錫林郭勒牧草營養(yǎng)成分年際變化及其與氣象要素的關(guān)系

武艷娟，史激光

(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象局，內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010051；2.錫林浩特國家氣候觀象臺，錫林郭勒 錫林浩特市 026000)

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錫林郭勒牧草營養(yǎng)成分年際變化及其與氣象要素的關(guān)系

武艷娟1，史激光2

(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象局，內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010051；2.錫林浩特國家氣候觀象臺，錫林郭勒 錫林浩特市 026000)

本文利用2007-2011年錫林浩特牧草營養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)，及同期年均氣溫、年降水量、年日照時數(shù)數(shù)據(jù)，分析了牧草營養(yǎng)成分的年際變化規(guī)律及其與氣象要素的關(guān)系。結(jié)果表明：在2007-2011年，粗纖維含量由低于20%的含量增加到接近40%，灰分含量由10%下降到5%，粗蛋白和脂肪含量變化不大，變化在3%之內(nèi)。年均氣溫、年降水量和年日照時數(shù)三個氣象要素中，年日照時數(shù)是影響粗蛋白、粗脂肪和粗纖維含量變化的最主要因素，年均氣溫是影響灰分含量變化的最主要因素。

牧草；營養(yǎng)；氣象

牧草是生態(tài)環(huán)境重要的組成部分，有利于防風(fēng)固沙和美化環(huán)境。同時，也是各類食草動物的重要食物來源，對于食草動物的生存意義重大。錫林郭勒盟是內(nèi)蒙古草原的主要分布區(qū)域之一，也是內(nèi)蒙古畜牧業(yè)發(fā)展的重要區(qū)域，積極認(rèn)識當(dāng)?shù)啬敛轄I養(yǎng)成分及其與氣象要素的關(guān)系，對于充分利用牧草資源、發(fā)展畜牧業(yè)具有重要意義。

1 研究區(qū)域概況〔1-4〕

錫林郭勒盟地處內(nèi)蒙古中部地區(qū)，北緯43°02′～44°52′，東經(jīng)115°13′～117°06′，海拔1170m，屬于溫帶半干旱大陸性氣候。主要氣候特點是風(fēng)大、干旱、寒冷。年平均氣溫0-3℃，平均降雨量295mm，年日照時數(shù)為2800-3200小時。錫林郭勒盟總面積20.3萬平方公里，可利用草原面積18萬平方公里，占內(nèi)蒙古五分之一，牛、馬、羊、駝等草食家畜擁有量位居全國地區(qū)級首位，是國家和自治區(qū)重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地。

2 材料與方法

2.1 試驗地選擇

試驗地為錫林郭勒盟生態(tài)氣象監(jiān)測站天然草場監(jiān)測場，面積為10平方公里的典型草原區(qū)域，主要植物種類有：克氏針茅(Stipakryloyii)、羊草(Aneurolepidiumchinense)、糙隱子草(Cleistogenesserotina)、知母(AnemarrhenaasphodeloidesBunge)、矮蔥(AlliumanisopodiumRegel)、冷蒿(Artemisiafrigidawilld)等。

2.2 測定方法

每年7月中旬在牧草監(jiān)測場內(nèi)隨機選擇混合牧草4個重復(fù)(1m×1m)齊地面剪下，求其(1m×1m)平均值，待陰干后取樣品250克進行牧草營養(yǎng)成分的測定。粗蛋白：采用開氏法，用硫酸-硫酸鉀-硫酸銅消煮；粗脂肪：采用研磨浸提法；粗纖維：采用酸洗滌法；灰分：采用干燒法。

2.3 數(shù)據(jù)分析方法

采用2007-2011年牧草主要營養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)分析牧草主要營養(yǎng)成分的年際變化；結(jié)合同期年均氣溫、年降水量、年日照時數(shù)數(shù)據(jù)，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法〔5〕分析牧草主要營養(yǎng)成分與氣象要素的關(guān)系。

灰色關(guān)聯(lián)方法的分析步驟〔5〕：

1)設(shè)參考數(shù)據(jù)列為X0={x0(k)，k=1，2，……，n}，比較數(shù)據(jù)列為Xi={xi(k),k=1,2,……,n}(i=1,2,3,……,m)；

2)初始化處理：將參考數(shù)據(jù)列和比較數(shù)據(jù)列中的數(shù)據(jù)分別用x0(1)和xi(1)除之，使各列數(shù)據(jù)無量綱化；

3)求絕對差：△i(k)=|x0(k)-xi(k)|，(i=1,2,3,……,m；k=1,2,……,n)

4)求關(guān)聯(lián)系數(shù)：計算各比較數(shù)列與參考數(shù)列在各年的關(guān)聯(lián)系數(shù)，公式為

①

其中，ρ=0.5。

5)求關(guān)聯(lián)度ri：取關(guān)聯(lián)系數(shù)的算術(shù)平均值。

6)求關(guān)聯(lián)序：按照關(guān)聯(lián)度的大小排序，區(qū)分其關(guān)聯(lián)程度大小。關(guān)聯(lián)度越大，表明關(guān)聯(lián)的程度越大，反之亦然。

