一种家庭牧户家畜-草地配置技术制造技术

技术编号:20333780 阅读:34 留言:0更新日期:2019-02-16 07:29
本发明专利技术涉及一种牧户家畜-草地配置技术,所述技术以季节牧场的载畜量、可消化蛋白载畜量和代谢能载畜量为目标函数,以经济效益和生态效益为最大目标,根据李比希(Liebig)最小因子定律,在不同季节选择草地最小载畜量为限制因子,以草地最大载畜量作为调整方案的理论载畜量,根据实际放牧的家畜数量和不同季节草地利用方式适当增、减牧户的家畜数量,由纯天然放牧到舍饲与放牧相结合的草畜平衡设置多组所述参数的值,每组参数的值结合所述目标函数构成一个方案,多个所述方案组成方案集,计算获得最优解集,选择一个最有利于区域发展的所述方案作为最佳方案。该技术既发挥了调节草原生态的积极作用,又为推动畜牧业的发展提供必要的支持。

A Livestock-Grassland Allocation Technology for Family Herdsmen

The invention relates to a pastoral livestock-grassland allocation technology, which takes the livestock carrying capacity of seasonal pasture, digestible protein carrying capacity and metabolic energy carrying capacity as objective functions, takes economic and ecological benefits as maximum objectives, chooses the minimum livestock carrying capacity of grassland as limiting factor in different seasons according to Liebig's law of minimum factor, and takes the maximum livestock carrying capacity of grassland as adjustment. The theoretical livestock carrying capacity of the whole scheme, according to the actual number of livestock grazed and the use of grassland in different seasons, increases or decreases the number of livestock of the herdsmen appropriately. The values of the parameters mentioned above are set by the balance between natural grazing and the combination of House-feeding and grazing. The values of each group of parameters are combined with the objective functions to form a scheme. The scheme sets are composed of several schemes, and the optimal solution is obtained by calculating and calculating. Set, choose one of the most conducive to regional development as the best program. This technology not only plays an active role in regulating grassland ecology, but also provides necessary support for promoting the development of animal husbandry.

