查干哈达苏木气温与降水量变化对天然草地产草量的影响

王伽珉，占布拉，敖特根，侯伟峰

（1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院，内蒙古呼和浩特 010011；2.内蒙古蒙草生态环境（集团）有限公司，内蒙古呼和浩特 010010）

查干哈达苏木气温与降水量变化对天然草地产草量的影响

王伽珉1、2，占布拉＊，敖特根，侯伟峰

（1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院，内蒙古呼和浩特 010011；2.内蒙古蒙草生态环境（集团）有限公司，内蒙古呼和浩特 010010）

利用查干哈达苏木1960－2016年气温、降水量以及天然草地产草量的资料来分析气温与降水量变化对天然草地产草量的影响。结果显示：查干哈达苏木20世纪60年代至21世纪10年代气温增高了1.5℃，每10年递增0.25℃左右。1964－2016年降水量下降了159.6mm，每10年下降30.7mm。气温、降水量与天然草地产草量的关系为：随着气温的增加，产草量逐渐减少，二者之间存在显著的负相关关系（P＜0.05）；而与降水量的变化呈正相关关系，但其相关性不显著（P＞0.05）。气温的R2＝0.9357较降水量的R2＝0.4334更接近于1，即天然草地产草量的变化与气温变化关系更为密切。

气温；降水量；草地；产草量

气候变化及其为人类带来的影响已经引起全球的广泛关注。在IPCC第四次评估报告中指出，全球平均地表温度一直呈现增长趋势，尤其近几年增长幅度大大增加〔1－3〕。与此同时降水量也出现了规律性的变化，有研究指出：我国东北地区年降水量有减少的趋势〔4〕。不断变化的气候对天然草地也有一定的影响，固定区域（人为干扰较轻）的气候变化很大程度上影响了天然草地产量的高低，二者之间有着不可分割的密切联系〔5〕。本研究将查干哈达苏木50多年气温、降水量数据、天然草地产草量资料与实地调查相结合，分析查干哈达苏木气温与降水量变化对天然草地产草量变化的影响，为提高该地区草地产草量、合理利用草地资源、建设草地生态平衡提出参考性意见。

1 材料与方

1.1 研究区概况

查干哈达苏木是农牧并举的牧业苏木，生态环境脆弱、土地退化严重的国家级贫困苏木，位于赤峰市巴林左旗西南部，分别与哈达英格乡、野猪沟乡、哈拉哈达乡、巴林右旗幸福之路苏木接壤。总面积401.73km2，海拔624m，年均气温5.7℃，年均降水量250ml，年均蒸发量1 800－2 000mm，无霜期125－135d。土壤主要有暗栗钙土、栗钙土、栗沙土和风沙土。

1.2 资料来源

1960—2016年查干哈达苏木气象站历年气象材料；20世纪60年代中国科学院内蒙宁夏综合考察队在查干哈达苏木调查的天然草地样地资料；20世纪80年代草原普查数据；1998年以来的主要草地类型监测资料；2016年8月实地调查数据。

1.3 实地调查方法

根据查干哈达苏木不同地形、地貌选取样地进行测产。草本选取1×1m2样方，齐地面刈割，灌丛选取25×4m2或10×10m2样方，剪取其1／2的可食部分，将剪取部分自然风干后称重，每个样方重复3次。

1.4 数据处理

用Excel2003进行数据整理和产草量变化对气温与降水量变化的响应进行相关性分析，并制图，使用SAS软件对气温与降水量变化和产草量变化之间的相关性进行测验。

2 结果与分析

2.1 不同年代气温变化

查干哈达苏木20世纪60年代－21世纪10年代的气温分别为：4.8℃、4.9℃、5.2℃、5.8℃、6.5℃、6.3℃，气温增高了1.5℃，平均每10年递增0.25℃左右，气温变化总体呈增长趋势，20世纪90年代增温最明显，21世纪00年代气温达到最高点。20世纪60年代—20世纪80年代曲线上升较为平缓，气温增高不明显，仅增高了0.4℃；20世纪80年代—本世纪初期曲线坡度增大，气温增高明显，增高1.3℃；21世纪初期至今曲线呈下降趋势，气温降低了0.2℃，详见图1。

