧民收入都起着重要的作用。
某天然草地面积504.6万亩，自2005年实施退牧还草工程以来，取得了良好的生产、生态效益，草原生态环境得到了极大的改善，初级生产力也有所提高。
但近年由于草原载畜量大，加上不合理的放牧制度等自然和人为因素，导致90%以上的草地仍处于退化之中，导致生态环境日趋恶化，初级生产力低下，严重制约了畜牧业经济的发展。
首先，由于人们对草地的持续承载能力认识不足，加上巨大的人口压力，九师仍然存在着采取扩大粮食作物种植面积，大量开垦水热条件较好的草地，增大畜群饲养量，以牺牲资源和环境来谋取眼前利益的现象。
草地面积逐年减少，牲畜逐年增加，草地产草量逐年下降，草地不堪重负，退化趋势逐年增加。
这种退化包括土壤退化和植被退化两方面。
草地退化过程中，土壤裸露面积增加，土壤逐渐变的干旱、贫瘠、紧实，具体表现在土壤颗粒粗化、容重增加、孔隙度变小、通透性和保水性差，土壤风蚀、水蚀和沙化程度加重，土壤有机质和氮磷钾等养分下降。
随着土壤的退化草地植被也逐渐退化，草地的产草量和植被盖度明显下降、草地物种多样性呈下降趋势、草群种类成分发生明显变化，原来的建群种和优势种逐渐减少或消失，一年生或多年生杂草和病、虫、鼠等有害生物相继侵入，草层中优良牧草的生长发育受阻，可食牧草产量降低，有毒有害植物增多。
其次，在宏观规划和管理方面，各部门缺乏草地生态系统和社会发展相协调的草地放牧利用和管理制度，草地责权利不明确，人力物力投入严重不足，尤其在近年来，随着牲畜数量的急剧增加，冬季饲草料的需求量在逐年增加，生产中只利用不投资，导致草地生态系统内部的能量和物质循环失去平衡，引起草地退化。
草地建设速度远远赶不上退化速度。
近年来，响应国家号召，九师实施了退牧还草等植被恢复工程，以改善我师草原生态环境，但由于草业科技资金投入有限，技术积累薄弱，对草地生态环境的治理工程未形成有力的科技支撑。
“十二五”开局之年，国家开始在八个主要牧业省区和某实施草原生态保护补助奖励机制，近期召开的党的十八大，又将生态文明建设写进了党章，提出要树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位，加大自然生态系统和环境保护力度。
要实施重大生态修复工程，增强生态产品生产能力，推进荒漠化、石漠化、水土流失综合治理。
对此，顺应国家生态发展战略，增加草业科技投入，加强草地植被的恢复与重建技术的研究迫在眉睫。
（二）项目建设的意义和必要性
补播是众多草地改良措施的一种。
由于补播可直接影响草地中牧草的种类和数量，因而它在草地改良中具有其它技术措施所难以取代的特殊作用。
结合草地资源状况，有针对性的开展草地补播技术研究与推广工作，对实现草原畜牧业永续发展十分必要，且意义重大。
1、补播是退化草地植被恢复和重建的主要措施之一，许多试验都证明补播目标物种尤其是乡土物种容易成功，结合九师天然草原自然生态状况和草地退化现状，开展草地补播方式研究与补播技术推广应用，可以恢复退化的草地植被，缩短草地生态系统自然恢复进程，改善草地群落结构，提高草地生产力，增加植被盖度和生态系统物种多样性与稳定性。
恢复草地植被通常会受到种子传播的限制，缺少需要恢复的物种种子（种子库或种子雨），因此，通过补播来增加群落物种多样性和恢复草地植被，通常是补播需要的物种来增加物种稀少草地的物种多样性，当向物种丰富的群落转变时常受到缺乏新物种的种子，补播新物种可能是重要而且相对经济的植被恢复和保护策略。
