傳統圍欄的牧場以放牧為主，且牲畜的活動被限於由永久性圍欄內，造成牧場內過度放牧，導致土壤侵蝕及退化，並且難以管理放牧土壤和水質。近年氣候變遷加劇，美國境內野火事件越頻繁，規模也越大，燒毀牧場並損傷牛隻，為畜牧業造成越來越大的衝擊。

圖1 兩頭乳牛帶著運作中的GPS項圈在實驗區進行放牧實驗
(來源：參考網站)

設置虛擬圍欄因應野火帶來的牧場管理挑戰：

1. 牲畜佩戴項圈與GPS和接收塔通訊，形成由牧場主人或土地管理者設置的虛擬圍欄。當牲畜到達虛擬圍欄的界限時，項圈會發出聽覺刺激(嗶嗶聲)。

2. 如果牲畜通過圍欄界限，牠們會受到良性電擊。經本研究實驗，牛隻已經展現快速學習虛擬圍欄提示的能力和傾向，最終可對音頻提示做出反應。

圖2 野火燒毀區域進行放牧後的圍欄線對比照片，左側為控制處理(牛可以自由進出不受限制)，右側為虛擬圍欄處理(牛被限制進入)。

(來源：參考網站)

• 允許牧場可改變牲畜放牧的位置，遇到野火事件，更能即時移動牲畜，減少災害發生。
• 允許牧場減少勞動力投入的情況下移動牲畜
• 在部份情況下，成本花費可能比傳統圍欄更便宜
• 可用於難以設置圍欄的區域
• 消除與傳統鐵絲網的野生動物衝突
• 可以防止牲畜進入受保護管理區域
• 防止過度放牧並有助於土壤固碳
• 可以限制在河岸地區放牧的不良影響

此方法帶來的挑戰與限制：

• 牲畜項圈的佩戴與維護
• 此方法需依賴可靠的技術才能執行
• 前期需要較高額投資

Chad S. Boyd , Rory O'Connor , Juliana Ranches , David W. Bohnert , Jon D. Bates , Dustin D. Johnson , Kirk W. Davies , Todd Parker , Kevin E. Doherty , 2022: Virtual Fencing Effectively Excludes Cattle from Burned Sagebrush Steppe. Rangeland Ecology & Management, 81 (2022), pp.55-62

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S155074242200001X

參考網站 https://www.climatehubs.usda.gov/hubs/northwest/topic/virtual-fencing-climate-adaptation-strategy