全 文 ：第21卷 第2期
Vol.21 No.2
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2013年 3月
Mar. 2013
doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2013.02.005
宁夏中部干旱带天然草地气候生产潜力研究
马 甜1,2,3,王俊波4,张治华5,徐秀梅4∗
(1.宁夏大学农学院,宁夏 银川 750021;2.宁夏农垦农林牧技术服务中心,宁夏 银川 750021;
3.中国科学院植物研究所北方资源植物重点实验室,北京 100093;4.宁夏大学西北土地退化与生态
恢复国家重点实验室培育基地,宁夏 银川 750021;5.宁夏农林科学院,宁夏 银川 750021)
摘要:依据宁夏中部干旱带同心县、盐池县等10个代表性气象台站36年(1975-2010年)逐旬气温、降水资料,基
于 Miami模型和ThornthwaiteMemorial模型对宁夏中部干旱带1975-2006年间草地生产潜力作估算,并分析其
变化规律,旨在为改良草地、植被恢复提供理论依据。结果表明:宁夏中部干旱带气候具有向“暖干化”变化的趋
势,草地气候生产潜力年际变化范围为2668.56~7499.53kg·hm-2·a-1,气候生产潜力较大。当最高温度每升
高或降低1℃,草地气候生产潜力增加或降低58.68kg·hm-2·a-1;年降水量每增加或降低1mm,草地气候生产
潜力增加或降低18.64kg·hm-2·a-1。宁夏中部干旱带各区域年降水量与气候生产潜力相关系数为0.984~
0.997,成极显著线性相关,而年均气温与气候生产潜力无显著相关性。在进行天然草地补种植物时,应考虑该地
的自然承受力,即天然草地气候生产潜力。
关键词:气候生产潜力;宁夏中部干旱带;Miami模型;ThornthwaiteMemoria模型
中图分类号:S812 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2013)02-0236-07
PotentialClimaticProductivityofNaturalGrassland
intheMiddleAridZoneofNingxia
MATian1,2,3,WANGJun-bo4,ZHANGZhi-hua5,XUXiu-mei4∗
(1.ColegeofAgriculture,NingxiaUniversity,Yinchuan,Ningxia750021,China;
2.Agriculture,ForestryandAnimalHusbandryTechnologyServiceCenterofNingxiaLandReclamationBureau,
Yinchuan,Ningxia750021,China;3.KeyLaboratoryofPlantResources,InstituteofBotany,ChineseAcademyofSciences,
Beijing100093,China;4.KeyLabforRestorationandReconstructionofDegradedEcosysteminNorthwestChinaof
NationalKeyLaboratoryCultivationBase,NingxiaUniversity,Yinchuan,Ningxia750021,China;
5.NingxiaAcademyofAgricultureandForestrySciences,Yinchuan,Ningxia750021,China)
Abstract:TheannualpotentialproductivityofgrasslandinthemiddlearidzoneofNingxiaduring1975to2006was
estimatedaccordingtotheten-dayperiodtemperatureandprecipitationoftheseyears(1975-2010)recordedby10
meteorologicalobservatoriesusingMiamimodelandThornthwaiteMemorialmodel.Theobjectsweretoanalyze
thechangeregulationofthepotentialclimaticproductivityandprovideatheoreticalbasisforimprovinggrassland
andincreasingvegetation.ResultsshowedthattheclimateinthemiddlearidzoneofNingxiahadachangetenden-
cytoward“warmdry”.Theinter-annualvariationrangeofthegrasslandpotentialclimaticproductivitywas2668.
56~7499.53kg·hm-2·a-1andthepotentialitywaslarge.Thegrasslandpotentialclimaticproductivityin-
creasedordecreased58.68kg·hm-2·a-1withthemaximumtemperatureincreasingordecreasing1℃.The
grasslandpotentialclimaticproductivityincreasedordecreased18.64kg·hm-2·a-1withtheannualpre-
cipitationincreasingordecreasing1mm.Theannualprecipitationandpotentialclimaticproductivityinthe
middlearidzoneofNingxiahadanextremelysignificantlinearcorrelationandthecorrelationcoefficient
was0.984~0.997,whereastheaverageannualtemperatureandpotentialclimaticproductivitydidnot
haveasignificantcorrelation.Therefore,thenaturaltolerance,namelypotentialclimaticproductivityof
thenaturalgrasslandofthearea,shouldbeconsideredwhenplanting.
