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本文聚焦基于牧场的畜牧系统产量差距评估方法。介绍了基准法、气候分区法等多种方法,分析其应用、优缺点。强调产量差距评估对提升畜牧生产意义重大,为可持续发展提供支持,对优化生产决策有重要价值。
引言
草地覆盖面积达 34 亿公顷,约占全球农业用地的 70%。草地能提供众多生态系统服务,比如碳固存、水净化、养分循环和控制水土流失 。在全球粮食安全方面,草地也发挥着重要作用,反刍动物将草地生物质转化为人类可食用的肉类和奶类产品,在仅适合草地的土地上,还避免了饲料与粮食的竞争。
预计未来十年,全球食品消费将以每年 1.3% 的速度增长。其中,全球人均对肉类和奶类的需求预计从 2020/22 年到 2032 年分别每年增长 2% 和 0.8% 。为满足这一需求,人们更倾向于提高现有草地的畜牧总产量,而非通过土地转换扩大草地面积。在减少环境影响的同时提高单位土地面积产量,这就是可持续集约化(Sustainable intensification),它有助于实现更可持续的粮食系统。
产量差距(Yield gap)反映了单位土地面积或单只动物的增产空间,通常指潜在产量水平与实际产量水平的差值。在作物系统中,产量差距常被定义为特定地点某作物潜在产量与实际产量的差异。在畜牧系统中,肉类和奶类生产的产量差距定义与作物系统类似,可选用潜在产量、饲料限制产量或当地最高产量作为基准。评估产量差距,有助于确定增产潜力最大的区域,也能帮助生产者对比农场经营情况,明确改进方向。不过,此前关于产量差距评估方法的研究多集中在作物生产系统,较少涉及畜牧系统,尤其是基于牧场且存在动植物直接互动的系统,该系统产量差距分析更为复杂。
本文旨在概述基于牧场的畜牧生产系统产量差距评估和分析方法,并提供方法选择标准。具体将回顾现有评估方法,分析不同方法的产量差距估计结果,探讨评估和分析过程中的挑战、方法选择标准以及在决策过程中的应用,最后对未来研究提出建议。
方法描述
基准法(Benchmarking method)
基准法是一种实证方法,产量差距通过计算最高百分位数平均产量(基准)与平均产量的差值得到,也被称为经验产量差距。研究中常用的基准是生产力水平前 10 - 25% 的平均值。
主要挑战
文章对基准法、气候分区法、前沿方法和生产系统模型评估牧场畜牧系统产量差距的潜力进行了综述,但未涵盖理论上适用却未在该领域应用的方法。在评估和分析产量差距时,一个主要挑战是合适评估方法的选择。不同方法在计算潜在或可实现产量水平、数据输入需求和软件要求上存在差异,且适用的空间和时间尺度、畜牧物种、动物生长阶段、农场类型及农业生态条件也各不相同。
结论
基于牧场的畜牧生产系统产量差距评估和分析可采用基准法、气候分区法、前沿方法和多种生产系统模型。基准法应用简单,但相比其他更复杂的方法,对产量差距的全面情况和潜在因素的洞察较少。具体研究中方法的选择,取决于研究问题、空间尺度、数据可用性和计算处理能力等因素。