我国北方农牧交错带草地生产力及载畜量对气象要素响应的再研究

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1、http://www.paper.edu.cn我国北方农牧交错带草地生产力及载畜量对气象要*素响应的再研究121何玉斐，张宏伟，张宏升1北京大学物理学院，北京（100871）2内蒙古多伦县草原工作站，内蒙古多伦（027300）E-mail：hsdq@pku.edu.cn摘要：利用我国北方农牧交错带锡林郭勒草原南缘地区的畜牧业统计资料和气候资料，应用Miami模型和ThornthwaiteMemorial模型研究了草地生产潜力对气象要素变化的响应，与草地实际生产力进行了对比，并分析了当地理论载畜量和现实载畜状况。研究结果表明降水是影响锡林郭勒草原南侧草地生产力的主要限制因子，草地现实生产力为2

2、968.5kghma/⋅，仅占草地生产潜力和草地气候生产潜力的58.9％和15.3％，具有较大的提升空间。草原载畜量长期处于高超载状态，草地质量系数仅为0.2584，提高草地质量已成为发展当地畜牧业的当务之急。关键词：北方农牧交错带，气候要素，草地生产力，载畜量0.引言几千年前，因气候变化，我国北方地区发生了原始农业文化衰落、牧业文化兴起的土地利用方式转变过程，从而导致了以半农半牧、时而农时而牧为特征的北方农牧交错带的形成。该地带位于北部牧区和南部牧区之间，把我国东部季风农业区和西北干旱牧业区分开。依据[1]气候条件和长期的农业生产活动以及我国农牧交错带划分指标，农牧交错带的位置位于东北、河

3、北、山西、陕西与内蒙古之间以及宁夏南部和甘肃中部，其东南界限由呼伦贝尔高原东部沿大兴安岭西，转向大兴安岭东南山前平原，经乌兰浩特、泰来、杜尔伯特、通榆、赤峰、围场、张家口、坝上、大同、河曲、环县北、固原北、会宁北、兰州南；其西北界限沿海拉尔偏西、锡林郭勒东部、西乌、王盖庙、化德、乌兰察布后山、包头偏东、伊克昭盟东部、盐池东、宁夏中南至兰州北。北方农牧交错带是对气候变化响应最为敏感的区域之一，生态平衡功能脆弱，农牧业生产不稳定。本文利用锡林郭勒草原南缘地区农牧交错带气象与草地生态资料，采取统计资料分析、定点调查、微观分析和宏观研究相结合，定量研究与定性分析相结合的方式，研究北方农牧交错带草地生

4、产潜力和载畜量对气象要素的响应，并对比分析现实载畜状况和发展潜力，为北方农牧交错带农牧业生产的可持续发展和生态环境建设提供科学依据。1.资料获取与处理锡林郭勒草原位于蒙古高原东部，阴山北麓，其南缘地区属温带半干旱气候，气候特点是冬季严寒漫长，春季干旱多大风，降水量的年变率与季节性变率较大，年平均降水量不足400mm，年平均蒸发量约为降水量的4倍。土壤类型以栗钙土和风沙土为主。植被类型既有草甸草原景观又有典型草原景观，草地质量属中等水平。本文利用1999年-2002年锡林郭勒草原南缘地区天然草场、人工草地、高产饲料地的面积及产量等畜牧业和气象资料。其中，气象资料为年平均气温及年降水量资料，其中

5、，年平均气温为采样频率1小时、观测精度0.1℃的气温资料的年平均，年降水量为20-20时日*本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金和北京自然科学基金项目（8025012）的资助。-1-http://www.paper.edu.cn降水量资料的年总和，观测精度为0.1mm。2.结果与分析2.1草地现实生产力表11999～2002年锡林郭勒草原南缘草地现实生产力一览表项目天然草场人工草地高产饲料地草地现实数值生产力面积产量面积产量面积产量2年份(kg/hm)222222(hm)(kg/hm)(hm)(kg/hm)(hm)(kg/hm)199916233454011047195080001500

6、01263200016233423716986937.5155138630969200116233437520048105853478030666200216223449419267225282007503976平均968.5锡林郭勒草原南缘地区草场大致可以划分为天然草场、人工草地、高产饲料地三种。草地现实生产力可表示：3∑yAii⋅i=1(1)Y=GR3∑Aii=1式中，Y表示草地现实生产力，yi(1=,2,3)分别代表天然草场、人工草地、高产饲料地GRi2各自单位面积的草地现实生产力(kghm/)，Ai(1=,2,3)分别代表天然草场、人工草地、i高产饲料地的面积。表1给出了1999～2

7、002年的草地现实生产力。2.2草地气候生产潜力有研究表明，扣除人为因素影响后，草场气候生产力主要决定于气候、土壤和牧草条件。其中，土壤结构、肥力、牧草种类、数量等条件在相对短的时期内较稳定。而在气候影响因子中，辐射能在短期内有较大变化，但尚能满足牧草光合作用需要，热量和水分对牧草[2]产量都有很大影响。从植物生理过程角度，温度和降水经过地表物理过程和状态的变化影响植物的光合作用速率与呼吸过程，从而导致草地生