放牧地占地球陆地面积一半以上,草原是放牧动物的主要饲料来源,植物生产占全球总量的30%-35%,支撑世界上近一半以上的家畜生产,养活了世界约1/3的人口。季节性轮牧是减少区域牧场放牧压力的一种普遍适用的方法,植被与家畜互作过程的系统性研究。为此,本论文在兰州大学环县草地农业试验站,利用划区轮牧试验平台,两个放牧季节(冬季和夏季)、四个放牧率(0羊/公顷、2.67羊/公顷、5.33羊/公顷、8.67羊/公顷;SR0、SR2.67、SR5.33、SR8.67)。探究长期放牧如何改变草地植被特征,进而调控家畜行为、消化代谢、瘤胃微生物、酶活性,最终影响家畜生产力。2021～2022年主要研究结果如下:1、放牧季节和放牧率对牧草的影响夏季放牧滩羊采食的牧草营养品质高于冬季。夏季放牧地牧草粗蛋白(CP)和牧草能量比冬季放牧地分别增加21%和7%,酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)分别降低了28%和21%。随着放牧率的增加,夏季牧场牧草的CP含量降低,NDF、ADF含量增加,冬季牧场牧草的中性洗涤纤维含量增加。放牧季节对牧草品质中CP、能量、NDF、ADF的解释度分别为78%、48%、62%、88%;放牧率对牧草品质中CP、NDF、ADF的解释度分别为8%、23%、6%;放牧季节和放牧率交互作用对牧草品质解释度不显著。夏季放牧相比冬季放牧降低群落的物种丰富度和α多样性,物种丰富度、Shannon-Wiener、Simpson、Pielou分别降低10%、8%、13%、9%。放牧季节对群落多样性指数Shannon-Wiener、Simpson、Pielou的解释度分别为22%、23%、25%;放牧率对群落多样性指数Shannon-Wiener、Simpson、Pielou的解释度分别为25%、26%、29%;放牧季节和放牧率交互作用显著解释15%Shannon-Wiener、13%Simpson。2、放牧季节和放牧率对家畜放牧行为的影响夏季放牧滩羊的每分钟采食口数较冬季高30%,每分钟行走步数、总行走时间、总行走步数、采食耗能、觅食耗能、游走耗能分别较冬季低16%、3%、60%、26%、10%、73%。夏季放牧,SR2.67、SR5.33和SR8.67的滩羊在出牧和归牧时采食行为占比较高,6、7和8月采食行为的时间占比分别为58%～80%、65%～90%和65%～80%;反刍/休息的时间CH-223191占比分别为12%～42%、10%～42%和10%～45%。冬季放牧,随着放牧率的增加,滩羊的行走行为的时间占比从23%增加到45%;而采食行为的时间占比从77%降低至55%。随轮牧月份的增加,滩羊每食团咀young oncologists嚼口数逐渐增加。放牧季节显著解释滩羊86%每分钟采食口数、14%每分钟行走步数、72%总行走时间、38%采食耗能、61%游走耗能;放牧率显著解释滩羊7%每分钟采食口数、77%每分钟行走步数、4%总行走时间、18%采食耗能、23%游走耗能;放牧季节和放牧率交互作用显著解释滩羊5%每分钟行走步数、89%总采食时间、8%总行走时间、16%采食耗能、13%觅食耗能、10%游走耗能。3、放牧季节和放牧率对家畜消化代谢的影响夏季放牧相对冬季放牧提高了滩羊对干物质、粗蛋白、有机物、粗脂肪的采食,分别为12%、36%、13%、20%,降低了滩羊对NDF、ADF的采食,分别为12%、20%。夏季放牧相对冬季放牧滩羊的干物质、有机物、NDF、粗脂肪消化率分别提高了11%、2.9%、4.1%、37%;分别降低了5.4%、2.8%的CP、ADF消化率。放牧季节显著解释滩羊对干物质、CP、NDF、ADF、有机物的采食,分别解释了18%、48%、46%、57%、17%;放牧率显著解释滩羊对干物质、CP、ADF、有机物的采食,分别解释了68%、42%、22%、58%;放牧季节和放牧率交互作用对滩羊采食CP的解释度为7%。夏季放牧相对冬季放牧提高了滩羊对干物质的消化,约11%。滩羊在SR2.67干物质消化率最高,夏季达56%,冬季达50%,相比SR8.67分别提高了23%、15%。