三江源区高寒草地牧草发育期及其产量与降水、热量因子的关系

中国草食动物科学　２０１２，正　牧革－　一　草地一十明天糸　一…抛　摘要：根据青海省三江源区同德县１９９９－－２０１１年天然牧草数据和气候资料，分析了２．＂２ｒ－源区同德县天然牧草　生长发育与气象条件的关系，探讨了降水量、热量因子对同德县牧草发育期、高度、覆盖度及产量形成的影响。　结果表明：三江源区同德县牧草返青期与日均气温Ｉ＞５℃的初日相一致，黄枯期与日均气温≤０℃的终日相吻　合，牧草返青期与黄枯期均提前，而且黄枯期的提前程度大于返青期；覆盖度每年以０．４７个百分点的倾向率减　少，而牧草高度则以每年０．７８　ｃｎｌ的线性趋势上升；对１３年的牧草产量与同期降水和热量因子资料进行对比　分析，探讨了降水、热量因子对高寒草地牧草产量的影响，牧草产量与生育期内４…６　７　８月份日照时数和年平　均气温呈负相关，与７月份日照时数呈显著的负相关，相关系数为一０．６６２　１；与４月份平均气温、４月份降水量、　４＿９月生育期内总降水量以及年降水量呈显著正相关，相关系数分别为０．６７９　３、０．６４７　１、０．５５６　０，而牧草产量　与５月份、９月份日照时数呈正相关，相关系数分别为０．１９４０、０．２０６　３。对牧草产量与生育期内降水、热量各因　子进行多元逐步回归分析表明，降水因子的４月份、７月份、４．９月份的降水量对牧草产量起正向的促进作　用，热量因子的７月份的日照时数和９月份的平均气温对牧草产量起负作用。　关键词：三江源；降水量；热量；牧草产量；相关分析；回归分析　中图分类号：￥５４　１研究区概况　文献标志码：Ａ　文章编号：２０９５—３８８７（２０１２）０５—００３４—０４　子进行单独、综合的逐步回归分析。　三江源区同德县位于青藏高原东部，青海湖流域南　部，属高原大陆性气候，表现出日照时间长、总辐射量　大、光能资源丰富，夏季温凉、冬季寒冷、热量资源差，降　水时空分布差异大等特点。平均海拔３　５００　ｍ，年均温　１．４℃，１月均温一ｌ１．４　ｏＣ，７月均温１２－３℃，极端最高温　３０．２℃，极端最低温一３１．５　ｏＣ；年均降水量３５３．２　ｍｍ，年最　多降水量出现在１９８９年，为４８３．１　ｍｍ，年最少降水量出　现在１９９７年，为２１４．１　ｍｍ；年均大风时间４８．９ｄ；年均沙　３天然草地牧草发育期与气象条件的关系　３．１天然牧草返青与气象条件的关系　影响天然牧草返青的气象条件有气温、降水、日照时　数等，在正常的水分条件下，牧草的生长发育取决于温　度条件。春季日均温高于０　ｏＣ不久，植被开始生长，生长　季也随之开始；当日平均气温升至３℃时，大部分牧草开　始返青。因此，对天然牧草返青的指标多采用日平均气　温稳定通过０℃、３℃或５℃的初日。通过分析牧草返青　期与Ｉ＞０℃初日、≥３　ｏＣ初日、／＞５　ｏＣ初日、上一年降水量、　上一年冬季（１１月一翌年１月）降水量、当年３—４月降　水量和日照时数的相关系数，得相关系数分别为０．０６５，　０．１６３，０．６１３，一０．３５６，一０．２３１，一０．４２５和０．３８３，仅ｔ＞５　ｏＣ初　尘暴时间１１．１　ｄ；年均冰雹时间８．４ｄ；无霜期４４　ｄ。　２资料和研究方法　利用三江源区同德县１９９９—２Ｏ１１年观测的牧草发　育期、高度、覆盖度、产量等指标与同期气象资料进行对　比分析；发育期包括返青期、黄枯期２个阶段；气象资料　日的无偏相关系数通过ａ＝０．０５置信度的检验，可见，春季　日平均气温稳定通过５　ｑＣ的日期与牧草返青期相一致。　包括气温、降水、日照等常规观测的旬、月、年资料。