查干哈達蘇木氣溫與降水量變化對天然草地產(chǎn)草量的影響

王伽珉，占布拉，敖特根，侯偉峰

（1.內蒙古農(nóng)業(yè)大學草原與資源環(huán)境學院，內蒙古呼和浩特 010011；2.內蒙古蒙草生態(tài)環(huán)境（集團）有限公司，內蒙古呼和浩特 010010）

查干哈達蘇木氣溫與降水量變化對天然草地產(chǎn)草量的影響

王伽珉1、2，占布拉＊，敖特根，侯偉峰

（1.內蒙古農(nóng)業(yè)大學草原與資源環(huán)境學院，內蒙古呼和浩特 010011；2.內蒙古蒙草生態(tài)環(huán)境（集團）有限公司，內蒙古呼和浩特 010010）

利用查干哈達蘇木1960－2016年氣溫、降水量以及天然草地產(chǎn)草量的資料來分析氣溫與降水量變化對天然草地產(chǎn)草量的影響。結果顯示：查干哈達蘇木20世紀60年代至21世紀10年代氣溫增高了1.5℃，每10年遞增0.25℃左右。1964－2016年降水量下降了159.6mm，每10年下降30.7mm。氣溫、降水量與天然草地產(chǎn)草量的關系為：隨著氣溫的增加，產(chǎn)草量逐漸減少，二者之間存在顯著的負相關關系（P＜0.05）；而與降水量的變化呈正相關關系，但其相關性不顯著（P＞0.05）。氣溫的R2＝0.9357較降水量的R2＝0.4334更接近于1，即天然草地產(chǎn)草量的變化與氣溫變化關系更為密切。

氣溫；降水量；草地；產(chǎn)草量

氣候變化及其為人類帶來的影響已經(jīng)引起全球的廣泛關注。在IPCC第四次評估報告中指出，全球平均地表溫度一直呈現(xiàn)增長趨勢，尤其近幾年增長幅度大大增加〔1－3〕。與此同時降水量也出現(xiàn)了規(guī)律性的變化，有研究指出：我國東北地區(qū)年降水量有減少的趨勢〔4〕。不斷變化的氣候對天然草地也有一定的影響，固定區(qū)域（人為干擾較輕）的氣候變化很大程度上影響了天然草地產(chǎn)量的高低，二者之間有著不可分割的密切聯(lián)系〔5〕。本研究將查干哈達蘇木50多年氣溫、降水量數(shù)據(jù)、天然草地產(chǎn)草量資料與實地調查相結合，分析查干哈達蘇木氣溫與降水量變化對天然草地產(chǎn)草量變化的影響，為提高該地區(qū)草地產(chǎn)草量、合理利用草地資源、建設草地生態(tài)平衡提出參考性意見。

1 材料與方

1.1 研究區(qū)概況

查干哈達蘇木是農(nóng)牧并舉的牧業(yè)蘇木，生態(tài)環(huán)境脆弱、土地退化嚴重的國家級貧困蘇木，位于赤峰市巴林左旗西南部，分別與哈達英格鄉(xiāng)、野豬溝鄉(xiāng)、哈拉哈達鄉(xiāng)、巴林右旗幸福之路蘇木接壤?？偯娣e401.73km2，海拔624m，年均氣溫5.7℃，年均降水量250ml，年均蒸發(fā)量1 800－2 000mm，無霜期125－135d。土壤主要有暗栗鈣土、栗鈣土、栗沙土和風沙土。

1.2 資料來源

1960—2016年查干哈達蘇木氣象站歷年氣象材料；20世紀60年代中國科學院內蒙寧夏綜合考察隊在查干哈達蘇木調查的天然草地樣地資料；20世紀80年代草原普查數(shù)據(jù)；1998年以來的主要草地類型監(jiān)測資料；2016年8月實地調查數(shù)據(jù)。

