全 文 ：＊通讯作者，Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｈｚｈｈｋ１９７４＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
收稿日期：２０１２－０１－１２；修回日期：２０１２－０４－０２
基金项目：国家重点基础研究发展计划（９７３ 计划）课题
（２００９ＣＢ４２１１０２）；国家自然科学基金项目（４１０３０１０５，３１１７２２４７）；中
科院战略性先导科技专项子课题（ＸＤＡ０５０７０２０２）；国家科技支撑课
题专题（２０１１ＢＡＣ０９Ｂ０６－０２，２００９ＢＡＣ６１Ｂ０２－０１）
作者简介：雷占兰（１９８８－ ），女，在读硕士研究生，主要从事草地
生态学研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｚｌ０９７１＠１６３．ｃｏｍ．
文章编号：１６７３－５０２１（２０１２）０５－００１０－０９
气候变化对高寒草甸垂穗披碱草生育期和产量的影响
雷占兰１，２，周华坤２，＊，刘泽华１，徐维新３，魁　武４，李发录４
（１．青海师范大学生命与地理科学学院，青海　西宁　８１０００８；２．中国科学院西北高原生物研究所生态研究中心，
青海　西宁　８１０００１；３．青海省气象局青海省气象科研所，青海　西宁　８１０００５；
４．青海省牧草良种繁殖场生产管理科，青海　同德　８１３２０１）
　　摘要：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。
关键词：垂穗披碱草；高寒草甸；气候变暖；生育期；产量；气候因素
中图分类号：Ｓ５４３．９　　　文献标识码：Ａ
　　随着全球气候变暖，青藏高原地区平均气温在过
去３０年内平均以０．３２℃／１０ａ的速率增加［１］，一些敏感
的地球环境组分如冰川、冻土发生明显变化，并由此导
致高寒生态系统加速退化［２～３］，如寒冻生态系统各种生
态要素（植被群落结构、生物生产量和生物多样性等）
发生显著变化，同时释放大量温室气体与大量水分，引
起区域水能循环系统发生深刻变化，继而对整个生态
系统产生一定影响。王秀红等［４］研究指出，降水量和
气温的变化是造成高寒草地退化的自然因素之一。在
亚洲干旱和半干旱地区，温度升高２～３℃并伴随降水
量下降，草地生物量将下降４０％～９０％［５］；而且，气候
暖干化导致的植被退化现象很明显［６］，并由此带来生
物总量减少，草场载畜能力降低［７］。在青藏高原高寒
草甸上进行的研究大多为增温控水定位控制性试
验［８］，针对气候变化自然波动演变序列上，禾本科牧草
物候期和产量对气候变化的响应相关研究还较少。垂
穗披碱草（Ｅｌｙｍｕｓ　ｎｕｔａｎｓ　Ｇｒｉｓｅｂ）为禾本科披碱草属多
年生疏丛型禾草，抗寒、抗旱能力强，是青藏高原高寒
草地主要的伴生种，也是高寒地区人工草地种植的主
要牧草［９］，具有较强的可塑性。本试验以高寒草甸垂
穗披碱草为研究对象，观测不同时间序列上不同物候
期指标及其变化规律，通过分析气候变化因子的趋势，
探讨垂穗披碱草物候期和产量对气候变化的响应规
律，以期为预测未来气候变暖对高寒草甸植物乃至整
个草地生态系统产生的影响提供科学依据。
１　材料与方法
１．１　研究区概况
甘德县地处青海省南部，东经９９°３６′３０″～１００°５３′、
北纬３３°３３′～３４°２４′，在青南高原高山峡谷向高原
面的过渡地带，阿尼玛卿山支脉自西北向东南贯穿
中部，地势由西北向东南倾斜，平坦而开阔，为高山
—０１—
第３４卷　第５期
Ｖｏｌ．３４　Ｎｏ．５
　　　　　　　　　
中　国　草　地　学　报
Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｒａｓｓｌａｎｄ
　　　　　　　　　
２０１２年９月
Ｓｅｐｔ．２０１２
山地地貌。平均海拔４３００ｍ，属高原大陆性半温润
气候，多暴风雪，年均气温－２．５℃左右，其中极限最
低气温为－３２．３℃，最高气温为２０．７℃，年均降水
量５２０ｍｍ。土壤为高山草甸土和高山灌丛草甸土，
土壤表层和亚表层中的有机质含量丰富［１０］。优势
牧草为禾本科的垂穗披碱草、羊茅（Ｆｅｓｔｕｃａ　ｏｖｉｎａ）、
洽
艹草（Ｋｏｅｌｅｒｉａ　ｃｒｉｓｔａｔａ）和莎草科的矮嵩草（Ｋｏｂｒｅ－
ｓｉａ　ｈｕｍｉｌｉｓ）等。
１．２　资料来源和监测样地
１９７６～２００７年的月均气温和月降水量采用青海
省果洛藏族自治州甘德县基准气候站数据。在甘德
县牧业气象试验站高寒草甸观测样地进行垂穗披碱
