劉 志

(蘇尼特左旗氣象局，內(nèi)蒙古蘇尼特左旗 011300)

引言

生態(tài)系統(tǒng)生物量和生產(chǎn)力的研究是生態(tài)學(xué)中的重要研究方向。隨著全球溫室效應(yīng)的加劇，草原生物量的研究被賦予了更多的意義。草原生態(tài)系統(tǒng)是全球分布最廣泛的陸地生態(tài)系統(tǒng)之一，草原面積約占全球陸地面積的20%，對(duì)草地生物量和生產(chǎn)力的研究是草原生態(tài)系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容。我國(guó)草地面積3.55*108hm2,占國(guó)土面積的41.7%，內(nèi)蒙古草地面積占21.1%，其中生物量變化最為敏感的就是荒漠化草原，其決定主要因素就是降水條件，其次是有效積溫和土壤肥力，其功能與結(jié)構(gòu)的變化會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)產(chǎn)生生活都有一定的影響。因而研究草原生物量的環(huán)境因子的變化，為草原的生態(tài)恢復(fù)和管理提供科學(xué)的理論依據(jù)。

荒漠化草原生物量是草地植物與環(huán)境相互作用的綜合體現(xiàn)，也是群落結(jié)構(gòu)和功能的綜合體現(xiàn)，通過(guò)研究環(huán)境因子與草原生物量的關(guān)系，可揭示環(huán)境因素對(duì)草原生物量的影響機(jī)制，環(huán)境因子的變化會(huì)直接或間接的影響草原生物量的變化。且其對(duì)生物量的影響并不是一種或幾種因子的單純作用，而是由眾多環(huán)境因子綜合作用的結(jié)果，通過(guò)分析降水量、溫度、土壤肥力等因子是影響草原生物量變化的主要環(huán)境因子影響最為顯著。

本方選用不同的站近30年和近10年的氣象資料和災(zāi)性資料進(jìn)行旱災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃分析，提供科學(xué)的區(qū)劃，為荒漠化草原開(kāi)展干旱災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)的依據(jù)。

1 氣候特征

1.1 分析區(qū)氣候特征

本文選取蘇尼特左旗為分析區(qū)，位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟西北部，以畜牧業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),總面積達(dá)3.37萬(wàn)平方千米，地貌類型以高平原、低山丘陵為主，土壤類型以淡栗鈣土和棕鈣土為主,植被類型以荒漠草原和干草原為主，屬中溫帶干旱、半干旱大陸性氣候，以近10年生態(tài)觀測(cè)資料和歷史數(shù)據(jù)為分析依據(jù)，展開(kāi)因子影響權(quán)重分析，說(shuō)明因子與草原生量的關(guān)系。

總的氣候特點(diǎn)是:日照充足、氣候干燥、冷熱劇變、風(fēng)沙多四個(gè)方面，全年日照數(shù)長(zhǎng)但降水稀少，降水變率大，保證率低蒸發(fā)強(qiáng)烈，因此這種干旱、半干旱及亞濕潤(rùn)干旱氣候特點(diǎn)決定了該地區(qū)在植被構(gòu)成上種類稀少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大量地表裸露，防護(hù)效益差，生態(tài)環(huán)境脆弱，較小的災(zāi)害性天氣就會(huì)對(duì)生態(tài)平衡造成極大的破壞，導(dǎo)致荒漠化現(xiàn)象的產(chǎn)生〔1〕。1979-2018年平均降水量為178.5mm,最少降水2005年96.3mm，最多降水量1992年281.8mm，1979-2018年平均溫度為4.1℃,最高平均溫度2014年6.1℃，最低平均溫度2012年2.0℃，平均日照為3196小時(shí)，蒸發(fā)量高達(dá)2685mm，平均風(fēng)速3.7m/s，≥10℃的年活動(dòng)積溫2100-2500℃，無(wú)霜期110天左右，主風(fēng)向?yàn)槟夏衔黠L(fēng)，年平均大風(fēng)日數(shù)54天。

主要植物:克氏針茅、沙生冰草、糙隱子草、冷蒿、小葉錦雞兒等，草群高度5-17cm，蓋度10-25%，產(chǎn)草量30-45公斤/畝。

2 主要因子分析

2.1 生物量與降水因子的關(guān)系

分析2018年天然草場(chǎng)牧草狀況監(jiān)測(cè)情況來(lái)看，選取的多根蔥和小針茅5-8月的生長(zhǎng)情況數(shù)據(jù)，5-6月降水量不足10毫米，草地上生物量為零,當(dāng)7月份開(kāi)始降水量達(dá)101.8時(shí)牧草地上生物量鮮重337.8g/m2。由此可見(jiàn)，在荒漠化草原,降水條件是制約草地植物生長(zhǎng)的第一重要因子。生物量與降水相關(guān)關(guān)系很明顯，因此7、8月份的降水量的大小直接影響了全年的降水豐度，對(duì)于植被的長(zhǎng)勢(shì)也有直接的影響。也可以說(shuō)降水量的多少?zèng)Q定了牧草地上生物量的產(chǎn)量。

