锡林郭勒牧草营养成分年际变化及其与气象要素的关系

武艳娟，史激光

(1.内蒙古自治区气象局，内蒙古 呼和浩特市 010051；2.锡林浩特国家气候观象台，锡林郭勒 锡林浩特市 026000)



锡林郭勒牧草营养成分年际变化及其与气象要素的关系

武艳娟1，史激光2

(1.内蒙古自治区气象局，内蒙古 呼和浩特市 010051；2.锡林浩特国家气候观象台，锡林郭勒 锡林浩特市 026000)

本文利用2007-2011年锡林浩特牧草营养成分数据，及同期年均气温、年降水量、年日照时数数据，分析了牧草营养成分的年际变化规律及其与气象要素的关系。结果表明：在2007-2011年，粗纤维含量由低于20%的含量增加到接近40%，灰分含量由10%下降到5%，粗蛋白和脂肪含量变化不大，变化在3%之内。年均气温、年降水量和年日照时数三个气象要素中，年日照时数是影响粗蛋白、粗脂肪和粗纤维含量变化的最主要因素，年均气温是影响灰分含量变化的最主要因素。

牧草；营养；气象

牧草是生态环境重要的组成部分，有利于防风固沙和美化环境。同时，也是各类食草动物的重要食物来源，对于食草动物的生存意义重大。锡林郭勒盟是内蒙古草原的主要分布区域之一，也是内蒙古畜牧业发展的重要区域，积极认识当地牧草营养成分及其与气象要素的关系，对于充分利用牧草资源、发展畜牧业具有重要意义。

1 研究区域概况〔1-4〕

锡林郭勒盟地处内蒙古中部地区，北纬43°02′～44°52′，东经115°13′～117°06′，海拔1170m，属于温带半干旱大陆性气候。主要气候特点是风大、干旱、寒冷。年平均气温0-3℃，平均降雨量295mm，年日照时数为2800-3200小时。锡林郭勒盟总面积20.3万平方公里，可利用草原面积18万平方公里，占内蒙古五分之一，牛、马、羊、驼等草食家畜拥有量位居全国地区级首位，是国家和自治区重要的畜牧业生产基地。

2 材料与方法

2.1 试验地选择

试验地为锡林郭勒盟生态气象监测站天然草场监测场，面积为10平方公里的典型草原区域，主要植物种类有：克氏针茅(Stipakryloyii)、羊草(Aneurolepidiumchinense)、糙隐子草(Cleistogenesserotina)、知母(AnemarrhenaasphodeloidesBunge)、矮葱(AlliumanisopodiumRegel)、冷蒿(Artemisiafrigidawilld)等。

2.2 测定方法

每年7月中旬在牧草监测场内随机选择混合牧草4个重复(1m×1m)齐地面剪下，求其(1m×1m)平均值，待阴干后取样品250克进行牧草营养成分的测定。粗蛋白：采用开氏法，用硫酸-硫酸钾-硫酸铜消煮；粗脂肪：采用研磨浸提法；粗纤维：采用酸洗涤法；灰分：采用干烧法。

2.3 数据分析方法

采用2007-2011年牧草主要营养成分数据分析牧草主要营养成分的年际变化；结合同期年均气温、年降水量、年日照时数数据，采用灰色关联分析法〔5〕分析牧草主要营养成分与气象要素的关系。

灰色关联方法的分析步骤〔5〕：

1)设参考数据列为X0={x0(k)，k=1，2，……，n}，比较数据列为Xi={xi(k),k=1,2,……,n}(i=1,2,3,……,m)；

2)初始化处理：将参考数据列和比较数据列中的数据分别用x0(1)和xi(1)除之，使各列数据无量纲化；

3)求绝对差：△i(k)=|x0(k)-xi(k)|，(i=1,2,3,……,m；k=1,2,……,n)