图1 查干哈达苏木20世纪60年代—21世纪10年代气温变化

2.2 不同年份降水量变化

查干哈达苏木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。降水量具体变化趋势是先上升后下降，1964－1985年曲线呈上升趋势，1985年曲线达到最高点，降水量增高了237.7mm，年均增长11.3mm。1985－2016年曲线呈下降趋势，其中1985－2006年降水量下降速度较快，降低了307.1mm，年均下降14.6mm；2006—2016年下降速度较慢，降低了90.2mm，年均下降9.2mm，详见图2。

图2 查干哈达苏木1964—2016年降水量变化

2.3 不同年份草地产草量变化

查干哈达苏木1964年产草量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年产草量呈持续下降趋势，下降3 602.3kg／hm2，每10年降低692.8kg／hm2。其中，1964－1975年产草量大幅降低，降低了1 058.2kg／hm2；1975－1985年曲线较为平缓，产草量下降不明显，下降了306.2kg／hm2；1985－2006年产草量下降速度加快，下降了1 956.5kg／hm2；2006－2016年产草量下降速度放缓，下降281.4kg／hm2（见图3）。

图3 查干哈达苏木1964—2016年天然草地产草量变化

2.4 气温与降水量变化对产草量的影响

查干哈达苏木气温与产草量之间呈显著性负相关关系（P＜0.05），其回归方程为y＝－1872.2x＋13445。降水量与产草量之间呈正相关关系，但并不显著（P＞0.05），其回归方程为y＝6.5897x＋860.96。气温的R2＝0.9357较降水量的R2＝0.4334更接近于1，说明气温与产草量的关系更为密切，详见表1。

表1 气温和降水量对植被产草量的影响

3 讨论与结论

（1）全球变暖是不争的事实，查干哈达苏木气温呈上升趋势与全球气温变化一致，20世纪60年代至21世纪10年代气温增高了1.5℃。随着气温的增加，草地产草量却逐渐减少，二者之间存在着显著的负相关关系（P＜0.05），此结论与Esechie等人的研究结果一致〔6〕。大量研究表明，增温使植被产量降低可能是由于植被物候期提前导致，也可能与光合产物的累积、消耗有关〔7〕。

（2）有研究表明降水量与产草量之间呈正相关关系〔8〕，查干哈达苏木1963—2016年降水量与草地产草量变化也呈正相关关系，但不显著。其中，1964—1985年间随降水量增加草地产草量却呈直线下降，可能是因为气候变暖导致土壤水分蒸发使植物生长环境更加干旱，从而导致减产〔9〕。同时，不合理的利用草地过度放牧也是导致草产量下降的重要影响因素〔10〕。查干哈达苏木气温的R2＝0.9357较降水量的R2＝0.4334更接近于1，天然草地产草量的变化与气温变化关系更为密切。

〔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〕陈隆勋，周秀骥，李维亮，罗云峰，朱文琴.中国近80年来气候变化特征及其形成机制.气象学报，2004，62（5）：634－646.

〔3〕林学椿，于淑秋，唐国利.中国近百年温度序列.大气科学，1995，19（5）：525－534.

〔4〕孙凤华，袁健，路爽.东北地区近百年气候变化及突变检测.气候与环境研究，2006，11（1）：101－108.

〔5〕杨恒山，曹敏建，李华.种草养畜与内蒙古自治区农业的可持续发展〔J〕.干旱地区农业研究，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〕张钛仁，颜亮东，张峰，等.气候变化对青海天然牧草影响研究〔J〕.高原气象，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.

〔9〕侯琼，梁秀婷.内蒙古典型草原水分条件与天然牧草产量的关系〔J〕.气象，2006，32（刊）：116－120.

〔10〕赵钢，曹子龙，李青丰.春季禁牧对内蒙古草原植被的影响〔J〕.草地学报，2003，（02）：183－188.

［＊通讯作者］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

内蒙古民族文化建设研究工程

王伽珉（1992－），女，汉族，内蒙古四子王旗人，硕士，主要从事草地资源生态与管理方面的研究，E－mail：gaminay＠163.com