青海湖流域牧草物候期对气候变化的响应

基于青海湖流域3个气象站点1961～2017年气温、降水及日照时数等气象数据,分析了1961年以来青海湖流域的气候变化特征。利用2003～2017年的牧草生育期观测数据,对返青、黄枯日期、生长季与气象因子之间的关系进行了统计分析。结果表明:1)近57a青海湖流域的年和四季平均气温均呈显著上升趋势,冬季的升温幅度最大;年和四季降水量均增加,夏季降水量增加最多;年和四季日照时数呈下降趋势,夏季日照时数下降最为明显。2)海晏牧草返青期以10d/10a趋势提前,刚察以9d/10a趋势显著推迟,天峻以4d/10a趋势推迟,在空间上表现出从东南向西北呈推迟趋势。黄枯期均表现为推迟趋势,推迟趋势海晏2d/10a、刚察10d/10a、天峻5d/10a,没有明显的经向和纬向特征。生长季均呈延长趋势,海晏11d/10a、刚察2d/10a、天峻1d/10a,在空间上表现出与返青期相同的走向。3)海晏牧草返青期主要受上年秋季(8～10月)降水量的影响,降水量每增加10mm,返青期提前2.4d;天峻与刚察牧草返青期与返青前≥0℃积温正相关,积温每增加10℃,返青期分别推迟1.2d和0.7d。4)牧草黄枯期主要受降水的影响,降水量每增加10mm,海晏、天峻、刚察黄枯期分别推迟1.3d、1.3d、0.5d。5)生长期受同期气温和降水增加的影响均呈延长趋势。     

青海湖地区气候变化对西北针茅生长发育和产量的影响

利用青海湖北岸海北牧业气象试验站西北针茅（Stipa krylovii）定位观测资料,应用逐步回归、小波分析、Logistic曲线拟合、M K检验等方法,分析了气候变化对牧草生长发育和产量形成的影响。结果表明,研究区年平均气温呈极显著上升趋势,升幅为每10年0.529 ℃,1986年和1997年气温发生突变;降水量呈逐年上升趋势,气候倾向率为每10年4.955 mm,年降水量有一个9年左右的振荡周期;年蒸散量和日照时数也呈上升趋势;气候变暖使青海湖北岸温性草原典型牧草西北针茅营养生长期提前,生殖生长期推迟,从而使牧草整个生育期延长,为物质和能量的积累及产量形成奠定了基础。影响西北针茅返青、开花、成熟和黄枯期的主要因子是热量条件,水分和日照条件也是影响牧草生育期的因子,对于不同生育期,其影响大小有所不同;返青期主要受2-4月最高气温和上年8月降水量的共同影响,气候变化可使返青期提前,黄枯期推迟;6月平均最低气温和3-6月小型蒸发量共同影响牧草高度,气候变化使西北针茅高度增加;牧草产量与6-7月最低气温呈正相关关系,与6-8月日照时数呈负相关关系,这两个因子变化趋势使产量呈增加趋势。     

气候变化对高寒草甸垂穗披碱草生育期和产量的影响

基于1976～2007年青海省果洛州甘德县基准气候站气象资料和1994～2006年高寒草甸中优势牧草垂穗披碱草生育期和产量的观测资料,运用Pearson相关分析法对垂穗披碱草生育期间产量与气温、降水量的相关性进行分析,结果表明:1976～2007年甘德地区年平均气温呈上升趋势,气候倾向率为0.295℃/10a;降水量表现为微弱下降趋势,线性拟合倾向率为-5.71mm/10a。随着气候的变化,垂穗披碱草的整个生育期延长。垂穗披碱草的返青期、成熟期和枯黄期都呈现延迟趋势,其中枯黄期延迟趋势显著;抽穗期和开花期均呈提前的趋势。返青期与9月的平均气温呈显著正相关,相关系数为0.656(P<0.05),与3月平均气温呈显著负相关,相关系数为-0.577(P<0.05),其他气象因子与返青期相关性均不显著;垂穗披碱草开花期与6月降水量正显著相关,相关系数为0.624(P<0.05),与4月降水量呈负显著相关,相关系数为-0.655(P<0.05);垂穗披碱草抽穗期、成熟期和枯黄期与气候因子的相关系数较低,都未达到显著水平。限制垂穗披碱草产量积累的主要因素是生长季(4～9月)降水量和年降水量,其无偏相关系数分别为0.823(P<0.01)、0.794(P<0.01);气温变化对牧草产量的影响不显著,但是有的年份如2005年和1994年,当气温和降水量都较高时垂穗披碱草产量出现峰值。回归分析与相关性分析结果一致,降水对垂穗披碱草产量的影响大于气温,但生长季(4～9月)降水和气温合理的匹配也是影响垂穗披碱草产量的重要条件。     

