全 文 ：书西藏怒江流域高寒草甸气候生产潜力
对气候变化的响应
周刊社１，２，杜军１，２，袁雷１，２，马鹏飞１，刘依兰１，２
（１．西藏自治区气候中心，西藏 拉萨８５０００１；２．西藏自治区生态与农业气象中心，西藏 拉萨８５０００１）
摘要：根据西藏怒江流域９个气象站１９８０－２００８年年平均气温、年降水量资料，采用 Ｍｉａｍｉ模型研究该流域高寒
草甸气候生产潜力的地域分布以及年代际变化。结果表明，近２９年西藏怒江流域气候生产潜力中上游主要受温
度条件的制约，中下游主要受降水条件的制约，气候生产潜力与年降水量和主要生长季平均温度显著正相关。总
体上气候生产潜力的分布存在较大的地区差异，下游地区明显高于上游地区。过去２９年，由于温度的逐年升高，
伴随降水的增加，气候生产潜力呈逐渐增加趋势，且增幅较明显。整个怒江流域未来９０年（２０１１－２１００年）有向
“暖湿型”气候方向发展的趋势，降水将成为该流域气候生产潜力的主要气候限制因子，总体上气候生产潜力呈增
加趋势，但增幅不大，未来气候对该流域畜牧业发展和生态环境改善有利。
关键词：草地气候生产潜力；高寒草甸；Ｍｉａｍｉ模型
中图分类号：Ｓ８１２．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１０）０５００１７０８
自进入２０世纪８０年代以来，由于工业化进程加快，温室气体排放量加大造成了全球气候变暖加速，对人类
的生存环境带来很多不利的影响。全球气候变化对我国青藏高原气候影响主要表现在年平均气温和各季节平均
气温均呈明显的上升趋势，年降水量呈不显著的增加趋势。Ｌｉｕ和Ｃｈｅｎ［１］研究发现２０世纪５０年代中期以来青
藏高原气温显著升高，１９６５－１９９６年的增温速率为０．１６℃／１０ａ；杜军［２］发现１９６１－２０００年西藏高原年平均气
温以０．２６℃／１０ａ的增温速率上升，明显高于全国和全球同期的增温速率；同时利用西藏１９７１－２０００年降水资
料，分析得出西藏大部分地区年降水量变化为正趋势，降水倾向率为（１．４～６６．６）ｍｍ／１０ａ［３］。徐影等［４］利用政
府间气候变化专门委员会（ＩＰＣＣ）数据分发中心提供的７个全球海气耦合气候系统模式，对西藏地区未来百年气
候变化的情景进行了模拟，认为２０５０年该地区的温度可能增加２～４℃，到２１００年温度可能增加４～７℃；年降水
量呈增加趋势。
气候变化是植被分布的重要影响因素［５，６］，气候的变化必然导致自然生态系统的变化，进而引起自然植被净
第一性生产力（ｎｅｔｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ＮＰＰ）的变化，研究发现温度和降水是影响气候生产潜力的主要气候因
子。我国学者对气候资源生产潜力估算方法进行了较多的研究［７，８］，同时也对我国气候生产潜力的分区和演变
进行了较广泛的研究［９１２］。侯西勇［１３］基于１９５１－２０００年全国范围气象栅格数据计算了气候生产潜力，研究发现
５０年间我国气候生产潜力单产平均值为７７００ｋｇ／（ｈｍ２·ａ）；闫淑君等［１４］采用Ｔｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅ纪念模型对福建各
地１９６０－２０００年的气象资料进行研究发现建瓯、尤溪、南靖３区４１年的自然植被净第一性生产力平均为１８０００
ｋｇ／（ｈｍ２·ａ），呈略上升的趋势。
随着全球变暖，气候变化对青藏高原植被的影响受到越来越多的关注，草地生态系统与全球气候变化的问题
已经成为相关学者关注的热点问题［１５，１６］，在过去几十年间受到全球气候变暖的影响，许多区域植被生长季明显
延长［１７１９］，生长季的延长有利于牧草的生长。但放牧强度过大会使地上部分生物量和净生产力显著降低［２０］，同
时家畜通过其选择性采食行为影响某些植物种群动态，间接地改变植物群落结构；通过践踏改变草地表层土壤养
分和水分环境，间接地导致草地的退化［２１，２２］。西藏高原地广人稀，环境严酷，地域性差异大，脆弱的生态环境更
第１９卷 第５期
Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．５
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
１７－２４
２０１０年１０月
收稿日期：２００９０９１７；改回日期：２００９１１２６
基金项目：国家自然科学基金项目（４０８６５００８）和科技部国际科技合作项目（２００９ＤＦＡ９１９００）资助。