1.3 實地調查方法

根據(jù)查干哈達蘇木不同地形、地貌選取樣地進行測產(chǎn)。草本選取1×1m2樣方，齊地面刈割，灌叢選取25×4m2或10×10m2樣方，剪取其1／2的可食部分，將剪取部分自然風干后稱重，每個樣方重復3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel2003進行數(shù)據(jù)整理和產(chǎn)草量變化對氣溫與降水量變化的響應進行相關性分析，并制圖，使用SAS軟件對氣溫與降水量變化和產(chǎn)草量變化之間的相關性進行測驗。

2 結果與分析

2.1 不同年代氣溫變化

查干哈達蘇木20世紀60年代－21世紀10年代的氣溫分別為：4.8℃、4.9℃、5.2℃、5.8℃、6.5℃、6.3℃，氣溫增高了1.5℃，平均每10年遞增0.25℃左右，氣溫變化總體呈增長趨勢，20世紀90年代增溫最明顯，21世紀00年代氣溫達到最高點。20世紀60年代—20世紀80年代曲線上升較為平緩，氣溫增高不明顯，僅增高了0.4℃；20世紀80年代—本世紀初期曲線坡度增大，氣溫增高明顯，增高1.3℃；21世紀初期至今曲線呈下降趨勢，氣溫降低了0.2℃，詳見圖1。

圖1 查干哈達蘇木20世紀60年代—21世紀10年代氣溫變化

2.2 不同年份降水量變化

查干哈達蘇木1964年降水量278.7mm、1975年369.6mm、1985年516.4mm、1996年385.3mm、2006年209.3mm、2016年119.1mm，1964－2016年降水量下降了159.6mm，每10年下降30.7mm。降水量具體變化趨勢是先上升后下降，1964－1985年曲線呈上升趨勢，1985年曲線達到最高點，降水量增高了237.7mm，年均增長11.3mm。1985－2016年曲線呈下降趨勢，其中1985－2006年降水量下降速度較快，降低了307.1mm，年均下降14.6mm；2006—2016年下降速度較慢，降低了90.2mm，年均下降9.2mm，詳見圖2。

圖2 查干哈達蘇木1964—2016年降水量變化

2.3 不同年份草地產(chǎn)草量變化

查干哈達蘇木1964年產(chǎn)草量4 965.5kg／hm2、1975年3 907.3kg／hm2、1985年3 601.1kg／hm2、1996年2 468.7kg／hm2、2006年1 644.6kg／hm2、2016年1 363.2kg／hm2，1964－2016年產(chǎn)草量呈持續(xù)下降趨勢，下降3 602.3kg／hm2，每10年降低692.8kg／hm2。其中，1964－1975年產(chǎn)草量大幅降低，降低了1 058.2kg／hm2；1975－1985年曲線較為平緩，產(chǎn)草量下降不明顯，下降了306.2kg／hm2；1985－2006年產(chǎn)草量下降速度加快，下降了1 956.5kg／hm2；2006－2016年產(chǎn)草量下降速度放緩，下降281.4kg／hm2（見圖3）。

圖3 查干哈達蘇木1964—2016年天然草地產(chǎn)草量變化

2.4 氣溫與降水量變化對產(chǎn)草量的影響

查干哈達蘇木氣溫與產(chǎn)草量之間呈顯著性負相關關系（P＜0.05），其回歸方程為y＝－1872.2x＋13445。降水量與產(chǎn)草量之間呈正相關關系，但并不顯著（P＞0.05），其回歸方程為y＝6.5897x＋860.96。氣溫的R2＝0.9357較降水量的R2＝0.4334更接近于1，說明氣溫與產(chǎn)草量的關系更為密切，詳見表1。

表1 氣溫和降水量對植被產(chǎn)草量的影響

3 討論與結論

（1）全球變暖是不爭的事實，查干哈達蘇木氣溫呈上升趨勢與全球氣溫變化一致，20世紀60年代至21世紀10年代氣溫增高了1.5℃。隨著氣溫的增加，草地產(chǎn)草量卻逐漸減少，二者之間存在著顯著的負相關關系（P＜0.05），此結論與Esechie等人的研究結果一致〔6〕。大量研究表明，增溫使植被產(chǎn)量降低可能是由于植被物候期提前導致，也可能與光合產(chǎn)物的累積、消耗有關〔7〕。