草的监测，主要包括１９９４～２００６年垂穗披碱草的物
候期（返青、抽穗、开花、成熟和枯黄）、地上生物量等
资料。每样方６个重复，样方面积５０ｃｍ×５０ｃｍ，属于
长期监测样地，无施肥浇水等管理措施。地上生物量
测定在每年的５～９月进行，每月１５日左右测定１
次，６个重复。用剪刀齐地面刈剪，本试验以牧草样
品的鲜重来表示产量。物候观测按照《中国物候观测
方法》［１１］进行，选择长势良好且连续３年均具有完整
生活史的１０个植株，在每个物候发生期前开始观测，
每天观测１次。当选定观测植株一半以上的越冬地
下芽出土时作为返青期，按照同样的方法依次观测植
株的其他物候期（抽穗期、开花期和成熟期），当植株
下部基生叶一半枯黄时作为枯黄期。
１．３　分析方法
将通过自动监测、实地监测和调查等方式获取
的甘德牧业气象试验站地区降水量、气温、牧草物候
期和地上生物量等数据，用Ｅｘｃｅｌ进行初步处理，用
Ｓｉｇｍａ　Ｐｌｏｔ　１０．０软件对降水量与温度的年际变化
趋势做分析并做线性拟合和显著检验。在ＳＰＳＳ统
计软件中应用Ｐｅａｒｓｏｎ相关分析法，对气温、降水量
等因子对垂穗披碱草物候期的影响程度及其产量与
物候变化进行相关性分析。最后用多元回归分析法
拟合获得垂穗披碱草产量与气温、降水量间的回归
方程，并进行显著性检验。
２　结果与分析
２．１　年平均气温和年降水量的变化趋势
１９７６～２００７年，甘德地区年平均气温呈显著上
升趋势（图１－Ａ），与全球变暖的趋势一致。年气候
倾向率为０．２９５℃／１０ａ（Ｐ＜０．０５），大于青藏高原地
区年平均气温倾向率０．１６℃／１０ａ、全国０．０４℃／１０ａ
的平均水平［１２］。期间甘德地区年平均气温为
－２．３５℃，最高年均温出现在１９９９年，为－１．３４℃，
最低年均温出现在１９９７年，为－３．９１℃。特别是垂
穗披碱草监测这段时间（１９９４～２００６年），升温最为
明显。１９９４年以来，除１９９５年和１９９７年年平均温
度低于多年平均值外，其余年份全部高于多年平均
值，１９９９年和２００３年分别达到最高值。而１９９４年
以前的大部分年份年平均气温低于多年平均值。根
据２年滑动平均气温趋势可以看出，１９７６～１９８９年
气温的变化为上升趋势，平均气温为－２．４９℃；１９９０～
１９９７年表现为下降趋势，平均气温为－２．６５℃；
１９９８～２００７年又呈现上升趋势，其平均温度为
－１．９６℃，且其增温幅度大于１９７６～１９８９年时段的
增温幅度，其波动趋势存在阶段性。
图１　１９７６～２００７年甘德县年平均气温和年降水量变化趋势
Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ａｎｎｕａｌ　ａｖｅｒａｇｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ａｎｎｕａｌ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｇａｎｄｅ　ｃｏｕｎｔｙ　ｄｕｒｉｎｇ　１９７６～２００７
—１１—
雷占兰　周华坤　刘泽华　徐维新　魁　武　李发录　　　气候变化对高寒草甸垂穗披碱草生育期和产量的影响
　　１９７６～２００７年年降水量的变化如图１－Ｂ所示，
尽管甘德地区２００７年降水量（５６９．７ｍｍ）明显高于
１９７６年（４８１．２ｍｍ），但３０年的整体变化表现为微
弱的下降趋势，降水量变化曲线线性拟合倾向率为
－５．７１ｍｍ／１０ａ。１９７６～２００７年甘德地区年均降水
量为５２０．６２ｍｍ，年降水量的最大值（６６２．８ｍｍ）是
１９８１年，最小值（４１４．４ｍｍ）是２００６年。在牧草监
测期内（１９９４～２００６年），除１９９４年、１９９５年、１９９９
年和２００４年年均降水量高于多年平均值外，其余年
份全部低于多年平均值，而在１９９４年以前，大部分
年份年降水量都围绕多年平均值上下波动。从降水
量２年滑动平均分析可以看出，降水量变化规律不
明显，但存在阶段性，与汪青春等［１３］的研究结果一
致。甘德县年降水量波动可分为３个上升期和２个
下降期，上升期为１９７６～１９８４年、１９８９～１９９４年和
２００１～２００７年，其年均降水量分别为５３０．５６ｍｍ、
５４０．８３ｍｍ和５０９．６６ｍｍ；下降期为１９８５～１９８８年
和１９９５～２００１年，年均降水量为５１４．０８ｍｍ 和
４９７．３４ｍｍ。由此可看出，甘德县降水量变化与气
温变化均表现出明显的阶段性变化规律［１４］。
２．２　垂穗披碱草物候期的变化趋势
