三江源区草甸草场放牧牦牛甲烷排放量预测模型及影响因素的研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31060315
项目类别：
地区科学基金项目
资助金额：
27.0万
负责人：
刘书杰
依托单位：
青海省畜牧兽医科学院
学科分类：
C1705.动物营养学
结题年份：
2013
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2013-12-31

项目参与者：
柴沙驼；崔占鸿；郝力壮；马芸；杨时海；赵月平；张晓卫；秦旭旭；侯丽；
关键词：
牦牛节能减排三江源区高寒草甸草场甲烷

项目摘要

青藏高原腹地－三江源区是我国重要的生态功能区与草地畜牧业生产区。该区域放牧家畜排放甲烷是三江源区碳排放主要来源和牧草能量损失的主要原因，发展低碳草地畜牧业和解决家畜饲草供求平衡是实施生态环保型畜牧业需要解决的首要问题。本研究利用国内外先进的放牧家畜营养研究组合技术（体外产气法、SF6示踪技术、饱和链烷烃技术）及分子生物学定性定量PCR技术，结合牧草CNCPS营养评价体系首次对青藏高原腹地－三江源区高寒草甸草场反刍家畜温室气体排放进行系统研究，以建立该区域天然草地放牧家畜- - -牦牛甲烷排放的预测模型，确定影响放牧条件下牦牛甲烷排放的主要因素，为今后该区域深入开展"节能"与"减排"技术工作提供可靠的基础数据和科学依据。目前，针对高寒草甸草场的这一系统研究较少，尤其针对青藏高原三江源区放牧家畜的研究尚未见报道。

结项摘要

项目以青藏高原优势畜种放牧牦牛为研究对象，利用放牧家畜营养研究技术（体外产气技术、SF6示踪技术、饱和链烷技术）及分子生物技术，结合CNCPS营养体系，系统开展了利用SF6示踪技术实测常规牧草的体内甲烷排放量，验证体外法甲烷排放量估测模型的可靠性；根据常规方法和CNCPS体系测定的牧草营养指标建立牦牛体外甲烷排放估测模型；测定不同放牧期牦牛的甲烷排放量，研究瘤胃内环境指标、牧草营养成分和消化率的动态变化、甲烷菌多态性对甲烷排放的影响，探讨放牧牦牛瘤胃甲烷排放的影响因素等的研究。主要结果为：（1）利用SF6示踪技术和体外产气技术对测得的牧草甲烷产生量结果高度相关（R2 =0.892），说明SF6示踪技术和体外产气技术都能够准确估测牦牛甲烷排放量；（2）根据常规方法和CNCPS体系营养指标初步建立了禾本科、莎草科及菊科等主要科牧草的牦牛体外甲烷排放量估测模型；（3）应用链烷烃技术测定不同放牧期放牧牦牛采食植物组成，表明青草期牦牛主要采食草地早熟禾（63.5%）、紫花针茅（16.3%）、高山嵩草（7.3%）、垂穗披碱草（6.8%），金莲花（3.7%）、双柱头藨草（1.4%）和乳白香青（1.4%）；枯黄期牦牛也主要采食草地早熟禾（39.93%）、高山嵩草（19.05）、双柱头藨草（16.10%）、紫花针茅（12.28%）、垂穗披碱草（7.72%），金莲花（2.93%）和乳白香青（1.98%）；不同放牧期（青草期、枯黄期、枯草期）牦牛采食量分别为2.61kg、3.36kg和4.55kg，牦牛甲烷排放量分别为63.37g/d、52.97g/d和71.69g/d。（4）不同放牧期牦牛瘤胃甲烷产生量存在差异，通过相关性分析确定牧草自身的OM、CP、ADF及NDF含量是主要因素。（5）不同放牧期牦牛瘤胃甲烷菌的多样性没有差异，即瘤胃产甲烷菌都以甲烷短杆菌为主，且以Methanobrevibacter sp.AK-87和Methanobrevibacter sp.1Y占优势，另还有甲烷球形菌属的Methanobacterium flexile 和Methanosphaera stadtmanae。初步建立了三江源地区草甸草地放牧牦牛甲烷排放的预测模型，探讨了影响放牧条件下牦牛甲烷排放的主要因素，为今后深入开展该地区“节能”与“减排”研究工作提供了重要依据。