克氏针茅生长发育与气象要素变化相关性研究

李瑞锋

(乌审旗气象局,内蒙古乌审旗 017300)

1 引言

草原生态系统具有提供产品、调节气候等功能，是受人类活动影响较大的陆地生态系统。生物学家指出牧草的生长发育过程是牧草本身的生物学规律[1]，但水分和热量，对牧草的生长发育具有十分重要的影响。因此，对牧草生长发育所需气象条件进行分析，有助于了解牧草发育与气象要素之间的关系和规律。

乌审旗位于内蒙古自治区的最南端，地处毛乌素沙漠腹地，属温带大陆性气候。四季温差大，无霜期短，降水缺乏，光照条件好，蒸发量大，年平均气温为7.9℃，年平均日照时数为2 902.4h，年平均降水量为333.7mm，夏季降水占全年降水量的62%，4月至9月生长季降水占全年降水量的90%以上。本文利用乌审旗国家农业气象一级观测站2012年至2016年克氏针茅的观测资料与同期的降水、气温等气象要素资料，对克氏针茅的生长发育与气象要素之间的关系进行了分析，以期为草地生态气象研究和服务提供依据。

2 研究区域概况和资料来源

观测地点为乌审旗国家农业气象一级观测站，该站位于38°36′N，108°50′E，海拔1 307.2m。观测场地面积为10 000m2，围栏封闭，未放牧。牧草生长发育情况取自乌审旗国家农业气象一级观测站2012年至2016年克氏针茅的观测数据，气象资料为乌审旗国家一般气象站同期数据。

3 克氏针茅生长发育特征

3.1 发育期

克氏针茅2012年、2016年各发育期出现时间及生长状况见表1。从表中可以看出，近五年克氏针茅平均返青期在3月27日，其中2012年最晚，为4月7日，2014年、2016年最早，为3月22日；开花期平均为6月15日，其中2012年最晚为7月8日，2016年最早为6月9日；成熟期平均为6月29日，其中2012年最晚为7月8日，2016年最早为6月23日。

表1 克氏针茅2012～2016年发育期、高度和产量

3.2 高度

克氏针茅的高度从返青到成熟呈现递增的变化趋势，在返青期高度最低，随着发育期的改变逐渐增高，到成熟期达到最高。克氏针茅在返青期的平均高度为2cm，开花期的平均高度为12cm，成熟期的平均高度为14cm。从生长速率来看，草高在返青至开花阶段生长较快，其中2012年生长较慢，长高7cm，2014年生长较快，长高12cm；开花之后生长缓慢，甚至没有变化。牧草年际最大高度差为6cm。

3.3 产量

克氏针茅的产量因发育期和年份的不同有较大差异，返青期的千株鲜重在69.9～2230.3g之间，开花期的千株鲜重在70.3～2346.3g之间，成熟期的千株鲜重在271.8～2473.7g之间。从年际变化看，2012年克氏针茅的千株鲜重在各个发育期均为最小值，2016年返青期的千株鲜重最大，为230.3g，2015年的千株鲜重最大为346.3g，2015年成熟期的最大为473.7g。通过与千株鲜重的平均值比较，2012年、2013年、2014年，克氏针茅返青期产量在平均值之下，2012年开花期的产量在平均值之下，2012年、2016年成熟期的产量在平均值之下。

4 发育期各阶段气象要素特征

4.1 气温

表2为克氏针茅发育期气温情况。根据观测区内克氏针茅的长势特征，对相应时期的温度情况进行统计和分析得出，2012年至2016年克氏针茅返青时期的最低平均气温为6.7℃，开花时期的最低平均气温为19.3℃，成熟阶段的最低平均气温为20.6℃。由返青至开花积温在1 097.2～21 279.9℃之间，由开花至成熟积温在202.3～2 394.0℃之间。

表2 克氏针茅2012～2016年发育期各阶段气温情况

4.2 降水

通过统计克氏针茅2012～2016年发育期各阶段降水情况，得到，自返青至成熟，2012年的阶段降水总量最多，为230.7mm，2013年最少，为84.2mm，其中2016年返青期前降水量最多，为30.6mm，返青至开花2012年降水量最多为151.2mm，开花至成熟2012年降水量最多，为67.3mm。

5 发育期各阶段与气象要素相关性分析

5.1 气象要素对发育期的影响

气象要素对克氏针茅发育期的影响应综合考虑降水和气温的因素，通过对比表1、表2，降水对克氏针茅发育起重要作用，降水过多可能导致发育期延后；从返青期的降水和温度来看，返青前期降水偏少对克氏针茅的发育影响不大。

5.2 气象要素对草高、千株鲜重的影响

将克氏针茅草高和千株鲜重与对应的气象条件进行统计分析得出：草高与千株鲜重有直接关系，即草高越高，千株鲜重越大。克氏针茅的草高主要受气温和降水的影响，其中受降水因素影响较大，2012年降水最多，但草高和千株鲜重为历年中较低值；2013年降水最少，草高和千株鲜重也为历年中较低值。2012年、2013年返青前期积温均较高，草高即产量偏低。

6 小结

（1）克氏针茅的生长发育受气温和降水的共同影响，与气温相比，克氏针茅生长发育对降水比较敏感，降水偏多或者偏少对其发育都不利。

（2）返青前期的积温高低以及降水多少对克氏针茅后续生长有较大影响，积温高，降水偏多或偏少，导致草高偏低、千株鲜重偏低。

（3）由于克氏针茅的监测时间短，利用数理统计进行气象条件影响分析样本数量偏少，无法进行系统性分析。

［1］冯秀藻,闵庆文.一个用于反映天然牧草生长规律的综合农业气象指数［J］.中国气象农业,1994,15(2):47-49.