放牧季节显著解释滩羊对干物质的消化,为31%;放牧率显著解释滩羊对干物质、有机物的消化,分别为54%、40%;放牧季节和放牧率交互显著解释滩羊对ADF的消化,为40%。夏季放牧相对冬季放牧提高了滩羊的采食总能、消化能、排泄氮、消化氮,分别为20%、30%、44%、30%;降低了滩羊的沉积氮、氮表观消化率,分别为8.9%、5.4%;SR2.67的沉积氮、采食能和消化能最高。夏季放牧相对冬季放牧提高了滩羊的瘤胃蛋白酶活性、脂肪酶活性,分别为31%、44%;降低了滩羊的淀粉酶活性和纤维分解酶活性,分别为40%、47%。放牧季节显著解释了滩羊瘤胃淀粉酶、蛋白酶、纤维分解酶、脂肪酶活性,分别为76%、26%、74%、24%;放牧率显著解释了滩羊瘤胃蛋白酶活性,为24%;放牧季节和放牧率交互显著解释了滩羊瘤胃蛋白酶活性,为31%。夏季放牧相对冬季降低了滩羊瘤胃微生物Chao1、observed-species、PDwhole-tree、Shannon指数,分别为7%、11%、7%、2%。放牧季节显著解释滩羊瘤胃的Chao1、observed-species、PD-whole-tree指数,分别为16%、30%、20%;放牧率显著解释滩羊瘤胃的Chao1的指数,为18%;放牧季节和放牧率交互显著解释滩羊瘤胃的Chao1、PD-whole-tree指数,分别为28%、26%。夏季放牧相对冬季提高了滩羊瘤胃总挥发性脂肪酸、丁酸、戊酸、异戊酸,分别为39%、53%、106%、20%,降低了滩羊瘤胃p H、乙酸、异丁酸,分别为4%、3%、52%。放牧季节显著解释滩羊瘤胃p H、总挥发性脂肪酸、乙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸,分别为48%、92%、35%、89%、93%、75%、67%;放牧率显著解释滩羊瘤胃总挥发性脂肪酸、乙酸、丁酸、戊酸,分别为6%、26%、3%、6%;放牧季节和放牧率交互显著解释滩羊瘤胃乙酸、丁酸、异丁酸、戊酸,分别为18%、5%、3%、11%。夏季放牧相对冬季提高了滩羊血清中白蛋白、血糖、尿素氮(BUN)、甘油三酯、超氧化物歧化酶浓度,分别为11%、15%、21%、18%、18%,降低了丙二醛浓度,为30%。放牧季节显著解释滩羊血清白蛋白、血糖、尿酸、BUN、甘油三脂、超氧化物歧化酶、丙二醛浓度,分别为53%、65%、9%、93%、59%、82%、93%;放牧率显著解释滩羊血清总蛋白、白蛋白、尿酸、甘油三酯、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶浓度,分别为35%、27%、30%、32%、15%、64%;放牧季节和放牧率交互显著解释滩羊血清尿酸浓度,为39%。4、放牧季节和放牧率对家畜生产力的作用夏季放牧增加了滩羊生产力,冬季放牧降低了滩羊生产力。牧草酸性洗涤纤维含量、每分钟采食口数、酸性洗涤纤维采食量、粗蛋白消化率、沉积氮、瘤胃淀粉酶活性、瘤胃observed-species对家畜体重的正向影响最大;牧草能量、每分钟行走步数、蛋白采食量、中性洗涤纤维消化率、氮的表观消化率、瘤胃纤维分解酶、瘤胃戊酸、瘤胃shannon指数、血清甘油三酯对家畜体重的负向影响最大;牧草粗蛋白含量、每分钟行走步数、购买Staurosporine粗蛋白采食量、中性洗涤纤维消化率、尿氮、瘤胃脂肪酶活性、瘤胃丁酸、瘤胃shannon指数、血清血糖对家畜日增重的正向影响最大。牧草酸性洗涤纤维含量、总行走时间、酸性洗涤纤维采食量、粗蛋白消化率、氮的表观消化率、瘤胃淀粉酶活性、瘤胃p H、瘤胃observed-species、血清甘油三酯对家畜日增重的负向影响最大。基于植被层面,可以通过增加饲草蛋白含量,降低饲草酸性洗涤纤维含量,比如草地增施氮肥,适当延长生长季放牧时间;基于放牧行为管理层面,可以通过增加每分钟行走步数,降低总行走时间,比如夏季放牧早出牧,晚归牧,冬季放牧晚出牧,早归牧;基于消化代谢过程,可以通过增加中性洗涤纤维消化率,瘤胃脂肪酶活性及瘤胃微生物多样性,比如饲喂酶制剂、益生菌等饲料添加剂,综合调控植被与家畜互作过程以最大化滩羊生产力。