内蒙古杭锦旗北部盐碱田温湿盐动态与生产利用

为探析水-热-盐关系以及植被对盐碱田改良的意义,利用2008年8月2日-8月6日在内蒙古杭锦旗黄河灌区盐碱田进行的试验观测数据,主要通过方差分析与典型相关分析方法对3个样地(裸地、紫花苜蓿地和玉米地)土壤温度(0-30cm土层)、湿度(0-20cm土层)、盐度(0-100cm土层)的动态变化进行了分析。结果表明,3个样地的温(度)-湿(度)-盐(度)动态基本呈现裸地苜蓿地玉米地的格局;0-5cm地温与耕作层(0-20cm)的土壤水分具有显著相关关系,是0-30cm土层内地温驱动水盐动态的主要热力因子;植物能够减少土壤表层积盐,并可以降低碱化度;苜蓿地比玉米地具有更低的钠吸附比值。在盐碱地区选择耐盐碱牧草品种开展草田轮作,有益于盐碱土壤的改良与利用。     

气候变化对牧草生长发育的影响研究综述

牧草作为草地生态系统的特殊群落,对气候变化响应十分敏感,因此,牧草生长动态及其与气候变化相互关系一直是草原管理及研究的重要内容。本文系统归纳了近几十年来国内外气候变化对牧草生长发育的影响研究进展和成果,提出了当前研究存在的问题:资料密度和序列长度不够;单一气候因子及其多因子协同影响选择方法困难;缺乏系统的集成方法,机理模型较少或半统计半机理模型共存。并探讨了气候变化对草原生态系统研究领域的重点任务,深入研究站点资料转化成面域资料技术及多源资料融合或资料同化技术;集中力量研究多个因子综合影响牧草生产技术方法;建立能完整反映气候要素对牧草生长发育综合影响的机理模拟模型;制定科学的、开放性的、动态的草原管理方案。为草原生态平衡和可持续发展提供科学依据。     

放牧强度季节调控对荒漠草原土壤风蚀的影响

由超载过牧导致的草地退化是土壤沙化的重要来源,放牧导致的草地风蚀加剧和草地沙化现象已经引起人们的普遍关注。以短花针茅荒漠草原为研究对象,采用完全随机区组设计设置6个放牧处理,对不同放牧处理下草地枯落物生物量、冬春季集沙量及土壤表层粒径等进行研究。结果表明:1)冬春季草地保存枯落物生物量越多,草地的固沙能力越强,适度放牧草地流沙量比重度放牧降低了45.16%;2)随着放牧强度的增大,草地不同粒径流沙量绝对值明显增加,>0.25 mm和<0.05 mm粒径沙粒的比例在重度放牧下较不放牧和轻度放牧高,0.25~0.10 mm粒径沙粒在重度放牧下最低;3)秋季重度放牧能增加草地流沙量,因此荒漠草原放牧利用在秋季应降低载畜率。所以,草地不合理的放牧利用降低了草地防风固沙能力,导致地表粗粒化,荒漠草原冬春季保持不少于32.93 g·m^-2的枯落物,能显著降低草地风蚀,起到很好的固沙作用。     

小波分析法在内蒙古寒旱区降水量特征研究中的应用

区域降水量不但是影响土壤风蚀的一个重要因素,同时还对植被及农牧业发展起着决定性的作用。以内蒙古寒旱区降水量为研究对象,在收集多年气象站观测数据的基础上,引入MHF小波函数,对其时间序列进行小波分析。揭示了区域降水量变化的多时间尺度的复杂结构,分析了其在不同时间尺度下的周期性和突变诊断点。研究表明:内蒙古寒旱区降水具有明显的季节性和阶段性特征,以1年和9年的周期振动最强;在整个时间域上,降水量呈减小趋势。     

气候变化对内蒙古牧草气候生产潜力的影响

气候变化对牧草生产潜力的影响研究对充分利用气候资源,应对气候变化,提高牧草生产潜力有重要意义。基于1960—2010 年内蒙古地区30 个气象站逐日气象资料、1983—2009 年8 个牧草观测站牧草观测资料,采用气候线性倾向率模型、迈阿密模型对内蒙古3 个不同类型草原区（草甸草原、典型草原、荒漠草原）的气候及牧草生产潜力特征进行分析。结果表明：近50年内蒙古草原气温升高、降水量偏少,使得暖干化趋势显著,且有发展态势。牧草气候生产潜力空间上由东北到西南逐步递减,3类典型草原气候生产潜力草甸草原＞典型草原＞荒漠草原,分别为4490~6180、4100~6000、420~5000 kg/hm2;气候资源利用率草甸草原＞典型草原＞荒漠草原,分别为39.2%~79.0%、28.9%~66.3%、21.2%~38.7%,尚有潜力可以开发。降水量对草原气候生产潜力的影响均具有正效应;气温对草原气候生产潜力的影响不同草原类型区存在差异,气温对草甸草原牧草气候生产潜力的影响均具有正效应,气温对位置偏南地区的典型草原和荒漠草原牧草气候生产潜力形成负面影响,气温与降水的协同作用对内蒙古草原区牧草气候生产潜力产生影响。总体上,降水量是限制牧草气候生产潜力的主要气候因子,对牧草气候生产潜力起主导作用。     