2、通过补播来恢复植被是控制水土流失，恢复土壤、改善退化生境景观的一个非常重要的措施，是生态系统恢复的一个重要研究领域。
补播也可以维持生态系统和野生动物栖息地，还可以美化环境。
3、补播可以实现退化草地向人工和半人工草地的逐渐转化。
人工草地是现代化畜牧业生产体系中的一个关键组成部分。
一方面，它可以弥补天然草地产草量低的不足，有效缓解草场放牧压力；另一方面，它又可以源源不断地为家畜提供量多、质优饲草。
人工草地占整个草地面积的比例大小也是衡量一个国家草地畜牧业生产力水平高低的重要标志。
美国的人工草地（包括轮作草地）占草地总面积的29%；新西兰的则占61.9%。
据分析，在世界范围内，人工草地占天然草地的比例每增加1%，草地动物生产水平就增加4%，而美国则增加10%。
我国目前人工草地面积约占草地总面积的3%左右，九师人工草地所占天然草原总面积比例更是微乎其微，通过草地补播，可以变退化的天然草原逐渐转变为人工半人工草地，既是进行生态建设、恢复植被的需要，更是建设和扩大人工草地建设极好的机遇。
4、九师的草地退化问题日益突出、已成为限制畜牧业生产进一步发展的主要障碍。
因此，立足于提高现有草地的生产能力，并按补播改良草地模式使之不断完善，这无疑是维持九师畜牧业生产得以持续稳定发展的必由之路。
这一形势同时也决定了补播改良的技术措施必将会得到愈来愈广泛的应用。
三、项目的基础条件
（一）基础数据库齐全，实践经验丰富
本项目以1991年石河子大学对我师山区团场草地资源及利用开发研究成果及土地二调查数据为依据，充分利用长期累积的天然草地调查、评价及恢复改良技术研究成果基础上，根据九师天然草原分布特点、优势、存在问题、植被和经济特征，从山地草畜农业生态系统角度出发，定位于九师天然草原严重退化的热点问题，瞄准退化草地生态系统恢复的关键过程，期望以促进天然草原植被恢复、生产力提升、草群质量提高、生物多样性增加、群落稳定性增强为基础开展工作。
（二）样地区域典型，代表性强
某天然草原资源丰富，主要分布在准噶尔西部山地，该区域是新疆天然草原分布的典型区域，代表性强。
因此本项目以退化天然为研究对象具有典型代表意义，研究成果具有广泛的推广应用价值。
（三）机构健全，技术力量雄厚
某畜牧研究所、草原监理所、各团场草原监理站具有一大批长期从事天然草地监测、恢复改良、退牧还草工程实施的技术人员队伍，具有长期的工作经验；石河子大学动物科技学院与我所有多年的合作关系，这为本项目的实施提供了坚实的技术后盾；同时，师草原监理所与畜牧科学研究所合署办公，加上九师畜牧业管理的规范性和技术推广的实效性，针对九师降雨量、地形、气候等实际，采取补播方式改良措施，草地的更新复壮是完全可能的。
项目一定能取得事半功倍的示范和推广效果。
综上，本项目在充分利用长期累积的天然草地调查、评价及恢复改良技术研究和成果基础上，根据九师地域特色，结合草地资源特点，因地制宜，从保护生态环境和发展草地畜牧业角度出发，对九师草地进行系统的调查研究，对适宜补播改良区域，选用不同草种进行改良，对改良前后草地的生态效益和生产效益进行评价，然后进行大面积推广应用此技术，为九师退化草地恢复和草原畜牧业可持续发展做贡献。
四、项目攻关总体目标，实施年限，具体的考核指标（含主要技术经济指标）及年度计划安排。
（一）攻关总体目标