【技术实现步骤摘要】
一种家庭牧户家畜-草地配置技术
本专利技术属于农业领域,具体涉及一种家庭牧户家畜-草地配置技术。
技术介绍
草地畜牧业在我国占有重要的地位,是草原地区的支柱型产业,对带动本地区经济发展起着至关重要的作用。近年来,很多地区的草原的实际载畜量已经远远高于理论载畜能力,这在很大程度上会造成对草原的破坏或退化。另外,由于草畜季节不平衡造成的草地不合理利用是草地退化的主要原因。如不考虑季节变化,单纯以饲草总产量为基础来确定载畜量,则不能有效地解决我国草原地区普遍存在的季节性草地超载过渡放牧问题。目前,我国草原地区存在夏秋季节饲草丰裕、而冬春季节严重匮乏或夏秋季节饲草匮乏而冬春季节丰裕的现象。牧草返青期是草地系统生态最脆弱的时期,在牧草返青期间,刚刚萌发返青的幼苗被采食后光合面积迅速减少,严重影响其后期的生长和发育,刚刚返青的牧草不能满足放牧家畜的需求,造成放牧家畜的“春乏”现象。这导致过度放牧的草地发生衰退或退化,生产力水平远低于其生产潜力。因此,可以根据家庭牧场的不同草地类型,对其草地进行返青期休牧,对家畜-草地系统进行优化、合理配置,进一步增加对草畜生态系统物质的有效输入,减轻天然草原的承载量,充分利用人工草地高生产力的优势,让天然牧草不仅能全面发挥草原生态的积极作用,还能为推动畜牧业的发展提供必要的支持。进而有效缓解或彻底解决当地冬季放牧家畜缺草的局面,促进草地生态系统的可持续利用和良性循环,使畜牧业生产经营由传统经验性决策,进入科学决策,做到生态、经济、社会效益俱佳。现有的草地配置技术主要集中在“以草定畜”配额放牧管理模型、草畜能量平衡模型、以及草地植物群落优化配置研究方面,但是现有草地载畜量多用家畜日食量法计算,计算方式比较粗略,不能真实反映高寒草地理论载畜量。
技术实现思路
针对上述问题和现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种家庭牧户家畜-草地配置技术。具体包括一种家庭牧户家畜-草地配置技术,包括以下步骤:①输入参数,确定目标函数;②确定约束条件;③设置并求解方案集;④设置并求解方案效益;⑤确定最佳方案。进一步地,所述步骤①输入的参数包括季节草场的草地面积S(f)、单位面积可食牧草产量B(f)、单位面积草地蛋白输出量P(f)、单位面积草地代谢能输出量M(f)、草地可利用率L(f)和放牧天数D(f)、单个羊单位日需干物质量Ed、单个羊单位日需可消化蛋白量Pd、单个羊单位日需代谢能量Md;所述参数的选择为5年及以上测定的平均值;所述目标函数包括数量载畜量Q(f)=S(f)·B(f)·L(f)/(D(f)·Ed);可消化蛋白载畜量DCP(f)=S(f)·P(f)·L(f)/(D(f)·Pd);代谢能载畜量ME(f)=S(f)·M(f)·L(f)/(D(f)·Md)。进一步地,所述步骤②中的约束条件是根据步骤①中的输入参数以及步骤②中的目标函数来确定的,所述的约束条件为返青期休牧(舍饲)。进一步地,所述返青期受不可预测的自然灾害影响;返青期休牧(舍饲)时间为草地返青的1至2个月;所述草地返青期不放牧,对家畜进行舍饲喂养。进一步地,所述的不可预测的自然灾害包括地域、气候、水热。