采用　统计分析中相关系数分析方法，计算牧草年产量和同期　影响牧草产量的热量、降水因子的相关系数，根据相关　系数的大小，判断各气候因子与牧草产量是否有明显相　关关系，进而对牧草产量与牧草生育期内降水和热量因　壤　蕊飘　吼黔　鞠　。　｜｜｜　。｜ｔｔ尊８｜ｔ　ｌ　ｌ善　＃《　３．２天然牧草黄枯期与气象条件的关系　秋季日平均气温降至０　ｏＣ或以下时，植被停止生长，　生长季也随之结束，牧草开始枯黄（约有２／３的牧草黄枯　为黄枯期），整个生育期结束。三江源地区牧草的黄枯期　基本出现在９月中下旬，而当地日平均气温≤０℃的终　俺赣链懿≮　镄羲　蜩　鬣　薰　章臻褥誊∞。薯ｉ｜　｜ｌ　ｇ｜毒。§ｉ　等｜ｌ《臻§嚣ｉ≈§　日也出现在９月中下旬，两者基本吻合。　第３２卷第５期　草地与牧草　３．３水分、热量因子对天然牧草高度、覆盖度的影　响　根据１９９９—２０１１年牧草生长季最大覆盖度的观测　资料分析（图１），三江源地区草地覆盖度每年分别以　０．４７个百分点的倾向率减小。２００６－－２０１１年与１９９９—　２００５年的平均覆盖度相比减小了１３．８８个百分点。而牧　草高度以每年０．７８　ｃｍ的线性趋势上升（图２），其中后６　年（２００６－－２０１　１年）比前７年（１９９９－－－－２００５年）牧草平均　高度上升了２．１９　ｅｍ。　∞　∞　∞　∞　～赠　６０ｏ　５００　丽　磁　躅　一　一　・祷　世４００　籁３００　蔷２００　霹　ｔ＇－ｒ１００　．）９９　２０００　２００ｌ鲁｛删　世　∈匪丑　一　２００２　２００３　２００４　２００５２００６　２００７２００８２００９２０１０２０　－＿Ⅷ　一～删　年份　图１历年４＿－９月份日照时数、降水量、平均气温与牧草覆盖度的关系　６００　５００　咖　耋４ｏｏ　３００　罄　２００　蓥ｌ０ｏ　Ｏ　年份　图２历年４－９月份日照时数、降水量、平均气温与牧草高度的关系　＼赠　３．４水分、热量因子对天然牧草产量的影响　簟孺　　一　一　一　３．４．１水分、热量因子与天然牧草产量的关系分别计　算牧草产量与牧草生长期（４—９月）的平均气温、降水量　和日照时数的相关系数，分别为０．２９８　９．０．６４７　１、－０．０７１　０、　生长期间的平均气温与降水量与牧草产量呈显著的正　相关（通过ａ＝Ｏ．０５信度检验），而生长期问的日照时间和　产量之间的相关系数未通过０．０５的显著性水平检验。牧　草产量与年均气温和年降水量之间的相关系数分别为一　０．１９５　５、０．５５６　４，年降水量与牧草产量之间也通过０．０５　信度检验，这说明该地区限制天然牧草产量形成的主要　因素是水分条件。尽管气温变化对牧草产量的影响不显　著，但气温的波动与牧草产量表现出比较一致的变化趋　势，即气温较高的年份，牧草产量相对较高；当温度较低　时，牧草产量也有所下降，如图３。　根据１９９９—２０１１年牧草产量（图４）分析，牧草产量　标准差为＿＋５８１．９，变异系数为３９．０２％，说明牧草产量年　际波动不太大。从牧草产量的年际变化趋势来看，牧草　年份　图３历年４－９月份日照时数、降水量、平均气温与牧草产量的关系　ｍ　Ｏ　～　ｇ　２５（ｘ】　加∞∞∞∞加ｍ　０　３．５　Ｉ皲草　产量　～赠　ｌ删ｌＪ／　恒抖　＇－　一　２ｏｏ０　世　２．５　ｆｉ－１５００　触雕　一　一　．｝　～一　降水　９　量　ｌ０００　１　蓦　－　钆　５００　０．５　Ｏ　０　１９９９２０００２００１　２００２２００３２（ＸＨ２００５２００６２００７２００８２００９如ｌｏ２０ｌ１　年份　图４历年年降水量、年平均气温与牧草产量的关系　产量呈增加趋势，以每年９４．６７　ｋｇ的倾向率增加，其相关　系数为０．６２５　２，通过ａ＝Ｏ．０５置信度的检验。后６年牧草　平均产量比前７年上升了２７。