华为杯数学建模竞赛E题
放牧相關信息
草原放牧通常要考慮放牧方式和放牧強度(單位面積牲畜密度)2個因素。
有文獻將
放牧方式分為以下五種,分別為:全年連續放牧、禁牧、選擇劃區輪牧、輕度放牧、生長季休牧。
放牧強度可以分為四種,分別為:對照、輕度放牧強度、中度放牧強度、重度放牧強度。
附件14、15中數據將選擇劃區輪牧的放牧強度分為 :
| 對照 | NG, 0羊/天/公頃 |
| 輕度放牧強度 | LGI, 2羊/天/公頃 |
| 中度放牧強度 | MGI,4羊/天/公頃 |
| 重度放牧強度 | HGI,8羊/天/公頃 |
實際上也可以劃分成:
| 對照 | NG, 0羊/天/公頃 |
| 輕度放牧強度 | LGI,1-2羊/天/公頃 |
| 中度放牧強度 | MGI,3 -4羊/天/公頃 |
| 重度放牧強度 | HGI,5-8羊天/公頃 |
植被生長相關信息
降水、溫度、土壤濕度、土壤PH、營養等都決定植物的生長情況。
當牧羊(家畜日食量為1.8kg,即標準羊單位,也包括羊羔。大牲畜折算系數6.0,比如牛、馬、駱駝,大牲畜幼崽折算系數3.0 )對植物進行采食時,一方面植物的地上生物量減少;另一方面,放牧對植物有刺激作用,改變了植物原有的生長速率,適當的放牧會刺激植物的超補償生長,同樣不合理的放牧也會降低植物的生長速率。
土壤相關信息
土壤氮、磷、鉀的含量及比例是土壤有機質組成和質量程度的重要指標。磷元素含量多少會影響土壤中凋落物的分解速率、微生物數量及活性以及有機碳和養分的積累。鉀元素能夠促進植物生理代謝,增強抗逆性,并促進植物對氮素營養的吸收和利用。土壤全氮含量隨著放牧強度的增加而降低。有研究表明:高寒草甸的土壤全氮含量沿著放牧梯度呈下降趨勢。因此,為了保證土壤達到合適的狀態,找到放牧羊(標準羊)數量的閾值是問題的關鍵。
沙漠化指標
| 非沙漠化 | [0,0.20] |
| 輕度沙漠化 | (0.20,040] |
| 中度沙漠化 | (0.40,0.60] |
| 重度沙漠化 | (0.60,0.80] |
| 極重度沙漠化 | (0.80,1.00] |
沙漠化程度指數預測模型表達式:
土壤板結化
土壤濕度W越少,容重C越大,有機物含量O越低,土壤板結化程度B越嚴重。
土壤化學性質和物理性質是影響土壤肥力重要因素,土壤化學性質包括:土壤有機碳SOC、土壤無機碳SIC、土壤全碳STC、全N、土壤C/N比等;土壤物理性質包括:土壤濕度、土壤容重等。一般來說,在保持土壤化學性質等基本不變情況下,降水會增加土壤濕度,而土壤濕度增加會提高草場植被覆蓋率,在良好的植被覆蓋情況下可以適當提高放牧強度,在一定區域內,放牧強度越高意味著更多的放牧數量,在不考慮放牧補貼和價格波動情況下,更多放牧數量代表更高的放牧收益。
總結
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