通过草地补播改良后，使得根茎型和根茎疏丛型优良牧草通过竞争作用大量繁殖，使有毒有害植物得到有效控制，毒害植物在草群中的比例降低到10%以下；草群中优良牧草比例由目前的10-30%提高到35-55%，使草群质量进一步提高；天然草地平均干草亩产量由目前的55Kg提高到100Kg；收获干草粗蛋白含量提高2-3%，营养物质含量进一步提高；使草地植物多样性进一步增加，植物群落结构趋于合理，防治草地退化和群落的逆行演替，群落稳定进一步增强；土壤理化性质进一步提高，土壤有机质含量提高2-3%，改善土壤环境；将研究结果进行大面积推广应用。
（二）具体考核指标
1、适宜补播区域草地退化现状调查与评价
研究内容：
根据补播所需年降水量条件、地形地貌、土壤、植被类型和盖度等相关要求，对九师适宜补播天然草地资源现状、利用方式、以及利用中存在的问题等进行研究调查，并建立多指标的综合评价模型，分析补播区天然草地退化现状，实现对补播区天然草地基于草地基况的数量分类，针对草地补播工作做到有的放矢。
考核指标：
通过对九师适宜补播区天然草地资源调查分析，形成九师预补播草地资源分布、利用现状、退化现状简易图及调查分析报告；建立九师补播区草地利用现状的综合评价模型和规划利用模型。
2、补播方式的确定
研究内容：
补播的常用方式主要有飞播、人工撒播和条播。
本项目主要选用人工撒播和条播两种方式。
通过分析比较这两种补播方式工作效率、补播效率、播种繁琐程度、抚育利用方便程度等，确定最佳的补播方式，为高效、低成本开展大面积补播工作奠定基础。
考核指标：
通过实地补播工作，结合地统计软件，分析不同补播方式下人力、物力、财力支出情况报告；通过观测不同补播方式下，牧草出苗时效、出苗率、苗长势情况及退化草地补播前后生物多样性、生态优势度、生态均匀度、物种丰富度等的不同，建立综合指标分析评价模型或分析报告。
3、补播草种选择及试播研究
研究内容：
针对九师不同区域、不同草地类型草地退化状况，因地制宜，充分考虑补播草种适应性（抗旱耐寒、根深、防风固沙等）、牧草饲用价值、草场利用特点（放牧场、割草场、牧草越冬性、海拔高度、地形地势等），筛选出补播目标物种及乡土物种（如梭梭、罗马苜蓿、鸭茅、冰草等）。
综上，所选草种应兼有饲草、防风固沙、培肥改土等多种用途，具有明显生态效益和经济价值。
从利用和管理的角度看，还要注意选用长寿命或自然更新能力强的草种。
考核指标：
通过室内查阅资料，结合九师预补播草地实况，初步筛选出适应强、牧草饲养价值高、便于永续更新复壮的补播草种，建立补播草种适口性、营养价值、产量等指标数据库，为高效补播和大面积草地恢复重建提供依据。
4、补播技术规程的确立
研究内容：
针对目标种，研究其补播前的种子处理方式、最佳补播时期、最佳播种量、最佳补播深度等，确保补播成效。
考核指标：
掌握种子处理方法，包括种子清选、去芒、破种皮、浸种等方法；充分考虑草场原生植被的发育情况、土壤水分状况以及牧草成活率和越冬率，摸清补播最佳时间，同时建立补播与浅耕翻或重耙、施肥、覆土镇压等相结合作业技术规程；根据补播地土壤墒情和原有植被覆盖度，补播种大小、轻重、发芽率和纯净度，及牧草的生物学特性和草地的利用目的，确定最佳的播量；根据牧草种子大小、土壤水分、质地和气候情况等确立最佳的补播深度。
5、补播草地的管理与应用
研究内容：
针对补播后草地，从禁牧、加盖覆盖物、鼠虫害防治、施肥与灌溉等方面进行管理，研究出一套最佳的补播草地管理模式，最后将一整套草地补播技术规程进行推广与应用。
考核指标：
建立补播草地禁牧时间、覆盖物种类、鼠虫害防治方式、最佳施肥时间和种类、最佳灌溉时间等管理数据库，形成补播草地管理报告。
（三）实施年限
2013年—2014年
（四）分年度计划安排