４４％。２０００、２００３年的牧草　产量是ｌ３年中的最低值，分别为６７６．５、６６１．０　ｋｇ／ｈｍ２，此　两年４－＿９月牧草生长期的降水量也是１３年中最少的，　其值分别为２３５．５　ｍｍ和２９８．１　ｍｍ，较多年平均值分别偏　少３６．８２％和１８．０５％，这也充分说明降水量是影响牧草　产量的主要因素。牧草产量逐年增加的原因是，自进入　２１世纪以来，该地区的降水呈现增多趋势，降水较丰沛，　水分条件基本能满足牧草生长发育的要求，随着气候变　暖，牧草生长季温度升高，湿润的气候有利于牧草的生　长发育和产量的增加。　３．４．２热量因子对牧草产量的影响　以牧草生长期４—　９月各月平均气温、日照时数、４—９月平均气温和年平均　气温为自变量，以牧草产量为因变量，进行相关分析，得出　各时段温度、日照与牧草产量之间的相关系数，见表１。　表１牧草生育期热量与牧草产量的相关系数　项目　４月　５月　６月　７月８月　９月　４—＿９月年均温　气温（　）Ｏ．６７９　３　Ｏ．４１５　４　０．３２２　３　０．５４５　６　０．２５９　９　Ｏ．３３７　２　Ｏ．２９８　９—０．１９５　５　日照（　）一０．０６８　８　Ｏ．１９４０－０．１３８　２一Ｏ．６６２１　一０．０５１　５　０．２０６　３　注：　、　分别表示通过０．０ｌ、０．０５水平的显著性检验。下同。　从表１可以看出，热量对牧草产量影响４月平均气　温达到正显著（Ｐ＜Ｏ．０５）水平、７月份日照时数达到负显　著（Ｐ＜０．０５）水平，其他月份均未达到显著水平。５月、９月　份日照时数和４—９月份月平均气温与４—９月份牧草生　长期均温对牧草产量呈正相关，其他月份日照和年均温　为负相关。表明在三江源高寒草地，日照不是影响高寒　∞　中国草食动物科学　２０１２年　草地牧草产量的主要气象因子，而气温对牧草生长发育　有一定的影响，但影响不显著。　以牧草生长期４—９月各月平均气温、日照和４—９　月平均气温、年平均气温为自变量，以牧草产量为因变　量，进行逐步回归分析，得回归方程如下：　ｙ＝－１５　１９１．６８＋４５７．９６力＋１　１５１．１１／＇５＋６２４５１Ｔ６—１４６．８３Ｔ７　—７．２２Ｈ４＋２．３３Ｈ７＋８．８６Ｈ８－３３　１．６７Ｔ年　对所建立方程进行显著性检验，相关系数ｒ＝０．９９０　９，　方差Ｆ＝２７．２５２　５，显著水平Ｐ＝０．００３　１＜０．０１，表明牧草产　量与生长季各月平均气温和日照时数之间存在显著的　线性关系。对各变量进行偏相关分析，结果见表２。由表　２可知，牧草生育期内４月、５月、６月平均气温，７月、８　月日照对牧草产量具有正向显著作用；７月平均气温、年　平均气温，４月日照时数对牧草产量具有负向显著作用。　热量因子对牧草产量正向的作用由大到小顺序是：Ｔ６＞　Ｔｓ＞Ｔａ＞Ｈ８＞日　；负向的作用由大到小顺序则是：Ｈ　＞　＞　。　由回归方程可知，在其余自变量不变的情况下，４月、５　月、６月平均气温的升高，对牧草产量的增加贡献最大；４　月日照时数少，也对增加牧草产量贡献较大。　表２牧草产量对生育期内各月平均气温和日照的偏相关分析　３．４．３水分因子对牧草产量的影响　以牧草产量为因变　量，生育期内各月降水量Ｒ　总降水量尺　和年降水量Ｒ年　为自变量，进行相关分析，得出各时段降水量与牧草产　量之间的相关系数，见表３。　表３牧草生育期降水量与牧草产量的相关系数　相关系数４月　５月　６月　７月８月　９月　４—＿９月　年　Ｒ　０．６８４　６　０．３１９　２　０．３９１　１　０．１１９　５　０．２８５　２　Ｏ．１２４　２　０．６４７　１　０．５５６　０｛　从表３可以看出，４月降水量、生育期总降水量以及　年降水量对牧草产量影响显著（Ｐ＜０．