内蒙古畜牧精细化气候区划研究

刘 洪，郭文利，权维俊

(北京市气候中心，北京 100089)

内蒙古草原地处祖国北部边疆，草原资源丰富，是我国重要的畜牧业基地之一[1]。由于气候条件的不同，全区由东到西形成了草甸草原、典型草原、荒漠草原、草原化荒漠和荒漠的自然景观。在不同的草原类型上，分布着不同种类的家畜。如牛、马多分布在温凉较湿润的东部，骆驼则只在温热干旱的荒漠地区可见。这种不同畜种分布状况的形成，是多少年来自然和人工选择的结果，也是家畜对环境适应的具体表现。所以，气候直接影响了植被和家畜的形成[2]。

畜牧气候区划是内蒙古自然资源和区划的一个组成部分，是为合理、充分利用牧业气候资源，避免和克服不利的气候条件，进行牧业可持续发展提供科学依据[3]。本研究基于气候资源时空分布的千米网格数据，建立内蒙古畜种地理分布的精细化区划指标体系，借助区划制作软件平台，完成高精度的内蒙古牧草精细化气候区划，为进一步畜牧业生产区域合理布局提供科学依据。

1 区划资料收集与整理

1)收集了内蒙古全区107个气象台站1971-2007年逐日气象资料。通过整理计算得到各台站年、月、旬的气象数据，并处理成多年平均值。

2)依据内蒙古自治区统计局数据，得到内蒙古自治区主要畜种(牛、马、骆驼、绵羊、山羊)分布的牧业旗县及各种家畜头只数[4]。畜种资料处理成1981-2000年20年平均值。畜种结构均用按羊单位计算的家畜比重(Y%)表示，样本数77个，为旗、县级单元数。

2 畜牧气候区划方案

2.1畜牧气候区划方法及相关气候模式 根据内蒙古牛、马、绵羊、山羊、骆驼5种主要放牧家畜的地理分布，结合地形、地势、气候特点等要素进行分析。年平均气温、年降水量与各种放牧家畜的地理分布关系密切，这符合内蒙古地区的实际情况，也与前人的研究成果相同[3,5]。因此，选择年平均气温和年降水量作为畜牧气候区划的因子。根据所选因子对不同畜种的影响程度，利用牧业旗县家畜的比重及气候资料，采用逐步回归方法，以此建立内蒙古自治区畜牧气候区划的小网格推算模型(表1)。

所有回归方程相关系数均在0.7以上，显著水平均为0.001，这说明这些方程可以满足内蒙古地区牧业气候区划的要求。

表1 内蒙古自治区畜牧气候区划的推算模型

分析表1，可以看出：牛所占家畜比重随年降水量的增加而增加；马所占家畜比重随年平均气温的增加而减少；骆驼所占家畜比重随年降水量增加而减小；绵羊受温度影响最为明显，随年平均气温的增加，绵羊所占家畜比重减小，这可能与其抗热性较差、不适宜生活在太炎热的环境的特性有关；山羊所占家畜比重随年平均气温的增加而增加，这说明山羊较适应高温且饲草贫乏的西部地区。这与内蒙古的实际情况比较吻合[6]。

2.2畜牧区划指标 依据气候相似原理和区间差异最大、区内差异最小原则，根据气候模式的计算结果，结合前人研究成果[3,7]，提取内蒙古畜牧精细化区划的指标(表2)。

表2 内蒙古自治区畜种结构地理分布的区划指标 %

根据不同畜种地理分布状况，将牛、骆驼区划指标分为5个等级：适应性强、适应性较强、适应性一般、适应性较差、适应性差。因马、绵羊和山羊分布较为广泛，将区划指标分为4个等级，分别为：适应性强、适应性较强、适应性一般和适应性较差。