作者简介：周刊社（１９７７），男，陕西周至人，工程师，硕士。Ｅｍａｉｌ：ｚｈｏｕｋａｎｓｈｅ＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｄｕｊｕｎ０８９１＠１６３．ｃｏｍ
易受气候变化的影响。西藏怒江流域是西藏高原高寒草甸的主要分布地区之一，该区在我国畜牧业生产及野生
动植物保护方面具有重要的地位，而气候变化对怒江流域高寒草甸的影响的研究甚少。为此，本研究重点分析了
怒江流域高寒草甸气候生产潜力的地域分布变化特征和其对气候变化的响应，以及近２９年来载畜量变化对高寒
草甸的可能影响。为该地区畜牧业发展和生态环境建设提供科学依据。
１ 材料与方法
西藏怒江流域气象观测站点较少，为了能客观地分析该地区近２９年的气候变化特征，本研究选取了该地区
９个气象站（图１）１９８０－２００８年逐年平均气温、年降水量等资料，采用 Ｍｉａｍｉ模型［２３］来研究该流域高寒草甸气
候生产潜力（ＮＰＰｔｒ）的地域分布以及年代际变化特征。
Ｍｉａｍｉ模型：１９７２年，Ｌｉｅｔｈ根据世界五大洲约５０个点可靠的自然植被净第一性生产力的实测资料及与之
相匹配的年平均气温和年降水资料，用最小二乘法拟合出如下的年降水量、年平均气温与草地净第一性生产力
（ＮＰＰ）的关系：犖犘犘狉＝３００００（１－ｅ－０．０００６６４狉），犖犘犘狋＝３００００／［１＋ｅ（１．３１５－０．１１９６狋）］，其中犖犘犘狉为根据年降水量计
算的净第一性生产力（ｋｇ／ｈｍ２·ａ）；犖犘犘狋为根据年平均气温计算的净第一性生产力，狋为年平均气温（℃），狉为
年降水量（ｍｍ）。根据Ｌｉｅｂｉｇ最小因素定律，在选择温度和降水计算所得的２个植被净第一性生产力中较低者
为某地的自然植被的净第一性生产力ＮＰＰｔｒ，即气候生产潜力。
此外，采用气候倾向率法分析近２９年西藏怒江流域气温、降水的变化。各要素的趋势变化率用下式进行估
计：犢犻＝犪０＋犪１狋犻，犢犻为气象要素，狋犻为时间（本研究为１９８０－２００８年），犪１ 为线性趋势项，将犪１×１０年作为所研究
气象要素的趋势变化率，犪０ 为常数。
图１ 西藏怒江流域的气象站点分布图
犉犻犵．１ 犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀狅犳犿犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犾狊狋犪狋犻狅狀狊狅狏犲狉狋犺犲犖狌犼犻犪狀犵犅犪狊犻狀犻狀犜犻犫犲狋
２ 结果与分析
２．１ 西藏怒江流域气温、降水的变化趋势
近２９年来，西藏怒江流域各气象站年平均气温均呈明显的升高趋势，升幅为０．２５～０．６０℃／１０ａ（犘＜
０．０５），其中升温幅度以那曲最大、察隅最小。就全流域而言，年平均气温升幅达０．３９℃／１０ａ（图２，犘＜０．０１）。
８１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．５
各站牧草主要生长季（５－９月）平均气温也表现升高趋势，升幅为０．１２～０．４０℃／１０ａ（６个站，犘＜０．０５），平均升
幅为０．２３℃／１０ａ，各站升幅均低于全年（表１），研究发现该流域年、月增温速率与海拔显著正相关，即海拔越高
增温越显著。
全流域平均年降水量波动比较大，且为增加趋势，增幅为１３．８ｍｍ／１０ａ（图３），其中以左贡增幅最大，索县
最小，增幅为３．９～３８．７ｍｍ／１０ａ，而察隅以１２．１ｍｍ／１０ａ的速度减小。对生长季降水总量而言，７个站点表现
为增加趋势，增幅为１．９～３３．５ｍｍ／１０ａ；索县、丁青呈减少趋势，平均每１０年减少３．０ｍｍ左右；全流域平均增
幅为１０．１ｍｍ／１０ａ（犘＞０．１０）。怒江流域与西藏“一江两河”流域同期相比，气温升幅要大，降水量增幅要
小［２４］。
表１ １９８０－２００８年西藏怒江流域各站气象要素变化趋势
犜犪犫犾犲１ 犔犻狀犲犪狉狋狉犲狀犱狅犳犿犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犾犳犪犮狋狅狉狊狅狏犲狉狋犺犲犖狌犼犻犪狀犵犅犪狊犻狀犻狀犜犻犫犲狋犳狉狅犿１９８０狋狅２００８
台站
Ｌｏｃａｔｉｏｎｏｆ
ｓｔａｔｉｏｎ
海拔
Ａｌｔｉｔｕｄｅ
（ｍ）
年平均气温
Ａｎｎｕａｌｍｅａｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
（℃／１０ａ）
５－９月平均气温
ＭｅａｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｒｏｍＭａｙｔｏ
Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ（℃／１０ａ）
年降水量
Ａｎｎｕａｌｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ
（ｍｍ／１０ａ）
５－９月降水总量
ＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｆｒｏｍＭａｙｔｏ
Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ（ｍｍ／１０ａ）
安多Ａｍｄｏ ４８００．０ ０．４６ ０．３１ １４．６ １５．４
那曲Ｎａｋｃｈｕ ４５０７．８ ０．６０ ０．４０ １９．４ １５．９
索县Ｓｏｋｓｈａｎ ４０２２．８ ０．４５ ０．３１ ３．９ －３．３
比如Ｄｉｒｌ ３９４０．０ ０．３２ ０．２３ １２．１ ６．８
丁青Ｔｅｎｇｃｈｅｎ ３８７３．１ ０．３７ ０．２５ １５．７ －２．５
洛隆Ｌｈｏｒｏｎｇ ３６４０．０ ０．３７ ０．１８ ９．６ １．９
左贡Ｚｏｇｏｎｇ ３７８０．０ ０．３６ ０．１９ ３８．７ ３３．５
八宿Ｐａｋｓｈｏ ３２６０．０ ０．４０ ０．１２ ２２．０ １６．１
察隅Ｚａｙｕｌ ２３２７．６ ０．２５ ０．１４ －１２．１ ６．９
注：，表示０．０５，０．０１水平差异显著。
Ｎｏｔｅ：， ｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ０．０５ａｎｄ０．０１ｌｅｖｅｌ．Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
图２ 西藏怒江流域年平均气温的变化趋势
犉犻犵．２ 犜犺犲狋狉犲狀犱狅犳犪狀狀狌犪犾犿犲犪狀狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲狅狏犲狉狋犺犲
犖狌犼犻犪狀犵犅犪狊犻狀犻狀犜犻犫犲狋犳狉狅犿１９８０狋狅２００８
图３ 西藏怒江流域年降水量的变化趋势
犉犻犵．３ 犜犺犲狋狉犲狀犱狅犳犪狀狀狌犪犾狆狉犲犮犻狆犻狋犪狋犻狅狀狅狏犲狉狋犺犲
犖狌犼犻犪狀犵犅犪狊犻狀犻狀犜犻犫犲狋犳狉狅犿１９８０狋狅２００８
从地域分布上来看，西藏怒江上游（安多、那曲）、中游（索县、比如、丁青、洛隆）和下游（八宿、左贡、察隅）年平
均气温分别以０．５３，０．４０和０．３４℃／１０ａ的速度显著升高（犘＜０．０５）；年降水量上、中、下游均呈增加趋势，增幅
分别为１７．０，１０．３和１６．１ｍｍ／１０ａ，但均未通过显著性检验。
研究发现年降水量、主要生长季降水量与海拔、经度、纬度相关不显著，而年平均气温与经度呈极显著正相关
９１第１９卷第５期 草业学报２０１０年
（０．８６４，犘＜０．０１），与纬度（－０．８７０）、海拔（－０．８５１）呈极显著负相关（犘＜０．０１），主要生长季平均气温与年平均
气温趋势一致，也与经度极显著正相关，与纬度、海拔极显著负相关（表２）。说明年降水地域分布规律不明显，平
均气温分布具有很强的地域性特征。
２．２ 草地气候生产潜力的地域分布特征
西藏怒江流域地域性差异比较大，气候生产潜力ＮＰＰｔｒ为４７８５．３～１２３０９．１ｋｇ／（ｈｍ２·ａ），以察隅最高、八
宿最低（表３）。由于八宿处于横断山脉背风坡，降水量少成为气候生产潜力低的主要原因；察隅属于亚热带半湿
润气候，降水量丰富，ＮＰＰｔｒ相对较高。整个流域中上游高海拔（３８７３～４８００ｍ）寒冷地区，气候生产潜力平均为
７２００．９ｋｇ／（ｈｍ２·ａ），主要受温度条件制约；中下游较低海拔（２３２７～３６４０ｍ）温暖地区，气候生产潜力平均为
８０７４．５ｋｇ／（ｈｍ２·ａ），主要受降水条件制约。全流域平均ＮＰＰｔｒ为７５８９．２ｋｇ／（ｈｍ２·ａ），与杨正礼和杨改河［２５］
的研究结果相近。
此外，经相关分析ＮＰＰｔ与经度呈极显著正相关（０．８３１），与纬度（－０．８７３）、海拔（－０．８３７）呈极显著负相关
（犘＜０．０１）；ＮＰＰｒ与经度、纬度和海拔相关不明显，而ＮＰＰｔｒ与海拔（－０．８０１）呈显著负相关（表２），即随着海拔
的增加，平均气温降低，ＮＰＰｔｒ也相应减小。
表２ 气象要素与海拔、经纬度的相关性
犜犪犫犾犲２ 犜犺犲犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犫犲狋狑犲犲狀犮犾犻犿犪狋犻犮犳犪犮狋狅狉狊犪狀犱犪犾狋犻狋狌犱犲，犾犪狋犻狋狌犱犲犪狀犱犾狅狀犵犻狋狌犱犲