2018年蘇尼特左旗天然牧草狀況監(jiān)測(cè)情況

說(shuō)明：40株平均高度，草重4個(gè)樣方平均，降水量和有效積溫均為月

2.2 生物量與積溫因子的關(guān)系

每一種植物都需要溫度達(dá)到一定值時(shí)才能夠開(kāi)始發(fā)育和生長(zhǎng)，這個(gè)溫度在生態(tài)學(xué)中稱為發(fā)育閾溫度或生態(tài)學(xué)零度，但僅僅溫度達(dá)到所需還不足以完成發(fā)育和生長(zhǎng)，因?yàn)檫€需要一定的時(shí)間，即需要一定的總熱量，稱為總積溫或者有效積溫〔2〕。對(duì)于荒漠化草原而言，植被覆蓋率較低，地表的溫度與植被比植被覆蓋高的地區(qū)溫度高的多，氣溫不只是受太陽(yáng)的直接輻射，而且下墊面還有反射長(zhǎng)波輻射，促使溫度高于其它地區(qū)，由2018年蘇尼特左旗監(jiān)測(cè)資料來(lái)看5、6月份積溫均已達(dá)到牧草生長(zhǎng)條件，但缺不能夠生長(zhǎng)，可見(jiàn)，積溫條件在荒漠化草原很容易達(dá)到，但因降水條件不足而不能夠正常生長(zhǎng)發(fā)育，也可以說(shuō)有效積溫是任何一種什物生長(zhǎng)必不可少的條件，但在荒漠化草原就顯的微不足到了。

2.3 生物量與土壤肥力因子的關(guān)系

土壤可以通過(guò)土壤養(yǎng)分、容重和含水量等土壤性質(zhì)對(duì)生物量產(chǎn)生影響。生物量與土壤肥力有關(guān)，即0～50cm土壤中有機(jī)碳含量多,而土壤容重影響不大,即生物量隨著土壤中有機(jī)碳含量的增加而增高,而土壤容重越大,生物量越小,這樣也符合研究結(jié)果一致。土壤中有機(jī)碳含量多,可為植物提供充足的養(yǎng)分,有利于草地植物根系和植株的生長(zhǎng),使生物量增加;土壤容重越大,土壤的緊實(shí)度越大,土壤的通氣和貯水能力差,不利于植物根系的生長(zhǎng)以及其對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收、利用,從而影響草地植物的正常生長(zhǎng),使生物量減少。同時(shí),土壤養(yǎng)分的含量和土壤的基本性質(zhì)還與土壤類型和利用方式有關(guān),在荒漠化草原主要是棕鈣土、風(fēng)沙土、栗鈣土，栗鈣土分布在棕鈣土和風(fēng)沙土之間，有機(jī)質(zhì)和全氮總儲(chǔ)量偏低，速效氮、磷缺乏，速效鉀豐富〔3〕。土壤風(fēng)蝕沙化嚴(yán)重，鈣積層層位淺，厚度大，對(duì)土壤水分垂直分布，植物根系的發(fā)育部不利。

3 結(jié)論

研究表明，降水量的變化會(huì)對(duì)草地生物量產(chǎn)生顯著影響，降水條件決定了草地生態(tài)系統(tǒng),尤其是荒漠化，是荒漠化草原生態(tài)系統(tǒng)植物生長(zhǎng)的決定性因子,積溫和土壤養(yǎng)分含量也有不可低估的作用，在降水條件一定時(shí)，溫度條件在荒漠化草原作用不是很明顯，但在溫水條件一定時(shí)，土壤養(yǎng)分含量表現(xiàn)的比較突出，當(dāng)然，現(xiàn)在牧區(qū)又很少施肥料澆水來(lái)改善土壤養(yǎng)分和水份條件,在土壤養(yǎng)分一定的情況下,天然降水成為決定因子,因此對(duì)生物量的影響最為顯著。

綜合分析降水量、氣溫和土壤肥力因素資料表明：荒漠化草原氣候變化趨勢(shì)也比較小，總體是降水呈逐年減少偶有波動(dòng)，平均溫度向暖的方向發(fā)展，這種趨勢(shì)如持續(xù)發(fā)展對(duì)當(dāng)?shù)刂脖簧L(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境的改善極為不利，因此要呼吁加強(qiáng)荒漠化草原的治理與保護(hù)工作，制科學(xué)高效的利用制度，大力實(shí)施退耕還牧，以草定畜和加大人工草場(chǎng)，恢復(fù)草原植被，增加草原的覆蓋度，防止荒漠化進(jìn)一步蔓延。