０５）。说明在高寒草　地降水量是影响牧草产量的一个重要限制性因子。以牧　草生长期４—９月各月降水量、生长期总降水量和年降水　量为自变量，以牧草产量为因变量，进行逐步回归分析，　得回归方程如下：　ｙ＝一７９７．３５５　６＋４０．０８Ｒ４－４．０３Ｒ５＋５．４０Ｒ４９　对所建立方程进行显著性检验，相关系数Ｒ＝０．９０３　６．　方差　１３．３４７　５，显著水平Ｐ＝０．００１　２＜０．０１，表明牧草产　量与生长季降水量存在极显著线性关系。对各变量进行　偏相关分析，结果见表４。由表４可知，４月降水量，牧草　生育期内总降水量对牧草产量具有正向显著作用。４月　份降水量每增加１　ｍｍ，牧草产量则相应增加４０．０８　ｋｇｈｍ　，　牧草生育期内总降水量每增加１　ｍｍ，牧草产量能增加　５－４０４　ｋｇ／ｈｍ　。　表４牧草产量对生育期内降水量的偏相关分析　３．４．４水分、热量综合因子对牧草产量的影响以牧草　生长期热量、水分因子、年平均气温、年降水量为自变量，　牧草产量为因变量，进行逐步回归分析，得回归方程如下：　Ｙ＝一１　４１２．８０＋２８３．０７　＋１２２．９４　一３９７．１９Ｔ９＋３７．８１Ｒ４　＋２．５５Ｒ７＋１．０９Ｒ４　—６．０４Ｈ７　对所建立方程进行显著性检验，相关系数Ｒ＝０．９９８　３，　Ｆ＝２１７．００７　９，显著性水平Ｐ＝０．０００　７＜０．０１，方程检验极显　著。由图５牧草产量实测值与模拟值比较的趋势图可以　看出，从１９９９年以后模拟趋势基本一致，方程拟合较好；　对各变量进行偏相关分析，结果见表５。由表５可知，降　水因子对牧草产量具有正向显著作用，温度因子中，５　月、７月平均气温对牧草产量具有正向显著作用，９月气　温和７月日照为负向作用，因为９月份牧草成熟，较高的　温度使牧草提前进入黄枯期而影响牧草产量。回归方程　中的回归系数表明该因子对牧草产量的影响程度。从方　程可知，其中５月平均气温的影响最大，然后依次为，７　月温度、４月降水、７月降水、４—９月降水。５月份开始进　入牧草返青期，温度高、降水少会阻碍牧草返青，影响当　年牧草产量，这在一定程度上反映了高温、干旱是制约　牧草返青的气候条件，表明牧草经过漫长的冬季风吹日　晒和蒸发，草地墒情较差，牧草返青生长需较多的水分　供应。因此４月份较多的降水量能有效增加当年牧草产　量　理　套　删　．ｃＬ　斟　删　＊　世　１９９９２０００２００ｌ　２００２　２００３　２００４　２０ｏ５　２００６２０ｏ７　２ｏ０８　２【ｘ】９　２０１０２叭１　锄　图５　历年年降水量、热量方程实测值与模拟值间的拟合趋势图　第３２卷第５期　草地与牧草　不同栽培模式对黔引普那菊苣农艺性状及产量的影响　陈志祯　，何胜礼　，黄河斋　，陈克庆　，陈进碧　，高　巍ｚ　（１．贵州省罗句县农村工作局，罗甸　５５０１００；２．贵州省黔南州饲草饲料站）　摘要：采取撒播、条播、穴播和育苗移栽４种栽培模式种植黔引普那菊苣，观测其生育期、再生速度、产苹量。结果表　明：黔引普那菊苣在黔南温热地区４种栽培模式上均能很好地完成生育期，不同栽培模式之间生育天数、生长天数　以及再生速度差异不显著（　．０５）。４种栽培模式以穴播产量最高，撒播次之，育苗移栽最低，条播、撒播、穴播分别　比育苗移栽提高８　１９４、９　１３４和１０　１４６ｋｇ／ｈｍ　，差异显著　收藕毽瓿：２０１２－０５—２４　（　Ｉ＜０．０５　ｏ建议田间规模种植时采取穴播。　基金项目｝成果转化资金项目（２００７ＧＢ２Ｆ２００２９２）　作者篇介：陈志祯（Ｉ９６５一），男，高级畜牧师。Ｅｍ８　ｉ礤ｅ８０ｄｉ＠ｌ２６ｍｍ　通讯作者：赞河斋　助理畜牧师。　