植物物候期是植物在内、外因（如气候、土壤、地
形、人类干扰等）相互作用产生的周期性现象［１５］。１９９４
～２００６年垂穗披碱草物候期的变化趋势如图２所
示，由于甘德全县热量条件差，春季升温波动大，历
年牧草萌动期很不稳定，进而牧草的返青期也相应
推迟，垂穗披碱草的返青期以０．７１ｄ／１０ａ的速率延
迟（图２－Ａ）。返青期最早为４月１９日，最晚为４月
２６日，早晚年相差７ｄ；平均日期为４月２４日，１３年
中有４年返青期晚于多年平均日期，５年返青期和
平均日期相同，二者占总年数的６９％。垂穗披碱草
一般在７月１９日抽穗，最早为７月１２日，最晚为８
月４日，前后相差２２ｄ，其抽穗期以０．１７ｄ／１０ａ的速
率提前（图２－Ｂ），波动不是很明显。抽穗期之所以
会微弱的提前，与甘德地区热量条件差、春季升温波
动大、历年牧草萌动期不稳定的特殊气候条件有关，
这与王湘远［１６］的结果一致，但具体原因还有待于进
一步研究。垂穗披碱草开花期一般在７月下旬至８
月上旬，最晚在８月下旬，前后相差２３ｄ，牧草开花
期逐年提前（图２－Ｃ），气候倾向率为１．８７ｄ／１０ａ。垂
穗披碱草成熟期一般在８月下旬，最晚在９月上旬，
前后相差１３ｄ，以４．５６ｄ／１０ａ的速率延迟，２０００～２００５
年成熟期都与多年平均日期相同或延迟（图２－Ｄ）。垂
穗披 碱 草枯黄 期 呈 显著 的延 迟变化 趋 势，以
７．４７ｄ／１０ａ的速度延迟，复相关系数为０．３６４；垂穗
披碱草枯黄期多年平均日期为９月２３日，最早在９
月１７日，最晚在１０月４日，枯黄期的年际变化大，
早晚年相差１７ｄ，１３年中只有４年枯黄期提前于多
年平均日期，２年和平均日期相同，其余７年均较多
年平均日期延迟，特别是１９９８年以后垂穗披碱草的
枯黄期出现了明显延迟趋势（图２－Ｅ）。１９９４～２００６
年，垂穗披碱草整个生长期平均天数为１５２ｄ，生长
期呈现显著的延长趋势，以４．５６ｄ／１０ａ的速度延迟
（图２－Ｆ），复相关系数为０．０５３。总之，１９９４～２００６
年垂穗披碱草物候期表现为返青期、成熟期和枯黄
期延迟，开花期和抽穗期提前，整个生长季延长，这
对牧草的生长发育及产量形成影响较大。
２．３　垂穗披碱草的物候期和产量与气候因子的关系
２．３．１　物候期与气温、降水的关系
通过１９９４～２００６年各月降水量和平均气温与
不同物候期的相关分析发现（表１），垂穗披碱草返
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月的平均气温呈显著负相
关，相关系数为－０．５７７（Ｐ＜０．０５），这与李英年
等［１７］在高寒草甸地区冷季水热资源对牧草产量及
生长发育影响的研究一致。
垂穗披碱草开花期与６月降水量正相关显著，
相关系数为０．６２４（Ｐ＜０．０５），与４月降水量呈显著
负相关，相关系数为－０．６５５（Ｐ＜０．０５）。４月降水
量多，说明气温低、光照弱，有效积温少，影响了牧草
返青，进而使花期延迟。而６月降水量多时，正值垂
穗披碱草等禾本科高禾草植物生长发育旺盛期，水
分利用率高，促进了花期的提前［１８］，这与很多植物
开花始期对温度的响应规律［１９］不相同，具体生理生
态机制原因有待进一步研究。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。
２．３．２　产量与气温、降水的关系
垂穗披碱草在１９９４～２００６年的产量（总鲜重）
与生长季平均温度和降水量的变化趋势如图３所
示。其总鲜重在７４５．７～１２９１．２ｇ／ｍ２ 间变化，最高
产量在２００５年，这一年生长季的降水量也是这１３
年中最高的（５７１．９ｍｍ），虽然平均气温最高的不是
这一年，但２００５年生长季的平均气温仅次于生长季
平均气温最高的１９９８年０．２℃；最低产量在１９９８
年，这一年生长季的平均气温是最高的，其生长季
—２１—
中国草地学报　２０１２年　第３４卷　第５期
图２　１９９４～２００６年垂穗披碱草各物候期的变化趋势（纵坐标的天数为自１月１日起的天数）
Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｐｈｏｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｈａｓｅ　ｏｆ　Ｅｌｙｍｕｓ　ｎｕｔａｎｓ　ｄｕｒｉｎｇ　１９９４～２００６
平均气温比生长季多年平均气温高０．７℃，降水量
也高于平均降水量。产量与１９９４～２００６年年均
气温、降水量的关系分析表明（图３－Ｃ、图３－Ｄ），牧