气象要素Ｃｌｉｍａｔｉｃｆａｃｔｏｒｓ 经度Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ 纬度Ｌａｔｉｔｕｄｅ 海拔Ａｌｔｉｔｕｄｅ
年平均气温Ａｎｎｕａｌｍｅａｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ０．８６４ －０．８７０ －０．８５１
年降水量Ａｎｎｕａｌｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ０．０６６ －０．１５６ －０．４６６
５－９月平均气温 ＭｅａｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｒｏｍＭａｙｔｏＳｅｐｔｅｍｂｅｒ ０．９３２ －０．８６１ －０．９３６
５－９月降水量ＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｆｒｏｍＭａｙｔｏＳｅｐｔｅｍｂｅｒ －０．４０５ ０．４４６ ０．２１９
温度生产潜力ＮＰＰｔ ０．８３１ －０．８７３ －０．８３７
降水生产潜力ＮＰＰｒ ０．０３１ －０．１１２ －０．４２９
气候生产潜力ＮＰＰｔｒ ０．４８２ －０．５４２ －０．８０１
注：表示犘＜０．０１。
Ｎｏｔｅ： ｍｅａｎｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｈｅ０．０１ｌｅｖｅｌ．
表３ 西藏怒江流域气候生产潜力及其变化趋势
犜犪犫犾犲３ 犆犾犻犿犪狋犻犮狆狅狋犲狀狋犻犪犾犵狉犪狊狊犾犪狀犱狆狉狅犱狌犮狋犻狏犻狋狔犪狀犱犻狋狊犾犻狀犲犪狉狋狉犲狀犱狅狏犲狉狋犺犲犖狌犼犻犪狀犵犅犪狊犻狀犻狀犜犻犫犲狋
区域
Ａｒｅａ
台站
Ｌｏｃａｔｉｏｎｏｆ
ｓｔａｔｉｏｎ
年平均气温
Ａｎｎｕａｌｍｅａｎ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（℃）
年降水量
Ａｎｎｕａｌｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ
（ｍｍ）
温度生产潜力
ＮＰＰｔ
（ｋｇ／ｈｍ２·ａ）
降水生产潜力
ＮＰＰｒ
（ｋｇ／ｈｍ２·ａ）
气候生产潜力
ＮＰＰｔｒ
（ｋｇ／ｈｍ２·ａ）
ＮＰＰｔｒ变化趋势
ＬｉｎｅａｒｔｒｅｎｄｏｆＮＰＰｔｒ
（ｋｇ／ｈｍ２·１０ａ）
上游Ｕｐｓｔｒｅａｍ 安多Ａｍｄｏ －２．５ ４６５．５ ４９８７．３ ７９７６．６ ４９８７．３ ２２９．５
那曲Ｎａｋｃｈｕ －０．８ ４５８．９ ５８８６．１ ７８７９．９ ５８８６．１ ３３１．５
中游 Ｍｉｄｓｔｒｅａｍ 索县Ｓｏｋｓｈａｎ ２．０ ６００．５ ７６２２．２ ９８６４．９ ７６２２．２ ３１７．４
比如Ｄｉｒｌ ３．５ ５９６．５ ８６８０．８ ９８１１．３ ８６８０．８ ２１２．４
丁青Ｔｅｎｇｃｈｅｎ ３．７ ６４３．９ ８８２８．３ １０４３６．８ ８８２８．３ ２８２．９
洛隆Ｌｈｏｒｏｎｇ ５．６ ４２６．８ １０２９９．２ ７４０３．３ ７４０３．３ １５１．１
下游Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ 左贡Ｚｏｇｏｎｇ ４．７ ４５３．５ ９５８７．４ ７８００．４ ７８００．４ ３７２．４
八宿Ｐａｋｓｈｏ １０．６ ２６１．７ １４５９８．１ ４７８５．３ ４７８５．３ ５７２．９
察隅Ｚａｙｕｌ １２．０ ７９５．４ １５８４６．６ １２３０９．１ １２３０９．１ －１３８．１
全流域平均Ａｖｅｒａｇｅｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｂａｓｉｎ ４．３ ５２２．５ ９５９２．９ ８６９６．４ ７５８９．２ ２５９．１
０２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．５
２．３ 气候生产潜力的变化趋势
图４ 西藏怒江流域草地气候生产潜力的变化
犉犻犵．４ 犜犺犲狏犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犮犾犻犿犪狋犻犮狆狅狋犲狀狋犻犪犾犵狉犪狊狊犾犪狀犱
狆狉狅犱狌犮狋犻狏犻狋狔狅狏犲狉狋犺犲犖狌犼犻犪狀犵犅犪狊犻狀犻狀
犜犻犫犲狋犳狉狅犿１９８０狋狅２００８
近２９年全流域平均ＮＰＰｔｒ以２５９．１ｋｇ／（ｈｍ２·１０ａ）
的速度明显增加（犘＜０．０５）（图４），ＮＰＰｔｒ年际间波动
比较大，１９８３年因流域降水显著偏少，ＮＰＰｔｒ仅为
６３１０．３ｋｇ／（ｈｍ２·ａ），较多年平均值偏少１６．９％；