内蒙古典型草原主要牧草生育期变化特征

利用1983～2012年内蒙古高原中部地区3个站点天然牧草生育期地面观测资料,分析了32年来典型草原代表性天然牧草返青、开花、黄枯期及生长季的变化趋势,并通过偏相关分析探讨了气温和降水对天然牧草生育期的关系。结果表明,内蒙古高原中部典型草原区天然牧草生育期趋势变化存在着明显地域差异性。北部锡林浩特地区返青呈推迟(P0.01),但开花呈提前趋势(P0.05),黄枯期呈弱提前趋势;中部镶黄旗返青呈弱推迟趋势,黄枯呈显著提前趋势(P0.01),开花期趋势不显著;南部察右后旗返青呈显著提前趋势(P0.01),其余生育期趋势不显著。生长季长度南部延长,而北部呈显著缩短趋势。3月和4月气温是影响研究区天然牧草返青最主要的气候因子,气温增高返青推迟;开花期以气温为主导因子,北部锡林浩特糙隐子草与降水量呈明显负相关关系;此外,黄枯期北部主要受气温影响,而气温、降水对南部察右后旗天然牧草黄枯无显著影响。     

牧草物候特征对气候因子的响应

选取新疆乌鲁木齐市牧业气象试验站2004—2015年早熟禾（Poa annua）、黄芪（Astragalus membranaceus）、老鹳草（Geranium wilfordii）、老芒麦（Elymus sibiricus）、千叶耆（Achillea millefolium）5种天然牧草物候期资料和同期气象资料,采用统计分析法分析了物候期与气候要素间的关系。结果表明,5种牧草的返青期基本一致,开花期有提前有推迟,黄枯期普遍推迟,其中豆科牧草的黄枯期提前;气温是影响牧草春季物候期的重要因素,返青期和开花期的早晚与其前1~2个月气温的负相关程度较高,黄枯期与气温存在正相关,其中老芒麦的黄枯期与其前1~2个月的日照时数负相关程度较高。     

青海省兴海县天然草地牧草生长发育与气候条件的关系

为了解青海省兴海县天然草地牧草生长发育及其与气候条件的关系,本研究基于青海省兴海县近11年的气象和牧草观测数据,较系统地分析了该区牧草返青、生长高度和产量与水热因子的关系特征。结果表明,春季多雨与春季干旱年份牧草返青期相差38d,牧草返青期提前或推迟主要与≥0℃初日的时间、当年3-4月份降水量和上年9-11月份降水量密切相关,牧草返青期降水的最佳气候模型为一次线性回归方程;牧草全生育期植物高度增加量与降水呈显著正相关关系(P0.05),而与气温呈负相关关系;另外,牧草生长高峰期6-7月份降水量每增加10 mm,鲜草增产225kg·hm~(-2)。因此,降水量是限制青海省兴海县天然草地牧草返青和生长发育的主要气象因子。     

三江源区气候变化特征及其对天然牧草影响分析——以河南县为例

根据三江源区河南县牧业试验站1994~2017年天然牧草观测数据和同期气象资料,分析了河南县地区气候变化特征、气候变化与天然牧草长势及其产量的关系,探讨了该地区牧草发育期、高度、覆盖度及产量对气候变化的响应。结果表明,近24a来,该地区年平均气温为0.3℃,气候倾向率以0.66℃/10a,呈显著上升趋势;年平均降水量为566.2mm,气候倾向率以27.7mm/10 a,呈增加趋势;年平均日照时数为2559.8h,倾向率以58.9h/10a,呈增加趋势;年平均蒸发量为1193.0mm,气候倾向率以62.0mm/10a,呈下降趋势;干燥指数变化倾向率以0.2/10a,呈下降趋势;影响该地区牧草返青期的主要因素是热量条件,返青期出现时间与5d滑动日平均气温稳定≥3℃初日基本一致,黄枯期出现时间与5d滑动日平均气温稳定≥10℃的终日相吻合;近24a来,随着温度升高,降水增多,光照条件充足,使该地区的牧草返青期提前,黃枯期推迟,生长期延长,高度有所增高,覆盖度有不明显减小,牧草产量有所增加。为相关部门及单位合理利用草地资源及退化草地的恢复和重建提供参考。     