草产量与年均气温、降水量的波动趋势比较一致。
—３１—
雷占兰　周华坤　刘泽华　徐维新　魁　武　李发录　　　气候变化对高寒草甸垂穗披碱草生育期和产量的影响
表１　垂穗披碱草各物候期与气候因子间的相关系数
Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｐｈｏｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｈａｓｅ　ｏｆ　Ｅｌｙｍｕｓ　ｎｕｔａｎｓ　ａｎｄ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｆａｃｔｏｒ
气候因子
Ｃｌｉｍａｔｅ　ｆａｃｔｏｒ
返青期
Ｔｕｒｎｉｎｇ　ｇｒｅｅｎ　ｄａｔｅ
抽穗期
Ｈｅａｄｉｎｇ　ｄａｔｅ
开花期
Ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｄａｔｅ
成熟期
Ｍａｔｕｒｅ　ｄａｔｅ
枯黄期
Ｗｉｌｔｉｎｇ　ｄａｔｅ
１ 月 气 温
１月降 水 量
２ 月 气 温
２月降 水 量
３ 月 气 温
３月降 水 量
４ 月 气 温
４月降 水 量
５ 月 气 温
５月降 水 量
６ 月 气 温
６月降 水 量
７ 月 气 温
７月降 水 量
８ 月 气 温
８月降 水 量
９ 月 气 温
９月降 水 量
１０月 气 温
１０月降水量
１　１月 气 温
１１月降水量
１２月 气 温
１２月降水量
全 年 气 温
全年降水量
　０．２０５
　０．１２２
－０．１１９
－０．２６９
－０．５７７＊
　０．１３０
－０．２８９
　０．１９８
　０．１１４
－０．３４３
　０．３５３
　０．２６６
　０．１２８
－０．０８５
－０．４３６
　０．３８７
　０．６５６＊
－０．１６５
　０．０８１
－０．１０８
－０．１０７
　０．５０４
　０．１８４
－０．１４４
　０．０２５
　０．２０３
　０．０９２
－０．１４４
－０．３７２
　０．０２６
－０．２７８
－０．３５３
－０．１４７
－０．３５３
－０．１３６
－０．２０９
－０．１６３
　０．３６１
－０．１０７
－０．３５５
－０．０６８
－０．０２９
－０．１９７
　０．００８
　０．１２７
－０．１２５
　０．００５
　０．３７３
－０．０４７
　０．０９８
－０．２０７
－０．１６０
　０．１５１
－０．３
－０．０８９
－０．０６
　０．２７７
－０．５３６
　０．２８５
　－０．６５５＊
　０．１４２
　０．０４６
　０．１３７
　 ０．６２４＊
－０．２４２
－０．２７８
　０．１５５
－０．０６３
－０．４４１
－０．２８９
　０．３３２
　０．１８０
　０．２１５
－０．００１
　０．０２７
－０．１７８
　０．１５３
－０．１０２
－０．０７５
－０．４０５
　０．１８９
－０．４２４
－０．１９０
－０．１７０
　０．２４７
－０．３０８
－０．３２８
－０．１４９
－０．０７６
　０．０１７
　０．２２３
－０．３０１
－０．００６
　０．１８１
　０．１６４
　０．０４３
　０．４１０
　０．０８４
　０．１８３
－０．００２
　０．３８６
－０．０５７
　０．２３１
－０．１８６
　０．１３０
－０．４６６
　０．３３９
－０．０１６
－０．０１３
　０．３４０
－０．０２５
　０．１１１
－０．１７８
－０．２５９
－０．０７６
－０．１１４
　０．４５１
　０．１５０
　０．２７７
　０．３５９
　０．２６３
　０．１３２
　０．１１０
　０．３８８
　０．０６５
－０．４１３
　０．００６
　０．１３１
　０．２２３
　０．２５８
　　注：＊ 表示显著性水平为Ｐ＜０．０５。
Ｎｏｔｅ：＊ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ａ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　Ｐ＜０．０５．
产量最高的年份，年降水量也达到峰值，年均气温虽
然没有达到峰值，但是２００５年的气温在多年气温中
占到第三的位置，说明水热匹配较好，牧草产量增
加［２０］；最低产量的年份１９９８年，生长季的平均气温
在多年平均气温中为最高，而降水量大于平均降水
量，可能与降水量的季节分配差异有关系［８］。尽管
气温变化对牧草产量的影响不显著，但气温的波动
与垂穗披碱草产量的波动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。