２００４年气温偏高、降水偏多，ＮＰＰｔｒ达８１５５．６ｋｇ／
（ｈｍ２·ａ），较多年平均值偏多８．２％。从 ＮＰＰｔｒ变化
的地域分布来看（表３），除察隅每１０年减少１３８．１ｋｇ
外，其他各站表现为一致的增加趋势，增幅为１５１．１～
５７２．９ｋｇ／（ｈｍ２·１０ａ），以八宿增幅最大，其次是左贡
为３７２．４ｋｇ／（ｈｍ２·１０ａ），洛隆最小。究其原因，主
要与降水变化趋势有关，中上游（左贡～安多）平均气
温显著升高、降水呈增加趋势，ＮＰＰｔｒ增加较为明显，下
游的察隅 ＮＰＰｔｒ降低主要是由于年降水量减少造
成的。
另外，从流域所在县区１９８０－２００８年的载畜量变化趋势来看，近２９年来，牲畜的饲养量发生了很大的变化，
整个流域表现为区域载畜量增加差异性大，分布不平衡的特点。２０世纪９０年代与８０年代相比，洛隆、八宿、察
隅载畜量显著增加，增幅为１３．５％～５４．０％；索县、丁青显著减少，减幅为１２．９％～１６．３％，其他地区变化不大；
近９年载畜量与２０世纪８０年代相比，大部分地区显著增加，增幅为８．９％～５５．１％，丁青显著减少，索县、比如
变化不大（表４）。整个流域平均每ｈｍ２ 载畜量从２０世纪８０年代的１．３３只羊单位，上升到现在的１．５９只羊单
位，增加了１９．５％。每ｈｍ２ 载畜量（羊单位／ｈｍ２）增加幅度远高于气候生产潜力的增加幅度，这说明随着畜牧业
的发展，草场面积不变的情况下，牲畜数量增加过快，过度放牧可能会导致草地退化，阻碍畜牧业生产的可持续发
展。如果现在控制牲畜的存栏数，随着草地气候生产潜力的逐渐提高，可以缓解草地退化的压力。
表４ 怒江流域气候生产潜力和牲畜存栏情况的年代际变化
犜犪犫犾犲４ 犜犲犿狆狅狉犪犾狏犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犮犾犻犿犪狋犻犮狆狅狋犲狀狋犻犪犾狆狉狅犱狌犮狋犻狏犻狋狔犪狀犱狊狋狅狉犪犵犲
犪犿狅狌狀狋狅犳犾犻狏犲狊狋狅犮犽狅狏犲狉狋犺犲犖狌犼犻犪狀犵犅犪狊犻狀犻狀犜犻犫犲狋
站点
Ｌｏｃａｔｉｏｎｏｆ
ｓｔａｔｉｏｎ
气候生产潜力
ＮＰＰｔｒ（ｋｇ／ｈｍ２·ａ）
１９８０－１９８９年Ｙｅａｒ１９９０－１９９９年Ｙｅａｒ２０００－２００８年Ｙｅａｒ
牲畜存栏数
Ｓｔｏｒａｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｌｉｖｅｓｔｏｃｋ（羊单位Ｓｈｅｅｐｕｎｉｔ／ｈｍ２）
１９８０－１９８９年Ｙｅａｒ１９９０－１９９９年Ｙｅａｒ２０００－２００８年Ｙｅａｒ
安多Ａｍｄｏ ４８３２．４ ４８８１．８ ５２６７．９ ０．６１ ０．６４ ０．７０
那曲Ｎａｋｃｈｕ ５６３６．４ ５８６２．８ ６２３０．９ ０．５６ ０．５２ ０．６１
索县Ｓｏｋｓｈａｎ ７４５９．３ ７５１０．８ ８０１２．７ １．７２ １．４４ １．６４
比如Ｄｉｒｌ ８４１３．７ ８４７６．５ ８７６０．４ １．１７ １．１２ １．１５
丁青Ｔｅｎｇｃｈｅｎ ８５５７．９ ８５８０．２ ８９８３．０ １．４０ １．２２ １．２１
洛隆Ｌｈｏｒｏｎｇ ７２２１．９ ７３９１．７ ７５３６．５ ０．９６ １．０９ １．２３
左贡Ｚｏｇｏｎｇ ６９８９．５ ７９２２．３ ８０９３．６ １．５３ １．７５ ２．０４
八宿Ｐａｋｓｈｏ ４２４４．９ ５１８０．７ ４８６８．９ １．１６ １．１９ １．３４
察隅Ｚａｙｕｌ １２２４９．１ １２６９０．９ １１７５６．４ ２．８５ ４．３９ ４．４２
注：“羊单位”是指牲畜的计算单位，本计算采用１只羊等于１个羊单位，１头牛、１匹马、驴、骡分别等于５个羊单位。
Ｎｏｔｅ：“Ｓｈｅｅｐｕｎｉｔ”ｒｅｆｅｒｓｔｏｔｈｅｌｉｖｅｓｔｏｃｋｕｎｉｔ，ａｓｈｅｅｐｉｓａｕｎｉｔ，ａｎｄａｃｏｗ，ｈｏｒｓｅ，ｄｏｎｋｅｙｓ，ｍｕｌｅｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｅｑｕａｌｔｏｆｉｖｅｓｈｅｅｐｕｎｉｔｓ．
１２第１９卷第５期 草业学报２０１０年
２．４ 未来气候变化对气候生产潜力的影响
整个中国地区在２１世纪气温将不断上升，各个地区气温都有不同幅度的增加。西藏地处我国西南地区，许
崇海［２６］利用不同的温室气体和硫酸盐气溶胶的排放情况，即所谓的排放情景（ｓｐｅｃｉａｌｒｅｐｏｒｔｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｓｓｃｅ
ｎａｒｉｏｓ，ＳＲＥＳ）下的３种模式（ＳＲＥＳＡ１Ｂ、ＳＲＥＳＡ２、ＳＲＥＳＢ１）对我国西南地区２１世纪不同时期气温和降水平均