浅析内蒙古苏尼特右旗的休牧时间

本文根据苏尼特右旗2005~2017年降水量、平均气温及牧草返青期、枯黄期等资料,分析了内蒙古苏尼特右旗牧草的生长发育期和与牧草生长发育相关的气候特征,从而分析了适合该地区的最佳休牧时间。结果表明:苏尼特右旗牧草返青期为4月中下旬,牧草枯黄期为9月中旬到10月中旬;5~9月的气温、降水量适合牧草的生长发育,是牧草生长的主要时期,6月份的透雨使牧草进入积极生长期;最佳休牧时间为4月下旬开始到6月底结束。     

青海湖北岸天然草地牧草生长特征分析

利用青海湖北岸海北牧业气象试验站1997~2008年观测的天然牧草生长特征资料,分析了近12a来该区域牧草生育期、高度、盖度、产量等变化规律。结果表明:除猪毛蒿返青、开花期推迟外,其余牧草返青和开花期均提前;除矮生嵩草外,其余牧草黄枯期推迟,生育期延长;群落盖度呈下降趋势;虽然分种牧草高度和产量变化表现有所不同,但群落草层高度明显上升,总产量也呈增加趋势。说明在气候变化大背景下,青海湖北岸天然草地生态环境向好的方向发展。     

干旱对内蒙古草地牧草返青期的影响

利用4月份降水量与牧草返青期的关系分析干旱对牧草返青期的影响。研究表明,内蒙古草地牧草返青期与4月份降水量呈显著负相关;在荒漠草原,当4月份降水量减少30%～50%时,牧草返青期将推迟5～15 d;在典型草原和草甸草原,当4月份降水量减少50%以上时,牧草返青期才受降水偏少的影响,推迟10 d左右。建立了干旱等级与补饲、人畜饮水成本损失的对应关系,实现了干旱对草地返青期直接经济损失的定量评估,评估模型符合草地牧草生长规律和畜牧业生产特征,实例评估符合畜牧业实际损失程度,因此,能够在干旱对草地畜牧业影响评估服务中推广应用。     

额尔古纳地区牧草生长发育特征与气象要素的关系

利用内蒙古额尔古纳市气象局2005~2020年5~9月全生育期的地面气象观测资料和牧草观测资料,分析了近16 a牧草高度、盖度、生物量变化特征及与气象要素的相关关系。结果表明:牧草生长季5~9月气温、降水量、相对湿度呈上升趋势,日照时数呈显著下降趋势;牧草高度、盖度、生物量的年际变化均呈下降趋势,牧草高度、盖度下降速率分别为8.5cm/10 a和10.0%/10 a,生物量以每年4.2 kg/ha速率下降;牧草高度月变化规律5~6月牧草长势较快,6~7月长势稍弱,7~8月变化不明显;牧草盖度均呈增加趋势;生长季牧草高度、盖度与同期降水量、相对湿度、日照时数呈正相关,与气温呈负相关;牧草生物量与降水量、相对湿度呈正相关,与气温、日照时数呈负相关。牧草高度受气象要素影响不明显,牧草盖度受气温、降水量、日照时数影响较明显,气温、降水量以及空气湿度对牧草产量的影响最显著。     

青海省河南县草地车前物候期对气候变化的响应

根据青海省河南县牧业气象试验站1997~2018年草本植物车前物候观测数据及同期气象观测数据,研究了气候变化对车前萌芽期、黄枯期及生长期的影响。结果表明:(1)河南县近22a年平均气温呈显著上升趋势,降水量呈增多趋势,气候暖湿化特征明显;(2)车前萌芽期呈略提前趋势,平均每10a提前1.8d,车前萌芽期主要受3~4月平均气温和4月日照时数影响;(3)车前黄枯期呈极显著推迟趋势,平均每10a推迟约16.3d,8~9月平均气温升高和9月日照时数减少导致车前黄枯期明显推迟;(4)气候变暖变湿后,4~10月平均气温升高、夏季降水量增多及秋季日照时数减少是导致车前生长期延长的主要气候因子。说明气候暖湿化有利于植物物候期的延长和草地生态环境的好转,有利于草地生态环境保护和治理工程项目的实施。     