2013年1-4月：
为项目建议阶段，在此期间，完成项目科学性和可行性论证，提出项目试验研究和推广示范的实施方案，确定试验基地及各方合作机制，开展针对性的前期研究工作。
2013年5-6月：
对项目试验区的基础资料进行分析评价；完成补播区域草地资源调查与评价工作；初步完成草地基况综合评价工作，初步建立九师补播区域草地利用现状的综合评价模型和规划利用模型；完成全部基础性野外调研工作和大部分分析研究工作；选择好适宜的补播草种及选择好试验补播区域；制定出补播区草地改良方案。
2013年6月中下旬-7月中下旬：
确立补播技术规程，全面开展补播试验，通过试验熟练掌握补播技术要点。
2013年8月-11月：
对补播情况定期开展野外观测和记录工作。
2013年12月-2014年4月，对野外所获数据进行整理分析，根据调查和试验分析报告，确立出九师适宜补播改良区域、面积，适宜补播牧草种类、最佳补播方式、不同草地类型区域草地补播技术规程及补播草地管理与应用模式等。
2014年5月-12月，在以上研究确立的适宜补播区域大面积推广整套草地补播技术，并建立生态系统恢复技术集成示范区2000亩；完成全部的技术示范推广工作并形成总结材料。
五、项目主要研究内容，课题设置方案及承担单位选择方式
（一）主要研究内容
通过对九师主要退化天然草地资源状况、利用中存在的问题的调查研究，筛选出适宜和有必要进行补播区草地进行改良；然后从生态环境效益和生产效益角度出发，运用室外监测和室内分析手段对改良效果进行分析评估；最后，将此改良措施和技术成果在全师范围内推广，最终实现草地生态和生产双赢。
（二）课题设置方案
专题1：
适宜补播区域草地退化现状调查与评价
专题2：
补播方式的确定
专题3：
补播草种的选择及试播研究
专题4：
补播技术规程的确立
专题5：
补播草地的管理与应用
六、项目的技术关键、技术难点、创新点及技术路线
（一）技术关键点、技术难点及创新点
1、适宜补播区域草地退化现状调查与评价
技术关键点：
当地草地退化严重区域其降水量条件、地形地貌、土壤、地形、沙丘分布情况等需达到适宜采用补播改良要求。
技术关难点：
建立多指标综合评价模型，分析退化天然草地现状，对天然草地进行基于草地基况的数量分类。
创新点：
首次以补播改良为目的，对九师退化天然草地利用现状进行详细调查分析，并建立补播改良综合评价系统和资源管理系统。
2、补播方式的确定
技术关键点：
合理分析不同补播方式工作效率、播种繁琐程度、抚育利用方便程度等，最终确定最佳的补播方式。
技术关难点：
评价不同补播方式下，牧草出苗时效、出苗率、苗长势情况及退化草地补播前后生物多样性、生态优势度、生态均匀度、物种丰富度等的变化。
创新点：
运用地统计软件建立综合指标分析评价模型。
3、补播草种的选择及试播研究
技术关键点：
全面考虑补播草种适应性（抗旱耐寒、根深、防风固沙等）、牧草饲用价值、草场利用特点（放牧场、割草场、牧草越冬性、海拔高度、地形地势）等。
技术关难点：
结合利用实际，合理筛选出具有明显生态效益和经济价值的补播目标物种及乡土物种。
创新点：
建立补播草种适口性、营养价值、产量、适宜补播区域等指标数据库，为高效补播和大面积草地恢复重建提供依据。
4、补播技术规程的确立
技术关键点：
正确处理补播种，确定最佳补播时期、最佳播种量、最佳补播深度等。
技术关难点：
如何利用补播地土壤墒情和原有植被覆盖度，补播种的大小、轻重、发芽率、纯净度，及牧草的生物学特性、草地的利用目的，确定最佳补播量。