变化进行了模拟，本研究采用３个模式的平均预测值进行计算，并利用 Ｍｉａｍｉ模型对西藏怒江流域高寒草甸未
来９０年气候生产潜力进行预测，３种模式预测未来２０１１－２０２０、２０２１－２０３０、２０５１－２０６０、２０９１－２１００年气候变
化为气温可能分别升高０．７，１．１，２．１和３．５℃；年降水分别增加３．６，４．１，１２．３和２６．２ｍｍ（相对于１９８０－１９９９
平均值）。
表５ 西藏怒江流域年平均气温和年降水量变化情景下气候生产潜力
犜犪犫犾犲５ 犞犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犮犾犻犿犪狋犻犮狆狉狅犱狌犮狋犻狏犻狋狔狌狀犱犲狉狋犺犲犮犾犻犿犪狋犲犮犺犪狀犵犲狊犮犲狀犪狉犻狅狊狅犳狏犪狉犻狅狌狊犪狀狀狌犪犾
狆狉犲犮犻狆犻狋犪狋犻狅狀狊犪狀犱犿犲犪狀狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲狏犪狉犻犪狋犻狅狀狊狅狏犲狉狋犺犲犖狌犼犻犪狀犵犅犪狊犻狀犻狀犜犻犫犲狋
年代
Ａｇｅ
（年Ｙｅａｒ）
预测年均气温值
Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｖａｌｕｅｏｆａｎｎｕａｌ
ｍｅａｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（℃）
预测年均降水量
Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｖａｌｕｅｏｆａｎｎｕａｌ
ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ（ｍｍ）
温度生产潜力
ＮＰＰｔ
（ｋｇ／ｈｍ２·ａ）
降水生产潜力
ＮＰＰｒ
（ｋｇ／ｈｍ２·ａ）
气候生产潜力
ＮＰＰｔｒ
（ｋｇ／ｈｍ２·ａ）
１９８０－１９９９ ４．１ ５１３．８ ９１４３．４ ８７１５．６ ８７１５．６
２０１１－２０２０ ４．８ ５１７．４ ９７１０．３ ８７６７．０ ８７６７．０
２０２１－２０３０ ５．２ ５１７．９ ９９７３．９ ８７７４．３ ８７７４．３
２０５１－２０６０ ６．２ ５２６．１ １０８４０．６ ８８９０．５ ８８９０．５
２０９１－２１００ ７．６ ５４０．０ １１９９５．９ ９０８５．２ ９０８５．２
根据Ｍｉａｍｉ模型预测未来１０，２０，５０和９０年草地
图５ 西藏怒江流域２１世纪草地气候生产潜力的变化
犉犻犵．５ 犜犺犲狏犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犮犾犻犿犪狋犻犮狆狅狋犲狀狋犻犪犾犵狉犪狊狊犾犪狀犱狆狉狅犱狌犮狋犻狏犻狋狔
狅狏犲狉狋犺犲犖狌犼犻犪狀犵犅犪狊犻狀犻狀犜犻犫犲狋犻狀２１狊狋犮犲狀狋狌狉狔
气候生产潜力分别可达到８７６７．０，８７７４．３，８８９０．５
和９０８５．２ｋｇ／（ｈｍ２·ａ），２１世纪草地气候生产潜力
与１９８０－１９９９年平均值相比前期增幅不明显，后期增
幅较大（表５），全流域平均ＮＰＰｔｒ以３５５ｋｇ／（ｈｍ２·１０ａ）
的速度显著增加（犘＜０．０５）（图５）。由于温度的显著
升高，降水成为主要的气候限制因子，未来９０年的气
候生产潜力变化主要由降水量的变化来决定。从过去
近２９年的气候变化线性趋势和模式预测未来９０年气
候状况看，怒江流域未来气候呈明显的向“暖湿型”发
展趋势，总体看未来气候有利于草地气候生产潜力的
提高。
３ 结论与讨论
本研究利用 Ｍｉａｍｉ模型来研究西藏怒江流域高寒草甸ＮＰＰｔｒ的地域分布以及年代季变化，得到以下结论：
近２９年西藏怒江流域年平均气温表现为明显的升高趋势，升幅为０．４２℃／１０ａ，比杜军等［２７］研究的西藏怒
江流域（１９７１－２００８年）近４０年增温幅度０．２６℃／１０ａ高，说明近２９年升温幅度有加大趋势。降水表现一定的
波动性，呈不显著的增加趋势，增加幅度为１３．７ｍｍ／１０ａ。年平均气温升温幅度与海拔呈极显著正相关，随着纬
度的增加而增大，随经度的增大而减小。该流域比“一江两河”流域同期气温升幅大，降水量增幅小。
西藏怒江流域中上游地区（安多～丁青）ＮＰＰｔｒ主要受温度条件制约，中下游地区（洛隆～察隅）ＮＰＰｔｒ主要受
降水条件制约。气候湿润多雨、温度较高的察隅ＮＰＰｔｒ最高，为１２３０９．１ｋｇ／（ｈｍ２·ａ），干旱少雨的八宿最低，仅
为４７８５．３ｋｇ／（ｈｍ２·ａ），而寒冷的安多为４９８７．３ｋｇ／（ｈｍ２·ａ）。近２９年流域平均ＮＰＰｔｒ以２５９．１ｋｇ／（ｈｍ２·１０ａ）
