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针对典型版区推行牧草大型喷灌和滴灌等新的灌水技术缺乏合理的技术参数、适宜的灌溉制度等问题，有针对性地开展紫花苜蓿地下滴灌关键技术参数与节水灌溉制度研究、紫花苜蓿中心支轴式喷灌节水灌溉制度研究、饲料玉米卷盘式喷灌节水灌溉制度研究等。收集分析总结不同类型灌溉人工草地高效节水灌溉工程技术、高产高效节水农艺配套技术、农机化配套技术、先进实用的管理技术等已有单项成果和经验，进行筛选、系统归纳和组装配套，提出不同类型灌溉人工草地节水增效技术集成模式。
在分析草原生态系统和牧区社会经济发展演变历程的基础上，分析草原生态保护与水-土-草-畜平衡调控关系，探讨复合草原生态系统中水-土-草-畜平衡调控的作用机制，明确牧区水-土-草-畜平衡调控涉及的基础理论，初步建立牧区水-土-草-畜平衡调控理论。以牧区水-土-草-畜平衡调控理论为基础，提出牧区水-土-草-畜平衡调控技术框架，基于草地生态系统服务价值理论、草地生态系统放牧干扰理论、人工草地与天然草地耦合配置理论及水土草资源优化配置理论，构建经济效益与草原生态效益统一度量的牧区水土-草-畜平衡调控模型，开发相应的计算程序系统。
以典型牧区鄂托克前旗为例，深入调查研究区水土草资源禀赋条件，分析水土资源开发历程及现状存在问题，为实现草原生态保护与社会经济协调可持续发展，以牲畜饲养过程中灌溉人工草地和天然草地耦合比例进行方案设置，寻求经济效益与草原生态效益综合效益最大的水土资源开发规模、牲畜饲养量及天然草原开发利用方式，提出研究区灌溉人工草地建设规模、牲畜饲养量、牲畜饲养方式、水资源开发利用、土地资源开发利用等水-土-草-畜平衡调控阈值。
依据典型牧区研究成果及相关项目研究成果，以典型牧区推荐的牲畜饲养方式及天然草原可利用面积，测算我国牧区灌溉人工草地需求值，依据用水总量控制指标要求，按照水-土-草-畜平衡原则，进行我国牧区水-土-草-畜平衡调控研究，提出我国牧区适宜的农牧业灌溉规模、牲畜饲养规模及农牧业用水指标，并对其预期效益进行分析。