3 分析結(jié)果

3.1 牧草營養(yǎng)成分的年際變化

圖1 牧草主要營養(yǎng)成分的年際變化

整體來看，不同年份牧草成分含量的排序均為粗纖維>粗蛋白>灰分>粗脂肪。2007-2011年，粗纖維含量多數(shù)都在20%以上，粗蛋白的含量在10-20%，灰分和粗脂肪含量幾乎均在10%以內(nèi)。其間，不同牧草營養(yǎng)成分變化各有差異，牧草粗纖維有明顯的增加趨勢，從低于20%的含量增加到接近40%，增加了20%，變化較為明顯；灰分含量在2007年和2009年略大于10%，2007-2011年整體稍有下降，從10%下降到5%；粗蛋白和粗脂肪含量變化不大，變化都在3%之內(nèi)。

3.2 牧草營養(yǎng)成分與氣象要素的關(guān)系

分別以粗蛋白、粗脂肪、粗纖維和灰分的含量作為參考數(shù)列，以年均氣溫、年降水量、年日照時數(shù)作為比較數(shù)列，按照灰色關(guān)聯(lián)分析步驟對數(shù)據(jù)進行分析，表1為計算結(jié)果。從結(jié)果來看，各氣象要素對粗蛋白含量影響的排序為年日照時數(shù)>年均氣溫>年降水量，這與對粗脂肪含量影響的排序一致；對粗纖維含量影響的排序為年日照時數(shù)>年降水量>年均氣溫?？梢钥闯觯谌齻€氣象要素中，年日照時數(shù)是影響粗蛋白、粗脂肪和粗纖維含量變化的最主要因素。氣象要素對灰分含量影響的排序為年均氣溫>年日照時數(shù)>年降水量，年均氣溫是影響灰分含量的最主要因素。

表1 牧草各營養(yǎng)成分與各氣象要素的關(guān)聯(lián)分析

4 結(jié)論與討論

4.1 在2007-2011年期間，粗纖維含量由低于20%的含量增加到接近40%，灰分含量從10%下降到5%，粗蛋白和脂肪含量變化不大，變化在3%之內(nèi)。

4.2 在2007-2011年期間，年均氣溫、年降水量和年日照時數(shù)三個氣象要素中，年日照時數(shù)是影響粗蛋白、粗脂肪和粗纖維含量變化的最主要因素，年均氣溫是影響灰分含量變化的最主要因素。

4.3 牧草各種營養(yǎng)成分的高低是評價其營養(yǎng)價值的重要依據(jù)，一般來說粗蛋白質(zhì)含量愈高、粗纖維含量愈低，牧草營養(yǎng)價值愈高〔6〕。目前氣象對牧草的影響研究多集中在在氣象條件與牧草產(chǎn)量、生長條件等方面〔7-8〕，尚未見到對牧草營養(yǎng)成分的影響分析。氣象要素對牧草營養(yǎng)成分形成如何定量影響，是否可以通過研究氣象要素和牧草營養(yǎng)成分的關(guān)系，對牧草營養(yǎng)成分進行預(yù)報預(yù)測，從而為科學(xué)確定載畜量、提升畜產(chǎn)品品質(zhì)等畜牧業(yè)生產(chǎn)活動提供依據(jù)等一系列問題還需進一步深入研究

〔1〕錫盟行署辦公廳.總體概況.2014-06-23.http://www.xlgl.gov.cn/zjxlgl/ztgk/201406/t20140623_1231544.html

〔2〕錫盟行署辦公廳.自然地理.2015-04-21.http://www.xlgl.gov.cn/zjxlgl/zrdl/

〔3〕錫盟行署辦公廳.自然資源.2015-04-21.http://www.xlgl.gov.cn/zjxlgl/zrzy/

〔4〕伊利勒特，孫世賢，楊尚明，衛(wèi)智軍.郭勒盟草原旅游資源與特點及管理對策〔J〕.草原與草業(yè)，2014(26)：24-27.

〔5〕劉思峰，黨耀國，方志耕，等.灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用〔M〕.北京：科學(xué)出版社，2000：50-51.

〔6〕史激光.錫林郭勒天然草地營養(yǎng)成分評價〔J〕.草業(yè)科學(xué)，2012，29(12)：1941-1944.

〔7〕姚玉碧，張秀云，段永良.亞高山草甸類草地牧草生長發(fā)育與氣象條件的關(guān)系研究〔J〕.草業(yè)科學(xué)，2009，26(3)：43-47.

〔8〕伏兵哲，蘭劍，李小偉.寧夏天然草地氣象因子與草地初級生產(chǎn)力關(guān)系研究〔J〕.草地學(xué)報，2012，20(3)：407-412.

2015-03-16

楊永剛(1969-)，男，內(nèi)蒙古赤峰人，從事草原管理保護工作。

張淑艷(1964-)，女，內(nèi)蒙古通遼人，教授，碩士研究生導(dǎo)師。

S812.1

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2095—5952(2015)02—0010—03