垂穗披碱草产量与生长季平均气温、降水量和年
平均气温、降水量的相关分析显示，１９９４～２００６年垂
穗披碱草产量与生长季降水量和年降水量呈极显著
正相关，相关系数分别是０．８２３、０．７９４（Ｐ＜０．０１）；与
生长季平均气温和年平均气温无显著关系。此结果
与张东杰［２１］的研究一致，这说明甘德地区限制垂穗
披碱草产量形成的主要因素是水分条件，与一般认为
的气温是决定高寒草甸生产力的主要影响因素［２２］的
结论不一致。从产量跟生长季气温、降水量和年均气
温、降水量的年际变化趋势中可看出，垂穗披碱草产
量不仅与气温有关，与全年的水热匹配关系更密切，
如１９９４年和２００５年，当气温和降水量都较高时，垂
穗披碱草产量就出现峰值。
—４１—
中国草地学报　２０１２年　第３４卷　第５期
图３　１９９４～２００６年垂穗披碱草产量与生长季平均气温、降水量和年平均气温、降水量的变化趋势
Ｆｉｇ．３　Ｔｈｅ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　Ｅｌｙｍｕｓ　ｎｕｔａｎｓ　ａｎｄ　ａｖｅｒａｇｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｒｏｗｔｈ　ｐｅｒｉｏｄ
ａｎｄ　ａｎｎｕａｌ　ａｖｅｒａｇｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｄｕｒｉｎｇ　１９９４～２００６
　　高寒草甸分布区气温总体上较低，如果未来
升温幅度较大，将对高寒草甸植物光合代谢过程
产生不利影响，升温幅度小则可能产生有利的影
响。与此同时，如果未来降雨量增加，则利于高寒
草甸植物的生长发育，相反，未来降雨量减少，则
可能使高寒草甸植物生长发育受限［２３～２５］。高寒草
甸不同植物可能对此有不同的响应，还需要深入
研究。
２．４　多元线性回归分析
取自变量为４～９月平均气温（Ｔ４～９）、年平均
气温（ＴＮ）、４～９月降水量（Ｗ４～９）和年降水量
（ＷＮ），垂穗披碱草产量（ｙ）为因变量，经多元回归
分析，其回归方程为：ｙ＝１４８１．５３６－２９．９７９９
Ｔ４～９＋６．０５３５６ＴＮ＋０．５９８３９Ｗ４～９－０．２８６５６ＷＮ
（Ｐ＝０．００１，Ｒ＝０．９３３），方程回归检验显著。根
据标准回归系数可见，４个自变量对产量的影响从
大到小依次是生长季降水量（１．９６４）＞ 年降水量
（－０．９９７）＞ 生长季平均气温（－０．６６５）＞ 年平
均气温（０．２２９）。但由其Ｐ值（ＰＷ４～９为０．０３、ＰＷＮ
为０．２０８、ＰＴ４～９为０．０２４和ＰＴＮ为０．２０８）看出，生
长季平均气温（Ｐ＜０．０５）和降水量（Ｐ＜０．０５）对于
垂穗披碱草产量影响最大，这是因为年降水量的
年际波动程度没有生长季月平均气温的波动程度
大，故垂穗披碱草产量与水热条件的匹配有密切
的关系，回归分析结果与前面的相关性分析结果
一致。
—５１—
雷占兰　周华坤　刘泽华　徐维新　魁　武　李发录　　　气候变化对高寒草甸垂穗披碱草生育期和产量的影响
３　结论
３．１　气温和降水的变化趋势
在全球气候变暖的背景下，１９７６～２００７年期间
三江源甘德地区年平均气温以０．２９５℃／１０ａ的倾向
率上升，而年降水量则呈现微弱的下降趋势，下降倾
向率为－５．７１ｍｍ／１０ａ。
３．２　物候期的变化特征
甘德地区垂穗披碱草返青期、成熟期和枯黄期
均呈现逐年延迟的变化趋势，气候倾向率分别为
０．７１ｄ／１０ａ、４．５６ｄ／１０ａ和７．４７ｄ／１０ａ，其中枯黄期的
延迟趋势显著。垂穗披碱草抽穗期和开花期则呈现
提前趋势，开花期的提前趋势显著，其气候倾向率为
１．８７ｄ／１０ａ，抽穗期不太明显，以０．１７ｄ／１０ａ的速率
提前。垂穗披碱草生长季呈现显著延长趋势，气候
倾向率为４．５６ｄ／１０ａ。甘德地区对全球气候变化较
为敏感，在全球气候变暖的大背景下，该区域气候也
表现出此特征，反映在植物物候上，则是返青期、成
熟期和枯黄期延迟，开花期和抽穗期提前，整个生长
季延长。
３．３　物候期与气候因子的关系
垂穗披碱草返青期与３月平均气温呈显著负相
关，相关系数为－０．５７７（Ｐ＜０．０５），与９月平均气
温呈显著正相关，相关系数为０．６５６（Ｐ＜０．０５）；垂
穗披碱草开花期与４月降水量呈显著负相关，相关
系数为－０．６５５（Ｐ＜０．０５），与６月降水量呈显著正
相关，相关系数为０．６２４（Ｐ＜０．０５）；抽穗期、成熟期
和枯黄期与所选气候因子相关性不显著，还有待于
进一步的研究。
３．４　垂穗披碱草产量与气候的关系