（2）有研究表明降水量與產(chǎn)草量之間呈正相關關系〔8〕，查干哈達蘇木1963—2016年降水量與草地產(chǎn)草量變化也呈正相關關系，但不顯著。其中，1964—1985年間隨降水量增加草地產(chǎn)草量卻呈直線下降，可能是因為氣候變暖導致土壤水分蒸發(fā)使植物生長環(huán)境更加干旱，從而導致減產(chǎn)〔9〕。同時，不合理的利用草地過度放牧也是導致草產(chǎn)量下降的重要影響因素〔10〕。查干哈達蘇木氣溫的R2＝0.9357較降水量的R2＝0.4334更接近于1，天然草地產(chǎn)草量的變化與氣溫變化關系更為密切。

〔1〕Solomon S.Climate Change 2007：The scientific basis／／Contribution of Working Group I tothe Forth Assessment Report of the IntergovernmentalPanel on Climate Change.Cambridgeand New York：Cambridge University Press，2007.

〔2〕陳隆勛，周秀驥，李維亮，羅云峰，朱文琴.中國近80年來氣候變化特征及其形成機制.氣象學報，2004，62（5）：634－646.

〔3〕林學椿，于淑秋，唐國利.中國近百年溫度序列.大氣科學，1995，19（5）：525－534.

〔4〕孫鳳華，袁健，路爽.東北地區(qū)近百年氣候變化及突變檢測.氣候與環(huán)境研究，2006，11（1）：101－108.

〔5〕楊恒山，曹敏建，李華.種草養(yǎng)畜與內蒙古自治區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展〔J〕.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2004，22（1）：179－182.

〔6〕Esechie H A，Mardi M O，SoukharounaM，etal.Influence of temperature on yield and chemical composition of alfalfa cv.Buraimi at first flower〔J〕.Crop Research，2002 23（3）：549－555.

〔7〕張鈦仁，顏亮東，張峰，等.氣候變化對青海天然牧草影響研究〔J〕.高原氣象，2007，04.

〔8〕WALSHJE，KATTSOVVM，CHAPMAN W L，etal.Comparison of arc－tic climate simulations by uncoupled and coupled global models〔J〕.Jour－nal of climate，2002，15：1429－1446.

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〔10〕趙鋼，曹子龍，李青豐.春季禁牧對內蒙古草原植被的影響〔J〕.草地學報，2003，（02）：183－188.

［＊通訊作者］占布拉，E－mail：zhanbula＠sina.com

The Influence of Temperature and Precipitation Changes on Natural Grassland Yield in Chaganhada Banner

Wang Jia min1、2，ZhanBula＊，Aotegen，HouWeifeng
（1.College of Ecology and Environmental Science，Inner Mongolia Agricultural University，Huhhot 010019，China 2.Inner Mongolia grass ecological environment（group）co.，LTD，Huhhot 010010，China）

Using the Chaganhada Banner in 1960－2016of air temperature，rainfall and natural grass yield analysis of temperature and precipitation changes impact on the yield of natural grassland.The result shows：the Chaganhada Banner in 1960－2016average annual temperature increased by 1.5℃，increasing 0.25℃or so every 10years.Precipitation decreased by 221.3mm，every 10years by 41.8mm.Based on the relationship between air temperature，rainfall and natural grass yield，with the increase of temperature，yield gradually reduce，significant negative correlation between the two（P＜0.05）；And relation with the change of precipitation were positively correlated，but the correlation was not significant（P＞0.05）.The temperature of the R2＝0.9357the precipitation R2＝0.4334is closer to 1，i.e.，the change of natural grassland yield more closely relationship with temperature changes.

temperature；precipitation；grassland；grass production

S812.1

A

2095—5952（2017）02—0023—04

2017－02－03

內蒙古民族文化建設研究工程

王伽珉（1992－），女，漢族，內蒙古四子王旗人，碩士，主要從事草地資源生態(tài)與管理方面的研究，E－mail：gaminay＠163.com