放牧是天然草地的主要利用方式之一。為研究內(nèi)蒙古短花針茅草原的最適載畜率，科研人員開展如下調(diào)查與實驗。
（1）輸入內(nèi)蒙古短花針茅草原生態(tài)系統(tǒng)的能量是
生產(chǎn)者固定的光能
生產(chǎn)者固定的光能
，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動是沿著 食物鏈與食物網(wǎng)
食物鏈與食物網(wǎng)
進(jìn)行的。
（2）為了研究短花針茅草原的能量流動情況，科研人員在內(nèi)蒙古地區(qū)的短花針茅草原上隨機(jī)選取多個自然條件相似的牧場，每個牧場樣方設(shè)置不同的綿羊密度，代表不同的載畜率水平。在一定時間內(nèi)，測定植物群落現(xiàn)存有機(jī)體的能量分配情況如下表。
| 載畜率水平（只羊/hm2?半年） |
地上部分（×105J/m2） |
地上部所占（%） |
地下部分（×105J/m2） |
植物群落（×105J/m2） |
| 0 |
18.16 |
10.5 |
154.10 |
172.30 |
| 1.3 |
18.46 |
10.8 |
151.92 |
170.35 |
| 1.8 |
13.75 |
10.0 |
123.55 |
137.30 |
| 3.0 |
7.25 |
6.5 |
104.96 |
112.19 |
①實驗結(jié)果表明：與不放牧相比，
載畜率水平較低時（1.3只羊/hm2?半年），有利于植物地上部分生長
載畜率水平較低時（1.3只羊/hm2?半年），有利于植物地上部分生長
；隨載畜率水平升高，地上部分越不易恢復(fù)。
②據(jù)表可知，在不同放牧強(qiáng)度下，短花針茅植株的地上和地下部分的能量是可以調(diào)節(jié)的。從物質(zhì)能量的角度，闡釋該現(xiàn)象是對草原季節(jié)性干旱環(huán)境的適應(yīng)：
減少地上部分的能量分配，可減少牲畜等植食性動物采食，也可減少蒸騰作用導(dǎo)致的水分散失；通過增加地下能量分配，根系更發(fā)達(dá)有利于根部吸收水分，適應(yīng)草原干旱環(huán)境，有利于短花針茅自身的生存繁殖
減少地上部分的能量分配，可減少牲畜等植食性動物采食，也可減少蒸騰作用導(dǎo)致的水分散失；通過增加地下能量分配，根系更發(fā)達(dá)有利于根部吸收水分，適應(yīng)草原干旱環(huán)境，有利于短花針茅自身的生存繁殖
。
（3）放牧過程中，草地生態(tài)系統(tǒng)中的植物固定的光能只有很小的一部分可供給綿羊，該營養(yǎng)級能量的其他去向包括：
自身呼吸作用散失、被其他初級消費者（除綿羊外）攝入、被分解者的分解利用
自身呼吸作用散失、被其他初級消費者（除綿羊外）攝入、被分解者的分解利用
。
（4）植物生長旺盛時，綿羊更喜食植物幼嫩部分；在草地可利用飼草轉(zhuǎn)化為家畜產(chǎn)品的過程中，能量通過綿羊的采食、消化和代謝過程轉(zhuǎn)化，用于綿羊自身的生長和產(chǎn)毛等，從而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益?？蒲腥藛T采集各放牧區(qū)樣方中綿羊?qū)︼暡莸哪芰哭D(zhuǎn)化率，如圖1。據(jù)圖Ⅰ推測，隨載畜量增大，綿羊取食率增大而同化率下降，其原因可能是
載畜率增大，綿羊取食競爭壓力加大，食物中嫩枝比例減少，消化率降低；為滿足自身的營養(yǎng)需要，綿羊盡可能增大采食量，對植物地上部分的破壞更嚴(yán)重
載畜率增大，綿羊取食競爭壓力加大，食物中嫩枝比例減少，消化率降低；為滿足自身的營養(yǎng)需要，綿羊盡可能增大采食量，對植物地上部分的破壞更嚴(yán)重
。
（5）不同載畜率水平下草地生態(tài)系統(tǒng)能量利用情況，如圖2。請依據(jù)圖2，從生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益最大化的角度，分別討論“如何確定適宜的載畜率水平？”，并給牧民提出合理化建議：
載畜率水平為1.3只羊/hm2半年時，光能利用率最高，生態(tài)效益最大；經(jīng)濟(jì)效益最大化考慮的是從植物群落凈生長量輸入到牲畜等植食性動物的能量轉(zhuǎn)化效率，最大值為2.0只羊/hm2/半年；基于此，建議該地載畜率水平不宜超過2.0只羊/hm2/半年
載畜率水平為1.3只羊/hm2半年時，光能利用率最高，生態(tài)效益最大；經(jīng)濟(jì)效益最大化考慮的是從植物群落凈生長量輸入到牲畜等植食性動物的能量轉(zhuǎn)化效率，最大值為2.0只羊/hm2/半年；基于此，建議該地載畜率水平不宜超過2.0只羊/hm2/半年
。