关键词：栽培模式；黔引普那菊苣；农艺性状；鲜草产量　中图分类号：￥５４　文献标志码：Ａ　文章编号：２０９５—３８８７（２０１２）０５—００３７—０４　ｔ　、　ｔ　ｔｊ　、　ｔｊ　、０　‘、‘，　‘　。）　‘　ｔ；　ｔ；　０　、０　、０　、　ｔ；　ｔ　０ｊ　；　０　‘≯　）　０ｐ　；　、０ｊ　、０；　ｔ）　ｔ　ｔ　，　表５牧草产量对生育期内降水、温度、日照因子的偏相关分析　３）降水和热量一直是影响高寒草地牧草产量的重要　气候因子，牧草产量与生育期内７月日照时数呈显著负　相关；与４月平均气温、４月降水量、生育期总降水量以　及年降水量呈显著正相关；与５月、９月日照时数呈正相　关。牧草产量与生育期间水分和热量各因子的多元逐步　回归分析表明，降水因子的４月、７月、４—９月份的降水　量对牧草产量起正向的促进作用，热量因子的７月份的　４结论与讨论　１）近５０年来三江源区同德县年平均气温呈显著上　日照时数和９月份的平均气温对牧草产量起负作用；表　现出牧草产量与气候因素（如降水和热量因子）有着密　不可分的内在联系。　升趋势，升高幅度为每１０年０．３４２℃，年降水量则呈现　不显著的微弱上升趋势，倾向率为每１０年３．９７ｍｍ，而　蒸发量以每１０年２８．３　ｍｍ的倾向率显著上升，干燥指数　以每１Ｏ年０．０５７的趋势增大；气候呈现暖干化的变化趋势。　参考文献　［１］范青慈，李希来．青海高寒草甸草地生产力与气候因素的灰色关联　度分析［Ｊ］．草业科学，２００３，２０（３）：８－１２．　２）在全球气候变暖的背景下，三江源区同德县降水　量逐渐增多，这种增温又增湿的气候变化对牧草生长发　育的影响利大于弊，ｌ９９９—２０１　１年，牧草返青期与黄枯　［２］李永宏，莫文红，杨持．内蒙古主要草原植物群落地Ｅ生物量和理论　载畜量及其与气候的关系［Ｊ］．干旱区资源与环境，１９９４，８（４）：４３—５０．　［３］范青慈，杜铁瑛，王立亚，等．青海省海南州自然因素和载畜量对牧　草产量的影响［Ｊ］．草业科学，２００２，１９（２）：１６一ｌ８．　期均提前，而且黄枯期的提前程度大于返青期。这说明　随着气候的变化，牧草的生长季有所提前，但牧草的整　个生育期并没有延长；牧草返青期与日平均气温≥５℃　的初日，黄枯期与日平均气温≤０℃的终日相吻合；覆盖　度每年以０．４７个百分点的倾向率减小，而牧草高度以每　［４］郭继勋，祝廷成．气候因子对东北羊草草原羊草群落产量影响的分　析［Ｊ＿．植物学报，１９９４，３（１０）：７９０—７９６．　［５］白永飞，许志信．降水量的季节分配对羊草草原群落地上部生物量　影响的数学模型［Ｊ］．草业学报，１９９７，６（２）：１－６．　［６］牛建明．气候变化对内蒙古草原分布和生产力影响的预测研究［Ｊ］．　草地学报，２００１，９（４）：２７７—２８２．　年０．７８　ｃｍ的线性趋势上升，其中后６年（２００６－－２０１　１　年）比前７年（１９９９－－２００５年）牧草平均高度上升了　２．１９１　ｃｍ。尽管同德县的气候呈现暖干化趋势，但近期的　降水量变化趋势呈现微弱增加趋势，水分条件基本能满　足牧草生长发育的要求，随着气候变暖，牧草生长季热　量增加，水热匹配较好的气候条件使牧草产量增加，牧　草产量以每年９４．６　ｋｇ的倾向率增加。　［７］李镇清，刘振国，陈佐忠，等．中国典型草原区气候变化及其对生产　力的影响［Ｊ］．草业学报，２００３，１２（１）：４—１０．　［８］李镇清，任继周．草原生物适宜度模型及其应用［Ｊ］．生态学杂志，１９９７，　１６（３）：７１—７５．　［９］贾志斌，杨持，洪洋，等．中温型草原和暖温型草原大针茅＋羊草群落　结构特征的比较ｒＪ］．生态学报，２００２，２２（１０）：１７７４—１７８０．