3 区划结果

依据107个气象台站的历史数据，结合1 km×1 km网格点上的纬度、经度、海拔高度、坡度、坡向等地理数据，应用梯度距离平方反比法推算生成年平均气温、年降水量分布的千米网格栅格图。推算公式如下[8-10]：

式中，X和Xi为网格点与气象站点的X轴坐标值，Y和Yi为网格点与气象站点的Y轴坐标值，E和Ei为网格点与气象站点的海拔高程。Cx、Cy和Ce为站点气象要素值与X、Y和海拔高程的多元回归系数。di为网格点到第i站点的大圆半径距离，n=107，为用于插值的气象站点的数目。Zi为气象站点气象要素值，Z为网格点的气象要素值。

将栅格数据代入表1中各方程进行运算，可得出内蒙古自治区各畜种比重在每个千米网格单元上的分布值，再结合表2中区划指标进行分级，即可得出内蒙古自治区不同畜种地理分布的区划图(图1～6)。然后根据内蒙古草地类型地理分布，结合不同畜种的气候区划结果，得到畜牧气候分区(图6)。

内蒙古畜牧气候区划结果表明，牛、马对水草的要求较高，适宜在雨水多、热量较少的东部地区生活。主要分布在年降水量大于200 mm，≥0 ℃的年生物学积温(0～30 ℃年积温，>30 ℃按30 ℃计算)为2 000～3 500 ℃·d的地区，包括呼伦贝尔草原、科尔沁草原、锡林郭勒草原、乌兰察布草原和鄂尔多斯草原及以东地区[11]。这里的草原大部分属于草甸草原和典型草原，少部分荒漠草原。绵羊不耐酷热，主要分布于内蒙古的中东部，锡林郭勒西部，乌兰察布盟东北部及呼伦贝尔盟西部地区；山羊比较耐旱，对低矮牧草和灌木均可采食，主要分布在年降水量100～200 mm的地区，阿拉善盟和伊克昭盟最多；骆驼最耐旱，主要分布在年降水量200 mm左右的西部地区，包括阿拉善盟、巴彦淖尔盟和乌兰察布盟的部分地区。

4 分区评述

4.1温凉半湿润草甸草地牛、马、羊气候区 该区包括额尔古纳右旗，额尔古纳左旗，鄂伦春自治旗，莫力达瓦达翰尔自治旗，阿荣旗，牙克石，阿巴尔虎旗大部，鄂温克族自治旗，扎兰屯科尔沁右翼前旗，乌兰浩特西部，东乌珠穆沁旗东部，西乌珠穆沁旗东部，扎鲁特旗西部，科尔沁左翼中期西部，突泉西部，科尔沁左翼后期部分，多伦，克什克腾旗大部，太仆寺旗大部，正蓝旗东部，赤峰和翁牛特旗少部分地区，巴林左、右旗北部等地(图6)。

该区水草优厚、草地畜牧业生产潜力较大。水分资源较多，热量资源较少，有利于牧草生长，牲畜放牧和抓膘。但是牧草返青时间较晚，特别是北部牲畜吃饱青的时间很短；冬季寒冷，特别是北部最冷月平均气温较低，白灾发生频繁，对自然放牧有一定影响[1]。

4.2典型草原草地牛、马、羊气候区 该区包括新巴尔虎左旗大部，新巴尔虎右旗，陈巴尔虎旗西部，东、西乌珠穆沁旗大部，化德县，锡林浩特，突泉东部，科尔沁左翼中旗东部，扎鲁特旗东部，阿鲁科尔沁旗，巴林左、右旗，翁牛特旗，伊金霍洛旗，准格尔旗，东胜旗，商都，察右后，察右前，阿巴嘎旗，正镶白旗，镶黄旗，固阳，乌审旗，达拉特旗，四子王旗，达茂等旗县的一部分地区(图6)。

