气候变化下南非牧草型肉牛生产的区域适应性评估与品种抗逆性研究

推荐：本研究针对气候变化对南非不同生态区牧草型肉牛生产的影响，通过LiGAPS-Beef模型模拟RCP4.5和RCP8.5情景下四种牛品种（Bos taurus、Composite、Zebu indicine和Sanga）的生长性能。结果表明，未来气候将使平均日增重(ADG)下降48%-51%，其中Bos taurus受影响最大，而Sanga和Composite品种表现最优抗逆性。研究为区域化精准适配策略（如耐热品种选育、牧草质量调控）提供了科学依据。

　　

随着全球气温持续升高，南非作为气候变化敏感区域，过去50年年均温升幅已达全球平均的1.5倍。这种变化对依赖自然牧草的肉牛产业构成严峻挑战——高温不仅直接引发热应激，还通过改变降水格局间接影响牧草数量与质量。然而，不同生态区气候响应差异显著，且牛种间抗逆性存在显著分化，这使得传统"一刀切"的应对策略难以奏效。为此，南非比勒陀利亚大学等机构的研究团队在《Agricultural Systems》发表研究，首次量化评估了气候变化对南非三大生态区牧草型肉牛生产的影响。

研究采用经本地校准的LiGAPS-Beef模型，整合了来自SA Stud Book和Livestock Registering Federation的遗传参数、南非气象局历史天气数据，以及CORDEX Africa计划下8个区域气候模型(RCA4)的未来预测数据。通过模拟2036-2065年间RCP4.5和RCP8.5情景，分析了四种牛品种在仅牧草质量受限和牧草质量数量双受限条件下的生长表现。

3.1 未来无牧草数量限制时的牛群生长
在仅考虑牧草质量变化时，所有品种的平均日增重(ADG)较基线下降31%-35%，其中Bos taurus品种降幅最大（RCP8.5下降38.5%），而Sanga和Zebu indicine表现最优抗逆性。生态区层面，Buffalo Berlin的ADG降幅达51.5%，显著高于Phalaborwa（25.5%）和Bloemfontein（28.2%），这与该地区牧草代谢能(ME)下降4.41%直接相关。

3.2 未来牧草数量受限时的生长表现
当同时考虑牧草数量限制时，ADG整体降幅扩大至48%-51%。Phalaborwa因牧草数量减少17.3%（RCP4.5）成为受影响最严重区域，而Bloemfontein因牧草数量仅减少4.6%-6.7%表现相对稳定。值得注意的是，Bos taurus在Phalaborwa的ADG降幅高达66.1%，而Sanga品种始终保持最低降幅（59.1%），证实了本土品种的双重抗逆优势。

3.3 热应激与牧草限制的交互影响
模型分析显示，Phalaborwa的热应激影响时间占比达29%，而Buffalo Berlin和Bloemfontein的生长限制主要来自消化容量（100%时间）。在牧草数量受限情景下，Phalaborwa的牛群生长88%-99%时间受牧草数量制约，而其他区域仍以牧草质量为主要限制因素。Sanga品种在热应激和消化限制的双重压力下仍保持最高基因组稳定性。

这项研究首次揭示了南非不同生态区肉牛生产对气候响应的异质性规律：Buffalo Berlin等温带海洋性气候区需重点改善牧草质量，而Phalaborwa等半荒漠区则应优先解决牧草数量问题。研究提出的"生态区-品种-管理"三位一体适配策略，包括推广Sanga等抗逆品种、优化放牧密度、整合豆科牧草等措施，为南非乃至类似气候区的畜牧业适应规划提供了量化依据。特别是发现Composite品种（如Bonsmara）在保持生产性能的同时兼具抗逆性，为品种改良提供了新方向。该成果对实现《巴黎协定》下畜牧业气候韧性转型具有重要指导价值。