李瑞鋒
(烏審旗氣象局,內(nèi)蒙古烏審旗 017300)
草原生態(tài)系統(tǒng)具有提供產(chǎn)品、調(diào)節(jié)氣候等功能,是受人類(lèi)活動(dòng)影響較大的陸地生態(tài)系統(tǒng)。生物學(xué)家指出牧草的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程是牧草本身的生物學(xué)規(guī)律[1],但水分和熱量,對(duì)牧草的生長(zhǎng)發(fā)育具有十分重要的影響。因此,對(duì)牧草生長(zhǎng)發(fā)育所需氣象條件進(jìn)行分析,有助于了解牧草發(fā)育與氣象要素之間的關(guān)系和規(guī)律。
烏審旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的最南端,地處毛烏素沙漠腹地,屬溫帶大陸性氣候。四季溫差大,無(wú)霜期短,降水缺乏,光照條件好,蒸發(fā)量大,年平均氣溫為7.9℃,年平均日照時(shí)數(shù)為2 902.4h,年平均降水量為333.7mm,夏季降水占全年降水量的62%,4月至9月生長(zhǎng)季降水占全年降水量的90%以上。本文利用烏審旗國(guó)家農(nóng)業(yè)氣象一級(jí)觀測(cè)站2012年至2016年克氏針茅的觀測(cè)資料與同期的降水、氣溫等氣象要素資料,對(duì)克氏針茅的生長(zhǎng)發(fā)育與氣象要素之間的關(guān)系進(jìn)行了分析,以期為草地生態(tài)氣象研究和服務(wù)提供依據(jù)。
觀測(cè)地點(diǎn)為烏審旗國(guó)家農(nóng)業(yè)氣象一級(jí)觀測(cè)站,該站位于38°36′N(xiāo),108°50′E,海拔1 307.2m。觀測(cè)場(chǎng)地面積為10 000m2,圍欄封閉,未放牧。牧草生長(zhǎng)發(fā)育情況取自烏審旗國(guó)家農(nóng)業(yè)氣象一級(jí)觀測(cè)站2012年至2016年克氏針茅的觀測(cè)數(shù)據(jù),氣象資料為烏審旗國(guó)家一般氣象站同期數(shù)據(jù)。
克氏針茅2012年、2016年各發(fā)育期出現(xiàn)時(shí)間及生長(zhǎng)狀況見(jiàn)表1。從表中可以看出,近五年克氏針茅平均返青期在3月27日,其中2012年最晚,為4月7日,2014年、2016年最早,為3月22日;開(kāi)花期平均為6月15日,其中2012年最晚為7月8日,2016年最早為6月9日;成熟期平均為6月29日,其中2012年最晚為7月8日,2016年最早為6月23日。
表1 克氏針茅2012~2016年發(fā)育期、高度和產(chǎn)量
克氏針茅的高度從返青到成熟呈現(xiàn)遞增的變化趨勢(shì),在返青期高度最低,隨著發(fā)育期的改變逐漸增高,到成熟期達(dá)到最高??耸厢樏┰诜登嗥诘钠骄叨葹?cm,開(kāi)花期的平均高度為12cm,成熟期的平均高度為14cm。從生長(zhǎng)速率來(lái)看,草高在返青至開(kāi)花階段生長(zhǎng)較快,其中2012年生長(zhǎng)較慢,長(zhǎng)高7cm,2014年生長(zhǎng)較快,長(zhǎng)高12cm;開(kāi)花之后生長(zhǎng)緩慢,甚至沒(méi)有變化。牧草年際最大高度差為6cm。
克氏針茅的產(chǎn)量因發(fā)育期和年份的不同有較大差異,返青期的千株鮮重在69.9~2230.3g之間,開(kāi)花期的千株鮮重在70.3~2346.3g之間,成熟期的千株鮮重在271.8~2473.7g之間。從年際變化看,2012年克氏針茅的千株鮮重在各個(gè)發(fā)育期均為最小值,2016年返青期的千株鮮重最大,為230.3g,2015年的千株鮮重最大為346.3g,2015年成熟期的最大為473.7g。通過(guò)與千株鮮重的平均值比較,2012年、2013年、2014年,克氏針茅返青期產(chǎn)量在平均值之下,2012年開(kāi)花期的產(chǎn)量在平均值之下,2012年、2016年成熟期的產(chǎn)量在平均值之下。
表2為克氏針茅發(fā)育期氣溫情況。根據(jù)觀測(cè)區(qū)內(nèi)克氏針茅的長(zhǎng)勢(shì)特征,對(duì)相應(yīng)時(shí)期的溫度情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析得出,2012年至2016年克氏針茅返青時(shí)期的最低平均氣溫為6.7℃,開(kāi)花時(shí)期的最低平均氣溫為19.3℃,成熟階段的最低平均氣溫為20.6℃。由返青至開(kāi)花積溫在1 097.2~21 279.9℃之間,由開(kāi)花至成熟積溫在202.3~2 394.0℃之間。
表2 克氏針茅2012~2016年發(fā)育期各階段氣溫情況
通過(guò)統(tǒng)計(jì)克氏針茅2012~2016年發(fā)育期各階段降水情況,得到,自返青至成熟,2012年的階段降水總量最多,為230.7mm,2013年最少,為84.2mm,其中2016年返青期前降水量最多,為30.6mm,返青至開(kāi)花2012年降水量最多為151.2mm,開(kāi)花至成熟2012年降水量最多,為67.3mm。
氣象要素對(duì)克氏針茅發(fā)育期的影響應(yīng)綜合考慮降水和氣溫的因素,通過(guò)對(duì)比表1、表2,降水對(duì)克氏針茅發(fā)育起重要作用,降水過(guò)多可能導(dǎo)致發(fā)育期延后;從返青期的降水和溫度來(lái)看,返青前期降水偏少對(duì)克氏針茅的發(fā)育影響不大。
將克氏針茅草高和千株鮮重與對(duì)應(yīng)的氣象條件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出:草高與千株鮮重有直接關(guān)系,即草高越高,千株鮮重越大。克氏針茅的草高主要受氣溫和降水的影響,其中受降水因素影響較大,2012年降水最多,但草高和千株鮮重為歷年中較低值;2013年降水最少,草高和千株鮮重也為歷年中較低值。2012年、2013年返青前期積溫均較高,草高即產(chǎn)量偏低。
(1)克氏針茅的生長(zhǎng)發(fā)育受氣溫和降水的共同影響,與氣溫相比,克氏針茅生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)降水比較敏感,降水偏多或者偏少對(duì)其發(fā)育都不利。
(2)返青前期的積溫高低以及降水多少對(duì)克氏針茅后續(xù)生長(zhǎng)有較大影響,積溫高,降水偏多或偏少,導(dǎo)致草高偏低、千株鮮重偏低。
(3)由于克氏針茅的監(jiān)測(cè)時(shí)間短,利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)進(jìn)行氣象條件影響分析樣本數(shù)量偏少,無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)性分析。
[1]馮秀藻,閔慶文.一個(gè)用于反映天然牧草生長(zhǎng)規(guī)律的綜合農(nóng)業(yè)氣象指數(shù)[J].中國(guó)氣象農(nóng)業(yè),1994,15(2):47-49.