图1 牛地理分布气候区划图

图2 马地理分布气候区划图

图3 绵羊地理分布气候区划图

图4 山羊地理分布气候区划图

图5 骆驼地理分布气候区划图

图6 内蒙古畜牧业气候区划图

该区东部地区(主要包括呼伦贝尔和锡林郭勒等地区)夏季温凉、湿润，条件较好，冬季寒冷，积雪日期长，多白灾，对牧业生产危害较大[3]。大部分地区有利于牧草生长和牲畜放牧，适宜发展牛、马、羊等大、小牲畜，尤其是东、西乌珠穆沁旗水草丰美，是内蒙古自治区肉用羊生产基地。

西部地区(主要包括鄂尔多斯市地区)全年水热总量较丰富，但降水季节过晚，春季多风少雨，春旱严重，夏季又多降暴雨或大雨，水土流失严重，风沙危害甚大。多数地区植被稀疏，应以发展山羊、裘皮羊为主[1]。

4.3荒漠草原草地羊、牛、马气候区 该区包括阿巴嘎旗西部，苏尼特左旗，苏尼特右旗，四子王旗，达茂旗，乌拉特中旗，乌拉特前旗大部，杭锦旗，鄂托克旗，鄂托克前旗东部地区(图6)。

该区温暖、干燥。境内草地辽阔，牧草质量好，但水资源匮乏，风多沙大，植被稀疏，牧草低矮、稀疏，草地退化和沙化严重，产草量较低，畜牧业发展水平低下[12]。在家畜结构中，该区北部羊只头数较多，绵羊占首位，其次是牛和马，还有少量的山羊。南部小畜以山羊最多，次为绵羊，大畜以牛最多，马次之，骡、驴、骆驼也有相当数量。

4.4草原化荒漠草地绵羊、山羊、骆驼气候区 该区包括二连浩特，苏尼特左旗，苏尼特右旗，四子王旗，乌拉特中旗，五原，杭锦旗，鄂托克旗等西部，临河，乌海，乌拉特后旗，阿拉善左旗东部地区(图6)。

该区热量条件好，降水条件差。气候干热，并有毛乌素沙漠和库布齐沙带，风沙严重，植被稀疏，以小灌木和小禾本科牧草为主。该区以绵羊为主，牛和山羊次之，骆驼也占有相当地位。草地植物以灌木和小灌木为主，叶小刺多，可食部分少，且灰分含量高，气味很浓，除骆驼外其他家畜很少采食。该区人少畜多，经营管理粗放，草地生产力很低[1]。

4.5荒漠草地山羊、骆驼气候区 该区位于内蒙古自治区西部，包括阿拉善右旗，额济纳旗，阿拉善左旗北部和乌拉特后期大部(图6)。

该区气候干燥、温热。境内沙丘累累，地表水极缺，呈现一片荒漠景观，牧草不宜生长，小片或零星分布一些半灌木和灌木，仅局部有草原草地，产草量极低。牧业气象灾害多，黑灾、大风及风沙危害均很严重，自然条件十分严酷[3,13]。在家畜结构中，骆驼和山羊占主要地位，其次为绵羊，牛和马所占家畜比重均不足5%。

5 合理布局的对策建议

5.1温凉半湿润草甸草地牛、马、羊气候区 利用好现有的打草地，建立适当规模的高产稳产饲料基地，增加饲草贮量，在雪封前运往牲畜集中的地区，以保证牲畜安全越冬过春；利用暖季牧草资源丰富的优势，用经济有效的放牧方式，抓好夏秋膘，10-11月集中育肥当年准备出售的肉用牛、羊，12月屠宰处理。发展季节畜牧业是减轻草地压力，提高草地生产力和经济效益的有效途径，也是由头数畜牧业向效益畜牧业转变的基础手段[14]；大力发展草地农业，发挥农牧交错带―农畜产品互通有无的通道作用，充分利用种植业秸秆等农副产品资源，以农养牧，以牧促农，通过协调农牧业间的物质循环与能量转化，缓解畜草矛盾，向效益畜牧业方向发展，促进本区域的全面可持续发展[15-17]。