甘德地区垂穗披碱草产量与生长季降水量和年
降水量的波动趋势一致，最高产量的年份降水量也
出现了峰值，相关性分析显示，１９９４～２００６年垂穗
披碱草产量与生长季降水量和年降水量呈极显著正
相关，与生长季平均气温和年平均气温无显著关系。
尽管气温变化对牧草产量的影响不显著，但气温的
波动与垂穗披碱草产量表现出比较一致的变化趋
势，所以垂穗披碱草产量不仅与气温有关，与全年的
水热匹配关系更密切。多元回归分析结果显示，生
长季平均气温、降水量共同决定垂穗披碱草产量的
高低，跟相关性分析的结果相符合。
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（１．Ｑｉｎｇｈａｉ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉｎｉｎｇ８１０００１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｐｌａｔｅａｕ，
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｄａｔａ　ｆｒｏｍ　Ｇａｎｄｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｃｌｉｍａｔｏｌｏｇｉｃａｌｙ　ｓｔａｔｉｏｎ，Ｑｉｎｇｈａｉ　ｐｒｏｖ－
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ｌｅｎｇｔｈｅｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｒｅｔｕｒｎｉｎｇ　ｇｒｅｅｎ　ｄａｔｅ，ｍａｔｕｒｅ　ｄａｔｅ　ａｎｄ　ｗｉｌｔｉｎｇ　ｄａｔｅ　ｂｅ　ｄｅｌａｙｅｄ　ｍｏｒｅ　ｏｒ　ｌｅｓｓ　ｗｈｉｌｓｔ　ｔｈｅ
ｈｅａｄｉｎｇ　ｄａｔｅ　ａｎｄ　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｄａｔｅ　ｂｅｃａｍｅ　ｅａｒｌｙ　ｔｏ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｅｘｔｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ａ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａ－
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ｃｉｅｎｔ　ｏｆ　０．６５６（Ｐ＜０．０５）．Ｔｈｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ａｌｓｏ　ｆｏｕｎｄ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｄａｔｅ　ａｎｄ
ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｊｕｎｅ（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｗａｓ　０．６２４，Ｐ＜０．０５）．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅ　ｗｅｒｅ　ｓｔｉｌ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｒｅｔｕｒｎｉｎｇ　ｇｒｅｅｎ　ｄａｔｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｎ　Ｍａｒｃｈ（ｃｏｒｒｅｌａ－
ｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｗａｓ－０．５７７，Ｐ＜０．０５），ａｎｄ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｄａｔｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ａｐｒｉｌ（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｗａｓ－０．６５５，Ｐ＜０．０５）．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｈｅａｄｉｎｇ　ｄａｔｅ，ｍａ－