创新点：
建立补播与浅耕翻或重耙、施肥、覆土镇压等相结合作业技术规程。
5、补播草地的管理与应用
技术关键点：
研究出一套最佳的补播草地管理模式。
技术关难点：
大面积补播后增加了管理补播前期的管理的工作；如何确立补播草地的适宜利用时期。
创新点：
建立补播草地管理数据库，形成补播草地管理报告。
（二）技术、工艺路线
技术推广方法：
结合师发展畜牧业政策措施和各团实施草原生态补助奖励机制工作的积极性，制定九师适宜补播区域草场资源普查方案，建立适宜补播区域数据库，分阶段、分步骤进行补播改良，将一整套补播改良技术规程在生产中推广应用，并不断优化，加强人员培训，提高专业技术人员和养殖户素质，使得草地补播技术在全师范围内高效推行，为生态文明建设和畜牧业生产做贡献。
技术路线：
以保护草地资源、改善和修复退化草地生态系统为突破口，通过调查研究，分析退化草地利用现状和存在问题，筛选出适宜补播草地区域，结合生产和当地地域特色，进行补播改良，将草地补播改良技术集成配套，并建立补播草地科学合理的管理模式。
七、项目总投资预算，资金筹措及来源渠道。
项目总投资5万元，全部申请上级拨款，详见表一。
表一项目投资预算表
单位：
万元
序号
预算科目名称
合计
专项经费
自筹经费
1
一、经费支出
5.0
5.0
2
1．设备费
0.3
0.3
3
（1）购置设备费
0.3
0.3
4
（2）试制设备费
5
（3）设备改造与租赁费
6
2．材料费
1.0
1.0
7
3．测试化验加工费
0.3
0.3
8
4．燃料动力费
1.0
1.0
9
5．差旅费
0.5
0.5
10
6．会议费
0.1
0.1
11
7．国际合作与交流费
12
8．出版/文献/信息传播/知识产权事务费
0.3
0.3
13
9．劳务费
0.5
0.5
14
10．专家咨询费
0.5
0.5
15
11．管理费
0.5
0.5
16
二、经费来源
5.0
5.0
17
1．申请从专项经费获得的资助
5.0
5.0
18
2．自筹经费来源
19
20
八、项目预期成果的经济、社会、环境效益分析
（一）项目实施后，首先可摸清适宜补播改良区域草地资源现状、具有的优势、利用中存在的问题，从而为实现退化天然草地的可持续利用和草畜生态系统的可持续发展提供重要的现实及理论基础。
（二）通过项目实施，可以提高草地初级生产力，提高豆科、禾本科等优良牧草比例，增加生物多样性，使得原退化天然草地逐渐转变为人工、半人工草地；同时对牧草根系、土壤有机质含量、土壤全氮含量的提高有很大作用，从而使得草地地上和地下植被群落结构更加合理化，进一步增强了植被和土壤的生态和生产稳定性，防治草地退化的加剧。
（三）通过建立项目示范区，可在今后以项目区为核心，向周边进一步辐射，对区域退化天然草地的恢复改良起到良好的示范带动作用。
（四）通过实施项目，可有效促进草地生态文明建设和草原畜牧业转型，有利于稳定民心，可促进九师屯垦戍边事业的发展。
九、研究人员基本情况
十、推荐单位意见（加盖公章）。
该项目适合九师畜牧业发展的实际情况，通过调查研究，分析退化天然草原利用现状和存在问题，结合生产和当地地域特色，提出补播改良措施，将草地改良技术集成配套并在全师范围内推广应用，实现对退化天然草原的全方位保护和更新复壮，可为畜牧业经济发展和生态环境保护提供依据。
经济、社会、生态效益显著，建议上级领导尽快立项。
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