气候变化对不同海拔高山嵩草物候期的影响

利用三江源两个不同海拔高度区牧业气象观测站1989-2010年高山嵩草(Kobresia pygmaea)物候观测资料及同期日、月、年气象资料,通过回归、相关和非参数检验方法,就青海省海拔相差较大的曲麻莱和河南的气候变化及其对高山嵩草物候的影响差异进行对比研究。结果显示,22年来两站年平均气温增速相当,高海拔区的平均最低气温增幅大于低海拔区,而高海拔区的平均最高气温增幅小于低海拔区,生长季（4―9月）与全年的气温变化有相同趋势。两站全年及生长季气温变化均显著相关,其差异主要受海拔影响。两站高山嵩草的返青期、黄枯期和生长季均存在明显的年际波动,高海拔区的波动大于低海拔区。海拔每升高100 m,高山嵩草的返青期推迟3.3 d,生长期缩短2.5 d。1989―1999年与2000―2010年两个时间段平均物候期高海拔区提前6~25 d,生长期延长3 d。低海拔区返青期提前1 d,其余物候期推迟1~9 d,生长期延长6 d。高海拔区高山嵩草的生长更容易受气候变化的影响,其生境更为脆弱。     

亚高山草甸类草地牧草生长发育与气象条件的关系研究

利用亚高山草甸类草地牧草生长发育定位观测资料和对应气象观测资料,分析牧草生长发育与气象条件的关系,结果表明,研究区域主要禾本科牧草返青到籽实成熟需140～150 d,≥0 ℃积温1 000～1 200 ℃,降水量400～450 mm,日照时间1 000～1 100 h;牧草在返青后64 d开始,由缓慢生长转为迅速生长阶段,在返青后的第88天,生长速度最快。返青后112 d开始,其生长从迅速生长又转为缓慢生长。气温对牧草产量形成在返青到抽穗期、枯黄期为正效应,其中,拔节到抽穗期、籽实成熟期牧草产量形成对气温变化十分敏感;降水量对牧草产量形成除籽实成熟期为负效应外,其余时段均为正效应,在禾本科牧草分蘖拔节期牧草产量形成对降水量变化十分敏感。日照时间对牧草产量形成影响在返青到分蘖期、籽实成熟期到黄枯期为正效应,拔节到开花期为负效应;抽穗期牧草产量形成对日照时间变化十分敏感。     

内蒙古植被春季返青期和秋季枯黄期的气候敏感性研究

春季返青期和秋季枯黄期是植被生长过程中两个重要的物候指标,其变化对气候,尤其对温度敏感性的大小及其差异十分不清楚。利用2001-2019年MODIS NDVI和气象数据,在气象台站和像元尺度上分别计算内蒙古植被春季返青期和秋季枯黄期,并以生长度日（GDD）和冷却度日（CDD）为影响返青期和枯黄期的温度指标,研究两个物候指标对气候敏感性的空间格局及其大小。结果表明,2001-2019年内蒙古植被返青期主要集中在第110～135 d,整体呈提前趋势（2.6 d·10 a-1）;枯黄期主要集中在第260～280 d,整体呈微弱的推迟趋势（0.7 d·10a-1）。返青期对GDD和枯黄期对CDD的敏感性主要以负敏感性为主,分别占研究区总面积的68.1%和56%。从两个物候指标对降水的敏感性看,植被物候对降水敏感性主要以正敏感为主。气象台站尺度的研究结果总体与像元尺度的研究结果基本一致。在气象台站尺度上对比显示有65%的站点枯黄期对温度的敏感性大于返青期,94%的站点返青期对降水的敏感性大于枯黄期,在气候不断变化的条件下,敏感性的研究可促进生态系统可持续管理的能力,对物候模拟以及生态系统气候的评...     

曲麻莱地区光温湿度变化特征及其对牧草产量的影响

利用1965~2015年曲麻莱地区月、光、温、湿气象资料和1990~2015年牧草资料,采用线性倾向估计、相关分析等方法分析了该地区光、温、水和牧草产量变化特征及其同期牧草产量和温湿因子之间相关性研究。结果表明:近51a来曲麻莱地区年平均气温以0.42℃/10a的速率呈极显著升温趋势,四季气温均呈极显著增加且秋季气温对年气温升温贡献率最大;年降水量和日照时数以11.6mm/10a和-18.9h/10a的速率呈不显著的增加和减少趋势,日照时数减少主要体现在春夏季;1990~2015年曲麻莱地区牧草产量以441.0(kg·hm~2)/10a速率呈显著增加趋势;牧草产量和同期温湿因子之间呈显著正相关,但年降水量变化对牧草产量的影响要大于气温对牧草产量的影响,冬季气温和夏季降水量对牧草产量的影响要大于其他各季气温和降水对牧草产量的影响。     