ｔｕｒｅ　ｄａｔｅ　ａｎｄ　ｗｉｌｔｉｎｇ　ｄａｔｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｉｒ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ａｌ
ｎｏｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ａｔ　０．０５ｌｅｖｅｌ．Ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｔｈａｔ　ｌｉｍｉｔ　Ｅｌｙｍｕｓ　ｎｕｔａｎｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ
ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｎｎｕａｌ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｓｅａｓｏｎ（Ａｐｒｉｌ　ｔｏ　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ），ｔｈｅ　ｐａｒｔｉａｌ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏ－
ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　０．８２３（Ｐ＜０．０１），０．７９４（Ｐ＜０．０１）；Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ，ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ
ｈａｄ　ｎｏ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｌｙｍｕｓｎｕｔａｎｓ，ｂｕｔ　ｉｎ　ｓｏｍｅ　ｙｅａｒｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　１９９４ａｎｄ　２００５
ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｂｏｔｈ　ｗｅｒｅ　ｈｉｇｈ，ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｌｙｍｕｓｎｕｔａｎｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄ　ａ　ｐｅａｋ
ｖａｌｕｅ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｆｒｏｍ　ｂｏｔｈ　ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ
ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗａｓ　ａｌｓｏ　ｌｅｓｓ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｈａｎ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ　ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ
ｍａｔｃｈｉｎｇ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｓｅａｓｏｎ（Ａｐｒｉｌ　ｔｏ　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ）ａｌｓｏ　ｉｍｐａｃｔｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏ－
ｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｌｙｍｕｓ　ｎｕｔａｎｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｅｌｙｍｕｓ　ｎｕｔａｎｓ；Ａｌｐｉｎｅ　ｍｅａｄｏｗ；Ｃｌｉｍａｔｅ　ｗａｒｍｉｎｇ；Ｇｒｏｗｔｈ　ｐｅｒｉｏｄ；Ｙｉｅｌｄ；Ｃｌｉｍａｔｉｃ　ｆａｃ－
ｔｏｒｓ
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中国草地学报　２０１２年　第３４卷　第５期