4)求关联系数：计算各比较数列与参考数列在各年的关联系数，公式为

①

其中，ρ=0.5。

5)求关联度ri：取关联系数的算术平均值。

6)求关联序：按照关联度的大小排序，区分其关联程度大小。关联度越大，表明关联的程度越大，反之亦然。

3 分析结果

3.1 牧草营养成分的年际变化

图1 牧草主要营养成分的年际变化

整体来看，不同年份牧草成分含量的排序均为粗纤维>粗蛋白>灰分>粗脂肪。2007-2011年，粗纤维含量多数都在20%以上，粗蛋白的含量在10-20%，灰分和粗脂肪含量几乎均在10%以内。其间，不同牧草营养成分变化各有差异，牧草粗纤维有明显的增加趋势，从低于20%的含量增加到接近40%，增加了20%，变化较为明显；灰分含量在2007年和2009年略大于10%，2007-2011年整体稍有下降，从10%下降到5%；粗蛋白和粗脂肪含量变化不大，变化都在3%之内。

3.2 牧草营养成分与气象要素的关系

分别以粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和灰分的含量作为参考数列，以年均气温、年降水量、年日照时数作为比较数列，按照灰色关联分析步骤对数据进行分析，表1为计算结果。从结果来看，各气象要素对粗蛋白含量影响的排序为年日照时数>年均气温>年降水量，这与对粗脂肪含量影响的排序一致；对粗纤维含量影响的排序为年日照时数>年降水量>年均气温。可以看出，在三个气象要素中，年日照时数是影响粗蛋白、粗脂肪和粗纤维含量变化的最主要因素。气象要素对灰分含量影响的排序为年均气温>年日照时数>年降水量，年均气温是影响灰分含量的最主要因素。

表1 牧草各营养成分与各气象要素的关联分析

4 结论与讨论

4.1 在2007-2011年期间，粗纤维含量由低于20%的含量增加到接近40%，灰分含量从10%下降到5%，粗蛋白和脂肪含量变化不大，变化在3%之内。

4.2 在2007-2011年期间，年均气温、年降水量和年日照时数三个气象要素中，年日照时数是影响粗蛋白、粗脂肪和粗纤维含量变化的最主要因素，年均气温是影响灰分含量变化的最主要因素。

4.3 牧草各种营养成分的高低是评价其营养价值的重要依据，一般来说粗蛋白质含量愈高、粗纤维含量愈低，牧草营养价值愈高〔6〕。目前气象对牧草的影响研究多集中在在气象条件与牧草产量、生长条件等方面〔7-8〕，尚未见到对牧草营养成分的影响分析。气象要素对牧草营养成分形成如何定量影响，是否可以通过研究气象要素和牧草营养成分的关系，对牧草营养成分进行预报预测，从而为科学确定载畜量、提升畜产品品质等畜牧业生产活动提供依据等一系列问题还需进一步深入研究

〔1〕锡盟行署办公厅.总体概况.2014-06-23.http://www.xlgl.gov.cn/zjxlgl/ztgk/201406/t20140623_1231544.html

〔2〕锡盟行署办公厅.自然地理.2015-04-21.http://www.xlgl.gov.cn/zjxlgl/zrdl/

〔3〕锡盟行署办公厅.自然资源.2015-04-21.http://www.xlgl.gov.cn/zjxlgl/zrzy/

〔4〕伊利勒特，孙世贤，杨尚明，卫智军.郭勒盟草原旅游资源与特点及管理对策〔J〕.草原与草业，2014(26)：24-27.

〔5〕刘思峰，党耀国，方志耕，等.灰色系统理论及其应用〔M〕.北京：科学出版社，2000：50-51.

〔6〕史激光.锡林郭勒天然草地营养成分评价〔J〕.草业科学，2012，29(12)：1941-1944.

〔7〕姚玉碧，张秀云，段永良.亚高山草甸类草地牧草生长发育与气象条件的关系研究〔J〕.草业科学，2009，26(3)：43-47.

〔8〕伏兵哲，兰剑，李小伟.宁夏天然草地气象因子与草地初级生产力关系研究〔J〕.草地学报，2012，20(3)：407-412.

2015-03-16

杨永刚(1969-)，男，内蒙古赤峰人，从事草原管理保护工作。

张淑艳(1964-)，女，内蒙古通辽人，教授，硕士研究生导师。

S812.1

A

2095—5952(2015)02—0010—03