提高青藏高原的资源生产力和系统可持续性：一种基于类型-时间-空间耦合方法的饲料-牲畜平衡分析

《Plant and Soil》：Enhancing resource productivity and system sustainability on the Qinghai-Tibetan Plateau: a type-temporal-spatial coupling approach for forage-livestock balance

　　

摘要

目的

青海西藏高原（QTP）上，季节性饲料与牲畜之间的不平衡对可持续的畜牧业构成了严峻挑战。由于牲畜数量过多以及草原退化严重，导致了系统性的能量短缺和生态系统功能下降。这种不平衡加剧了饲料短缺问题，尤其是在冬季，威胁到了牧民的生计和生态系统的稳定性。为了满足日益增长的牲畜需求的同时确保牧场的长期韧性，必须补充饲料资源短缺，并加强协调机制，以增强多个维度上的系统耦合性。

方法

本研究通过三个关键策略开发了一个综合的多维框架来应对这些挑战：（1）类型耦合，通过将一年生和多年生豆科植物与草类结合使用来提高产量（一维）；（2）时间耦合，通过将人工牧场的割草与自然牧场的轮牧相结合，确保冬季有足够的补充饲料（二维）；（3）空间耦合，通过战略性地选址生产区并最小化在广阔的QTP上的运输距离来改善区域饲料分配（三维）。

结果

我们发现，在人工牧场中结合使用一年生/多年生豆科植物和草类可以增强类型耦合（第一次、第二次和第三次收获之间的协调耦合程度分别可达到69.56、56.85和49.66），最佳配置下冬季补充饲料的好处得到了最大化（与夏季相比，其协调耦合程度大约提高了4个百分点）。我们提出了一种可行的策略，通过考虑QTP上的饲料短缺情况以及相邻地区的供应韧性来最大化区域间的饲料耦合。

结论

通过将这些方法整合到一个跨尺度模型中，本研究提供了一个全面的概念框架、实证数据和理论基础，以缓解饲料与牲畜之间的不平衡，并促进QTP上的可持续畜牧业发展。

图形摘要

目的

季节性饲料与牲畜之间的不平衡对青海西藏高原（QTP）上可持续的畜牧业构成了严峻挑战。由于牲畜数量过多以及草原退化严重，导致了系统性的能量短缺和生态系统功能下降。这种不平衡加剧了饲料短缺问题，尤其是在冬季，威胁到了牧民的生计和生态系统的稳定性。为了满足日益增长的牲畜需求的同时确保牧场的长期韧性，必须补充饲料资源短缺，并加强协调机制，以增强多个维度上的系统耦合性。

方法

本研究通过三个关键策略开发了一个综合的多维框架来应对这些挑战：（1）类型耦合，通过将一年生和多年生豆科植物与草类结合使用来提高产量（一维）；（2）时间耦合，通过将人工牧场的割草与自然牧场的轮牧相结合，确保冬季有足够的补充饲料（二维）；（3）空间耦合，通过战略性地选址生产区并最小化在广阔的QTP上的运输距离来改善区域饲料分配（三维）。

结果

我们发现，在人工牧场中结合使用一年生/多年生豆科植物和草类可以增强类型耦合（第一次、第二次和第三次收获之间的协调耦合程度分别可达到69.56、56.85和49.66），最佳配置下冬季补充饲料的好处得到了最大化（与夏季相比，其协调耦合程度大约提高了4个百分点）。我们提出了一种可行的策略，通过考虑QTP上的饲料短缺情况以及相邻地区的供应韧性来最大化区域间的饲料耦合。

结论

通过将这些方法整合到一个跨尺度模型中，本研究提供了一个全面的概念框架、实证数据和理论基础，以缓解饲料与牲畜之间的不平衡，并促进QTP上的可持续畜牧业发展。

图形摘要