进一步地,所述步骤③的方案集是根据李比希(Liebig)最小因子定律,在不同季节选择草地最小载畜量为限制因子,以草地最大载畜量作为调整方案的理论载畜量,根据实际放牧的家畜数量和不同季节草增减牧户家畜,由纯天然放牧到放牧与舍饲(返青期休牧)相结合的草畜平衡设置多组所述参数的值,每组参数的值结合所述目标函数和约束条件构成一个方案,多个所述方案组成方案集,所述方案集包括:(1)当DCP(f)为f季节牧场最大载畜量,Q(f)为f季节牧场最小载畜量时,差值X(f)=DCP(f)-Q(f),所述X(f)=Sf·Bf·L(f)/(Df·Ed),为了满足X(f)=DCP(f)-Q(f),则式中的Sf、Bf、Df作相应的调整,分别为调整后的f季节放牧草地面积、单位面积可食牧草产量和放牧天数;所述调整方案为增加f季节草地放牧面积;或增加可食牧草产量;或调整放牧时间;所述增加f季节草地放牧面积可通过将其他季节放牧草地面积划分为f季节放牧,所述划分方式为冬春牧场部分划分为夏季牧场或秋季牧场,冬春牧场缺少部分用人工草地代替;所述增加可食牧草产量的途径有秃斑地补播,草地覆盖保护作物,补播优良草种改良原来牧场;所述调整放牧时间的途径有增加或缩短f季节放牧时间或调整舍饲时间;(2)当DCP(f)为f季节牧场最大载畜量,ME(f)为f季节牧场最小载畜量时,差值X(f)=DCP(f)-ME(f),所述X(f)=Sf·Mf·L(f)/(Df·Ed),为了满足X(f)=DCP(f)-ME(f),则式中的Sf、Mf、Df作相应的调整,分别为调整后的f季节放牧草地面积、单位面积草地代谢能输出量和放牧天数;所述调整方案为增加f季节草地放牧面积;或增加草地代谢能输出量;或调整放牧时间;所述增加f季节草地放牧面积可通过将其他季节放牧草地面积划分为f季节放牧,所述划分方式为冬春牧场部分划分为夏季牧场或秋季牧场,冬春牧场缺少部分用人工草地代替;所述增加草地代谢能输出量的途径有补播优良草种改良天然草地,购买消化适口性好的草料;所述调整放牧时间的途径有适当增加或缩短f季节放牧时间或调整舍饲时间;(3)当Q(f)为f季节牧场最大载畜量,DCP(f)为f季节牧场最小载畜量时,差值X(f)=Q(f)-DCP(f),所述X(f)=Sf·Pf·L(f)/(Df·Pd),为了满足X(f)=Q(f)-DCP(f),则式中的Sf、Pf、Df作相应的调整,分别为调整后的f季节放牧草地面积、单位面积草地粗蛋白输出量和放牧天数;所述调整方案为增加f季节草地放牧面积;或增加草地粗蛋白输出量;或调整放牧时间;所述增加f季节草地放牧面积可通过将其他季节放牧草地面积划分为f季节放牧,所述划分方式为冬春牧场部分划分为夏季牧场或秋季牧场,冬春牧场缺少部分用人工草地代替;所述增加草地粗蛋白输出量的途径有草地补播优良草种,购买粗蛋白较高的草料,补充高蛋白精料;所述调整放牧时间的途径有增加或缩短f季节放牧时间,或调整舍饲时间;(4)当Q(f)为f季节牧场最大载畜量,ME(f)为f季节牧场最小载畜量时,差值X(f)=Q(f)-ME(f),所述X(f)=Sf·Mf·L(f)/(Df·Md),为了满足X(f)=Q(f)-ME(f),则式中的Sf、Mf、Df作相应的调整,分别为调整后的f季节放牧草地面积、单位面积草地代谢能输出量和放牧天数;所述调整方案为增加f季节草地放牧面积;或增加草地代谢能输出量;或调整放牧时间;所述增加f季节草地放牧面积可通过将其他季节放牧草地面积划分为f季节放牧,所述划分方式为冬春牧场部分划分为夏季牧场或秋季牧场,冬春牧场缺少部分用人工草地代替;所述增加草地代谢能输出量的途径有补播优良草种改良天然草地,购买消化适口性好的草料;所述调整放牧时间的途径有适当增加或缩短f季节放牧时间,或调整舍饲时间;(5)当ME(f)为f季节牧场最大载畜量,Q(f)为f季节牧场最小载畜量时,差值X(f)=ME(f)-Q(f),所述X(f)=Sf·Bf·L(f)/(Df·Ed),为了满足X(f)=ME(f)-Q(f),则式中的Sf、B本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种家庭牧户家畜‑草地配置技术,包括以下步骤:①输入参数,确定目标函数;②确定约束条件;③设置并求解方案集;④求解方案效益;⑤确定最佳方案。