２２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．５
的速度明显增加，就地域分布来看，察隅每１０年减少１３８．１ｋｇ，其他各站表现为一致的增加趋势，增幅为１５１．１
～５７２．９ｋｇ／（ｈｍ２·１０ａ），其中八宿增幅最大。
研究发现由于温度的升高，降水的增加，怒江流域气候有向“暖湿型”方向发展的趋势，该地区的气候生产潜
力逐渐增加。根据不同ＳＲＥＳ情景下的３种模式对该地区２１世纪不同时期温度和降水平均变化的模拟结果，对
气候生产潜力进行预测，修改为根据不同ＳＲＥＳ情景下的３种模式对该地区２１世纪不同时期温度和降水平均变
化的模拟结果，对气候生产潜力进行预测，发现未来１０，２０，５０和９０年草甸气候生产潜力分别可达到８７６７．０，
８７７４．３，８８９０．５和９０８５．２ｋｇ／（ｈｍ２·ａ），未来９０年由于气温的逐年升高，降水量将是该地区气候生产潜力的
主要气候限制因子。
本研究认为在怒江中上游的高寒地区，温度升高，植被生长季会明显延长，有利于提高草地的生产力，减轻草
地退化，但由于近２９年牲畜数量的快速增加，过度放牧会加剧草地退化的速度。导致青藏高原草地退化的因子
很多，主要有气候、野生动物和人类活动等，青藏高原草地退化最主要的因子是过度放牧和植食性小哺乳动物种
群爆发［２８］。在气候因素中以气温和降水的影响为主，随着温度逐渐升高，可能引起土壤水分蒸发加大，降水量增
加不大的情况下，土壤水分亏缺，不利于牧草的生长，加之，春季升温比较明显，如果伴随初春干旱，牧草返青受到
影响，牧草可能减产。从长期来看，怒江流域气温升高，年降水量增加，高寒草甸牧草生长上限将向高纬度、高海
拔地区移动，寒性草原带有向温性草原带转化的趋势，随生境条件的变化，不同类型植被种群结构、植物群落也会
发生相应的演替，对该地区的生态环境影响较大。由于该地区气温逐年升高，降水增加，总体上未来气候对该流
域畜牧业发展和生态环境改善有利。
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３２第１９卷第５期 草业学报２０１０年
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犚犲狊狆狅狀狊犲狊狅犳犮犾犻犿犪狋犻犮狆狅狋犲狀狋犻犪犾犵狉犪狊狊犾犪狀犱狆狉狅犱狌犮狋犻狏犻狋狔狋狅犮犾犻犿犪狋犻犮犮犺犪狀犵犲犻狀犪狀犪犾狆犻狀犲
犿犲犪犱狅狑犪狉犲犪狅狏犲狉狋犺犲犖狌犼犻犪狀犵犅犪狊犻狀，犜犻犫犲狋犳狉狅犿１９８０狋狅２００８
ＺＨＯＵＫａｎｓｈｅ１，２，ＤＵＪｕｎ１，２，ＹＵＡＮＬｅｉ１，２，ＭＡＰｅｎｇｆｅｉ１，ＬＩＵＹｉｌａｎ１，２
（１．ＴｉｂｅｔＣｌｉｍａｔｉｃＣｅｎｔｒｅ，ｌｈａｓａ８５０００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｉｂｅｔＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
ＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙＣｅｎｔｒｅ，ｌｈａｓａ８５０００１，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：ＡｎｎｕａｌｍｅａｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｄａｔａｆｒｏｍｎｉｎｅｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｓｔａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅＮｕｊｉａｎｇ
ＢａｓｉｎｏｆＴｉｂｅｔｏｖｅｒｔｈｅｐｅｒｉｏｄ１９８０ｔｏ２００８ｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｃｏｍｐｕｔｅｔｈｅｃｌｉｍａｔｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌｇｒａｓｓｌａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ
ｕｓｉｎｇＭｉａｍｉｍｏｄｅｌｓ，ａｎｄｔｏａｎａｌｙｓｅｇｒａｓｓｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｖａｒｉａｔｉｏｎ．Ｏｖｅｒｔｈｅｐａｓｔ２９ｙｅａｒｓ，ｃｌｉｍａｔ
ｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌｇｒａｓｓｌａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒｒｅａｃｈｅｓ（ｆｒｏｍＡｍｄｏｔｏＴｅｎｇｃｈｅｎ）ｏｆｔｈｅＮｕｊｉａｎｇＢａｓｉｎｗｅｒｅ
ｍａｉｎｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｍｉｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓ（ｆｒｏｍＬｈｏｒｏｎｇｔｏＺａｙｕｌ）ｂｙｐｒｅｃｉｐｉｔａ
ｔｉｏｎ．Ｆｒｏｍｔｈｅｕｐｐｅｒｔｏｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｔｈｅｒｅｗｅｒｅｇｅｎｅｒａｌｙｕｎｅｖｅｎｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔｈａｔｃｈａｎｇｅｄ
ｍａｒｋｅｄｌｙｗｉｔｈａｇｅ．Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｃｌｉｍａｔｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｎｅｇ
ａｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈａｎｎｕａｌｍｅａｎｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ（犘＜０．０１），ａｎｄｗｉｔｈｔｈｅｍｅａｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｇｒｏｗ
ｉｎｇｓｅａｓｏｎ（犘＜０．０５）．Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｓｏｍｅｒｅｇｉｏｎａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃｌｉｍａｔｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌｇｒａｓｓｌａｎｄｐｒｏ
ｄｕｃｔｉｖｉｔｙｗｈｉｃｈｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｉｎｔｈｅｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｒｅｇｉｏｎｔｈａｎｉｎｔｈｅｕｐｐｅｒｒｅａｃｈｅｓ，Ｔｈｅｃｌｉｍａｔｅｗｉｌ
ｔｒｅｎｄｔｏａ“ｗａｒｍｅｒａｎｄｗｅｔｔｅｒｔｙｐｅ”ｄｕｅｔｏｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｓｏｔｈｅｃｌｉｍａｔｉｃｐｏｔｅｎ
ｔｉａｌｇｒａｓｓｌａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｍａｙｂｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｉｎｔｈｅＮｕｊｉａｎｇＢａｓｉｎｏｖｅｒｔｈｅｎｅｘｔ９０ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｓ
ｔｈａｔｔｈｅｔｈｅｗａｒｍｅｒ，ｗｅｔｔｅｒｔｒｅｎｄｉｎｔｈｅＮｕｊｉａｎｇＢａｓｉｎｗｉｌｂｅｎｅｆｉｔｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐａｓｔｕｒｅｈｕｓｂａｎｄｒｙ，ｅｓ
ｐｅｃｉａｌｙｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｅｃｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｃｌｉｍａｔｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌｇｒａｓｓｌａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ；ａｌｐｉｎｅｍｅａｄｏｗｂａｓｉｎ；Ｍｉａｍｉｍｏｄｅｌｓ
４２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．５