环湖北岸牧草返青对水热条件的响应

为了研究环湖北岸牧草返青对水热条件的响应关系,利用海晏县气象局1997~2018年3月、4月的气温、降水数据和海北牧业气象试验站的牧草返青期观测数据。采用一元线性回归法、数理统计法和相关性分析等,分析海晏县优势牧草返青对气候变化的响应。结果表明(1)不同种类天然牧草对气象因子敏感性差异明显;牧草返青的早晚与前一个月的气温相关。(2)海晏县6种优势牧草与3月份的气温、降水成负相关,气温越高降水越多,返青越早;气温越低降水越少,返青越迟。(3)海晏县6种优势牧草都随年份的增长,返青期也随之推迟,其中冷地早熟禾(Poa crymophila)推迟速度最快,以每年0.6656d的速度在推迟;猪毛蒿(Artemisia scoparia)次之,以每年0.4771d的速度推迟。(4)由于西北针茅(Stipa.krylovii)和斜茎黄芪(Astragalus laxmannii)对温度和降雨量的敏感程度不同,从而出现西北针茅返青早、斜茎黄芪返青晚的现象。(5)通过相关性分析,对矮生嵩草(Kobresia humilis)返青早晚影响最大的是4月份气温;对冷地早熟禾返青早晚影响最大的是3月份的降水;对溚草(Koeleria cristata)返青迟早影响最大的是4月份降水;对西北针茅返青期影响最大的是3月份气温,3月份降水次之;对猪毛蒿返青影响最大的是4月份气温,3月份降水次之;对斜茎黄芪影响最大的是4月份气温。     

三江源区气候变化及其对牧草产量的潜在影响

对三江源区兴海高寒草地1999-2012年牧草产量与气候因子变化做通径分析,结果表明,近14年来该地区牧草产量呈显著增加趋势,且牧草产量与生长季≥0 ℃积温和降水量之间均呈显著正相关关系。牧草抽穗-开花期产量主要受气温和降水影响,14年来二者均呈显著增加趋势(P<0.05);成熟-枯黄期主要受≥0 ℃积温影响,14年来≥0 ℃积温极显著升高;开花-成熟期主要受平均风速影响,14年来平均风速显著降低。牧草生长中后期热量和水分的增加以及风速的减小均对增产有利。因此,随着未来区域气温的升高、降水增多,可减少土壤水分亏缺,暖湿的气候对该地区牧草产量的提高极有利。     

环青海湖北岸草甸化草原植物群落与气候因子的关系

通过对青海湖北岸草甸化草原植物群落生长发育变化规律与气候因子进行相关分析,揭示了影响该地区草地植物群落特征的关键气候因子,为当地合理利用草地和提高单位面积产草量以及应对气候变化提供科学依据。结果表明,随着全球气候的逐年变暖,青海湖北岸地区的气温和降水量也有逐年升高的趋势,同时,伴随着蒸发量的增大和日照时数的减少,牧草的一些生物学特征也随之发生了改变,表现在牧草返青期、抽穗期、开花期和种子成熟期逐年提前,而牧草黄枯期却逐年延迟,牧草高度和地上生物量也呈现出逐年升高的趋势;对牧草来说,年均蒸发量主要影响牧草的高度,而年降水量则更大程度上影响着牧草的产量,生长期长短则主要与日照时数有关。     

气候变化对通辽草甸草原草本植物物候期的影响

植物物候期的变化直接反映气候变化,并成为全球变化研究的重点。基于通辽市巴雅尔吐胡硕牧业气象试验站1981-2016年主要植物羊草(Leymus chinensis)、冰草(Agropyron cristatum)、委陵菜(Potentilla chinensis)、车前(Plantago asiatica)物候观测数据和同期气象观测数据,研究了气候变化对草本植物返青期、黄枯期和生长季的影响,结果表明:1)研究区近36年来年均气温上升0.35℃·10 a-1(P0.01),年均降水量减少22.73 mm·10 a-1,气候暖干化特征明显。2)草本植物返青期呈一致性延迟趋势,平均每10年延迟1.16~7.60 d。羊草、车前返青推迟主要受2-3月累计降水量减少的影响,冰草、委陵菜返青推迟主要受2-4月、3-4月累计降水量减少的影响。3)草本植物黄枯期变化趋势不同,羊草、冰草黄枯期延迟主要受夏季、初秋累计降水量影响,委陵菜黄枯期提前主要受夏季、初秋的累计降水量和日照时数共同影响,车前草黄枯期延迟主要受夏季、初秋平均气温影响。4)草本植物生长季长度主要受气温和降水量影响。气候变暖后,研究区夏季、生长季平均气温显著上升,降水量逐渐减少,导致羊草、冰草、委陵菜生长季缩短;而车前对气温反应比较敏感,气温升高有利于车前生长季延长。