【技术特征摘要】
1.一种家庭牧户家畜-草地配置技术,包括以下步骤:①输入参数,确定目标函数;②确定约束条件;③设置并求解方案集;④求解方案效益;⑤确定最佳方案。2.根据权利要求1所述的一种家庭牧户家畜-草地配置技术,其特征在于,所述步骤①输入的参数包括季节草场的草地面积S(f)、单位面积可食牧草产量B(f)、单位面积草地蛋白输出量M(f)、单位面积草地代谢能输出量L(f)、草地可利用率和放牧天数D(f)、单个羊单位日需干物质量Ed、单个羊单位日需可消化蛋白量Pd、单个羊单位日需代谢能量Md;所述参数的选择为5年及以上测定的平均值;所述目标函数包括数量载畜量Q(f)=S(f)·B(f)·L(f)/(D(f)·Ed);可消化蛋白载畜量DCP(f)=S(f)·P(f)·L(f)/(D(f)·Pd);代谢能载畜量ME(f)=S(f)·M(f)·L(f)/(D(f)·Md)。3.根据权利要求1所述的一种家庭牧户家畜-草地配置技术,其特征在于,所述步骤②中的约束条件是根据步骤①中的输入参数以及步骤②中的目标函数来确定的,所述的约束条件为返青期休牧(舍饲)。4.根据权利要求3所述的一种家庭牧户家畜-草地配置技术,其特征在于,所述返青期受不可预测的自然灾害影响;返青期休牧(舍饲)时间为草地返青的1至2个月;所述草地返青期不放牧,对家畜进行舍饲喂养。5.根据权利要求4所述的一种家庭牧户家畜-草地配置技术,其特征在于,所述的不可预测的自然灾害包括地域、气候、水热。6.根据权利要求1所述的一种家庭牧户家畜-草地配置技术,其特征在于,所述步骤③的方案集是根据李比希(Liebig)最小因子定律,在不同季节选择草地最小载畜量为限制因子,以草地最大载畜量作为调整方案的理论载畜量,根据实际放牧的家畜数量和不同季节草增减牧户家畜,由纯天然放牧到放牧与舍饲(返青期休牧)相结合的草畜平衡设置多组所述参数的值,每组参数的值结合所述目标函数和约束条件构成一个方案,多个所述方案组成方案集,所述方案集包括:(1)当DCP(f)为f季节牧场最大载畜量,Q(f)为f季节牧场最小载畜量时,差值X(f)=DCP(f)-Q(f),所述X(f)=Sf·Bf·L(f)/(Df·Ed),为了满足X(f)=DCP(f)-Q(f),则式中的Sf、Bf、Df作相应的调整,分别为调整后的f季节放牧草地面积、单位面积可食牧草产量和放牧天数;所述调整方案为增加f季节草地放牧面积;或增加可食牧草产量;或调整放牧时间;所述增加f季节草地放牧面积可通过将其他季节放牧草地面积划分为f季节放牧,所述划分方式为冬春牧场部分划分为夏季牧场或秋季牧场,冬春牧场缺少部分用人工草地代替;所述增加可食牧草产量的途径有秃斑地补播,草地覆盖保护作物,补播优良草种改良原来牧场;所述调整放牧时间的途径有增加或缩短f季节放牧时间或调整舍饲时间;(2)当DCP(f)为f季节牧场最大载畜量,ME(f)为f季节牧场最小载畜量时,差值X(f)=DCP(f)-ME(f),所述X(f)=Sf·Mf·L(f)/(Df·Ed),为了满足X(f)=DCP(f)-ME(f),则式中的Sf、Mf、Df作相应的调整,分别为调整后的f季节放牧草地面积、单位面积草地代谢能输出量和放牧天数;所述调整方案为增加f季节草地放牧面积;或增加草地代谢能输出量;或调整放牧时间;所述增加f季节草地放牧面积可通过将其他季节放牧草地面积划分为f季节放牧,所述划分方式为冬春牧场部分划分为夏季牧场或秋季牧场,冬春牧场缺少部分用人工草地代替;所述增加草地代谢能输出量的途径有补播优良草种改良天然草地,购买消化适口性好的草料;所述调整放牧时间的途径有适当增加或缩短f季节放牧时间或调整舍饲时间;(3)当Q(f)为f季节牧场最大载畜量,DCP(f)为f季节牧场最小载畜量时,差值X(f)=Q(f)-DCP(f),所述X(f)=Sf·Pf·L(f)/(Df·Pd),为了满足X(f)=Q(f)-DCP(f),则式中的Sf、Pf、Df作相应的调整,分别为调整后的f季节放牧草地面积、单位面积草地粗蛋白输出量和放牧天数;所述调整方案为增加f季节草地放牧面积;或增加草地粗蛋白输出量;或调整放牧时间;所述增加f季节草地放牧面积可通过将其他季节放牧草地面积划分为f...

【专利技术属性】
技术研发人员:鱼小军孙金金汪鹏斌曹文侠焦婷尹国丽李亚娟
申请(专利权)人:甘肃农业大学
类型:发明
国别省市:甘肃,62

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