5.2典型草原草地牛、马、羊气候区 东部地区应发挥草地生产力高的优势，科学设定合理载畜量，充分利用天然草地资源，提高畜牧业生产水平；积极建设栽培草地，同时加强畜牧业的科技支撑能力，建立产、学、研、企一体化的畜牧业产业发展及社会化服务体系，提高畜牧业抵御灾害的能力[18]；西部地区应以生态保育和生态旅游为主[15]。首先，实行围封、禁牧等措施，促进退化草地自然恢复；大力植树种草，退耕还林还牧，提高植被覆盖率，控制水土流失，牧业以发展半舍饲为主；通过发展城镇化，吸引人口集中居住，减少经济活动对天然草地的依赖[19]；发挥自然和人文旅游资源优势，如浑善达克沙地、鄂尔多斯等地区，适度开发旅游业，促进当地经济发展，以求达到既维护和建立新的生态平衡体系，又能保护农牧民获得最佳经济效益之目的[20]。

5.3荒漠草原草地羊、牛、马气候区 该区依其气候、草地、畜种等特点，应建立肉用羊、细毛羊和半细毛羊基地。可采取以下措施：第一，天然割草地不多，应充分发挥现有割草草地和草库伦(围栏草地)的作用，开辟缺水草地，积极开发秸秆饲料，大力增加冬春贮草；第二，应充分发挥夏秋草地生产力高的优势以及幼畜对饲料转化率高的特点，以提高肉用羊的育肥屠宰率[21]；第三，压缩马的比重，控制牛的发展，提高绵羊和山羊的数量[22]；第四，该区冬季严寒多大风，应增加棚圈设施，以抵御严寒和风雪。

5.4草原化荒漠草地骆驼、山羊气候区 该区应从自然经济条件的实际出发，严禁超载过牧，以减轻草地压力，促进退化草地恢复；发展边境贸易和旅游业，推进牧区城镇化，引导牧民向二三产业转移，减轻当地经济对草地畜牧业的依赖[15,23]；发展适应强的戈壁羊和山羊为主，同时积极恢复和发展养驼业，再酌情以专业户和牧业联户形式，适当舍饲和半舍饲一些半细毛羊[22]。

5.5荒漠草地山羊、骆驼气候区 该区自然条件恶劣，应采取有效措施改善生态环境，防治草地退化和沙化，增强牧业生产能力。首先，压缩家畜与种草育草相结合，提高草地质量，逐步恢复退化草地；其次，可选择水分条件相对较好的地方，开辟栽培草地，以改善饲草饲料和家畜过冬度春的条件[13]。

依据家畜对生境的适应性，应主要发展羔皮羊、裘皮羊、山羊。但骆驼能适应严酷的自然环境，也不与其他家畜争食，能采食灌木、半灌木之类带咸、苦味的牧草，也是该区生产性能较高的畜种。

6 结论

无论是防治草地退化、保护草地生态环境，还是提高草地经济产量、保证畜牧业持续发展，都需要通过调整畜种结构和载畜量来实施。在草地类型和产草量气候区划的基础上，进行畜牧气候区划，才能为草地畜牧业优化布局提供较为全面和翔实的数据和技术支持。因此，畜牧气候区划是草地资源气候区划中必不可少的组成部分。

利用GIS技术，基于气候和遥感耦合的细网格数据，进行草地气候区划，可极大地节省人力、物力和资金，并可用较短的时间完成区划产品制作[24]。因此，在实际应用中，可实现用较少的成本进行草地气候区划产品的及时更新，为畜牧业合理布局规划提供翔实的数据基础。

由于本研究未考虑土壤质地、经济等非气候因素的影响，是在宏观尺度上进行内蒙古畜种分布与气候关系研究，应用GIS进行插值所得到的模拟结果与实际畜种分布必然会有一定的误差。

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