气候变化对内蒙古中部草原优势牧草生长季的影响

研究温性典型草原优势牧草生长季与气候因子变化的关系,对于监测草地环境变化及保护利用,评估区域气候变化对优势牧草生长的影响,指导畜牧业生产等具有重要的科学意义和实践价值。基于内蒙古中部草原3个牧业气象试验站1983-2009年克氏针茅和羊草的物候期、气象资料,对返青、黄枯日期、生长季与气温、降水量之间的关系进行了统计分析。结果表明:(1)27a间,该区的年、春季、夏季和秋季平均气温均呈显著升高趋势,春季升温幅度最大,气候倾向率为0.71-0.84℃/10a;各时段降水量变化除春季呈微量增加趋势外,总体呈减少态势。可见,内蒙古中部温性典型草原区暖干化趋势明显。(2)27a间, 锡林浩特克氏针茅和羊草返青日期表现为推后趋势,并与4月降水量呈显著正相关;镶黄旗和察右后旗克氏针茅和羊草返青日期呈提前趋势,并与3-5月气温、降水量呈显著负相关,气温每升高1℃、降水量每增加10mm,优势牧草返青日期约提前3.0-5.1d和1.3-2.1d。(3)该区克氏针茅和羊草黄枯日期均呈提前趋势,与8-9月气温均呈显著负相关,降水量为正相关,气温每升高1℃,克氏针茅黄枯日期提前1.7-10.7 d,羊草黄枯日期提前3.5-11.3d,降水量的影响相对较弱。(4)该区克氏针茅生长季延长趋势明显,羊草生长季缩短趋势明显。克氏针茅生长季与4-10月均温正相关系数最大,羊草生长季与水热系数的正相关系数最大。     

基于综合干旱指数的毛乌素沙地腹部土壤水分反演及分布

为了克服单一干旱监测指数在复杂覆盖类型的适用性问题,以复杂覆盖类型的毛乌素沙地腹部乌审旗为例,在传统归一化干旱指数(normalized difference drought index,NDDI)、土壤湿度监测指数(soil moisture monitoring index,SMMI)、温度植被干旱指数(temperature vegetation drought index,TVDI)3个单一干旱监测指数的基础上,通过层次分析法确定各指数的权重,结合野外不同覆盖类型实测的土壤含水率数据,分别进行回归分析,建立多指数综合干旱监测模型,基于此模型分析研究区表层土壤水分的空间分布。结果表明:3个单一干旱指数在一定程度上均能客观反映旱情特征,与表层土壤含水率呈现不同程度的负相关,温度植被干旱指数相关性最好为0.604。引入结合多指数的综合干旱监测指数模型,在8月、9月草地和沙地与表层土壤含水率指数模型的决定系数R2均在0.7以上,高于基于单一指数模型的拟合精度。基于该模型,研究区研究区表层土壤含水率整体较低,体积含水率不高于0.15 cm~3/cm~3的面积分别占96.47%(8月)和94.8%(9月)。总体上从东到西,由北到南土壤含水率逐渐降低,与实测表层土壤样本的描述性统计结果有较好的空间一致性。     

气候变化对内蒙古牧草生产潜力的影响

气候变化对牧草生产潜力的影响研究对充分利用气候资源,应对气候变化,提高牧草生产潜力有重要意义。基于1960—2010年内蒙古地区30个气象站逐日气象资料、1983—2009年8个牧草观测站牧草观测资料,采用气候线性倾向率模型、迈阿密模型对内蒙古3个不同类型草原区(草甸草原、典型草原、荒漠草原)的气候及牧草生产潜力特征进行分析。结果表明:近50年内蒙古草原气温升高、降水量偏少,使得暖干化趋势显著,且有发展态势。牧草气候生产潜力空间上由东北到西南逐步递减,3类典型草原气候生产潜力草甸草原典型草原荒漠草原,分别为4490~6180、4100~6000、420~5000 kg/hm~2;气候资源利用率草甸草原典型草原荒漠草原,分别为39.2%~79.0%、28.9%~66.3%、21.2%~38.7%,尚有潜力可以开发。降水量对草原气候生产潜力的影响均具有正效应;气温对草原气候生产潜力的影响不同草原类型区存在差异,气温对草甸草原牧草气候生产潜力的影响均具有正效应,气温对位置偏南地区的典型草原和荒漠草原牧草气候生产潜力形成负面影响,气温与降水的协同作用对内蒙古草原区牧草气候生产潜力产生影响。总体上,降水量是限制牧草气候生产潜力的主要气候因子,对牧草气候生产潜力起主导作用。