Keywords:Potentialclimaticproductivity;MiddlearidzoneofNingxia;Miamimodel;ThornthwaiteMemorialmodel
收稿日期:2012-11-08;修回日期:2013-01-20
基金项目:全球环境基金项目(NX-GEF-200901)资助
作者简介:马甜(1984-),女,湖南衡阳人,博士研究生,农艺师,研究方向为牧草栽培与利用,E-mail:mars1989@163.com;∗通信作者 Author
forcorrespondence,E-mail:takeyanaoe@163.com
第2期 马甜等:宁夏中部干旱带天然草地气候生产潜力研究
进入20世纪60年代,开始利用量子效率方法
计算作物光合生产潜力,美国R.S.Loomisl等[1]考
虑作物光合效率及干物质生产潜力,提出作物生产
量与太阳辐射量之间的估算模型,从理论上推算出
作物最大光能利用率为5%~6%,因为仅考虑光合
作用,致使计算结果偏高。后来许多学者用温度订
正系数对作物光合潜力进行校正,研究光温生产潜
力[2]。在对作物生产潜力进行大量研究的同时,一
些学者还提出了许多经验性的计算模型;世界上较
有影响力的计算模型有迈阿密 (Miami)模型、
ThornthwaiteMemorial模型等[3]。我国学者任美
锷[4]于1950年发表《四川省农作物生产力的地理分
布》一文,标志我国对作物生产潜力研究的开始。
1963年,气象学家竺可桢[5],从气候角度对光合生
产潜力进行初步探讨。穆兴民等[6]从牧草光合作用
的生理生态条件出发,对目前较为理想的研究结果
进行系统组装建模,建立牧草气候生产潜力模型,并
以黄土高原为例,对该模型进行检验,并对该区牧草
气候生产潜力进行初步估算和分析。
近年学者们又考虑水分对作物产量的影响,即把
光照、温度、降水等因素,综合考虑来探讨作物气候生
产潜力。气候生产潜力是在光温生产潜力的基础之
上,进一步进行水分订正便得到作物气候生产潜力,
即假设作物品种、土壤状况和其他农业技术水平都适
宜,由光照、温度、自然降水3个因子综合作用下的作
物产量,即:YW=YT×f(W),式中:YW 为气候生产
潜力 (kg·hm-2 ·a-1);YT 为 光 温 生 产 潜 力
(kg·hm-2·a-1);f(W)为水分订正系数。国内这方
面研究大多集中在农作物生产潜力研究方面,但是,
苏占胜等[7]研究了宁夏农牧交错区(盐池县)的气候
变化趋势以及草地气候生产力(kg·hm-2·a-1)对
气候变化的响应。由于草地的生产潜力除了受气候
条件的影响外,还受地理位置、土壤、病虫害等多因
素的影响,很难准确、定量的对生产潜力进行预测,
但气候变化趋势与生产潜力变化趋势是一致的。
宁夏中部干旱带是从干草原向荒漠草原的过渡
地带,天然植被有:干草原、荒漠草原、沙生草场、盐
生草场等多种植被类型,呈犬牙交错状分布。农田
与草地交错分布(农牧交错带),种植业和畜牧业并
存,是具有生态脆弱特征的特殊生态经济复合系统,
是我国水土流失、草地退化、沙漠化等环境问题最为
突出的地区之一[8-9]。近30年来,在实施生态建设
项目中,天然草地上补植大量柠条(Caraganakor-
shinskii)灌木林[8-9]。林下草本植物种类、优良牧草
数量却急剧减少,出现了大量林间空地,牛心朴子
(Cynanchumkomarovii)、刺叶柄棘豆(Oxytropis
aciphylla)等典型荒漠植物乘机而入。草地被大风
吹蚀表土,土壤沙化,养分散失,肥力下降,草本植被
严重被破坏,潜在荒漠化程度在加速。由于草地生
产力变化直接影响干旱区的生产功能和生态功
能[10-11]。为了探明干旱带天然草地气候生产潜力的
变化规律,寻找天然草地增加灌木植被后林下草本
植物退化原因,进行草场资源综合评价。因此,开展
宁夏中部干旱带天然草地气候生产潜力研究,为人
工补植改良草地、增加草场植被、提升优质牧草比例
等,提供可靠的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料来源
本试验由宁夏大学农学院与宁夏大学西北土地
退化与生态恢复国家重点实验室课题组共同完成;
气候资料来源于宁夏回族自治区气象局,包括宁夏
中部干旱带同心县、盐池县、中卫市、中宁县、灵武
市、青铜峡市、吴忠市7县(市)10个代表性气象台
站(同心、盐池、中卫、中宁、兴仁、韦州、麻黄山、灵
武、青铜峡、吴忠)36年间(1975-2010年)的逐旬气
温、降水资料。
1.2 计算方法
目前,国际上计算草地生产潜力的气候模型很
多,应用较为广泛的有:Miami模型[3]、Thornth-
waiteMemorial模型[2]等。这些模型均采用气温、
降水、湿度、辐射、气压、CO2 浓度等气象资料,对草
地生产潜力进行估算。Miami模型和 Thornth-
waiteMemorial模型属经验统计模型,考虑的气候
要素较为简单,且反映了影响牧草生长发育的气温、
降水和蒸散等关键因子特点。本研究采用这2种模
型计算宁夏中部干旱带天然草地的气候生产潜力,
作为天然草地自然植被生产力。
1.2.1 Miami模型[3] 温度、水分是制约作物生长
的重要气候因子,它们单独或复合地影响到作物的
生长发育。为分析温度、降水分别对草地生产力的
影响,选择 Miami模型来分别计算气温和降水的草
地生产力[3]。
YT=30000/[1+exp(1.315-0.1190T)] (1)
YR=30000[1-exp(0.00064R)] (2)
式中:T 为年平均气温(℃);R 为年降水量
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草 地 学 报 第21卷
(mm);YT 和YR 表示根据气温和降水量计算的草
地生产潜力,这里分别称为温度生产潜力和降水生
产潜力(kg·hm-2·a-1)。
1.2.2 ThornthwaiteMemorial模型[2] 该模型依
据蒸腾、蒸发量与气温、降水和植被之间的关系,来
计算草地生产潜力。此模型考虑了气温和降水对草
地生产力的共同作用,对草地生产潜力的估算也更
为准确。
YE=30000{1-exp[-0.0009695(E-20)]}(3)
式中:YE 表示利用蒸散量计算的草地生产潜
力,单位是kg·hm-2·a-1;E表示当地实际年平均
蒸散量(mm),计算公式如下:
E=1.05R·[1+(1.05R/L)2]-0.5 (4)
式中:R为年降水量(mm);L为年平均最大蒸
发量(mm),它是年平均温度T的函数,L与T 之间
存在如下关系:
L=300+25T+0.05T3 (5)
1.2.3 草地气候生产潜力 采用公式(1)~(3)估
算某地植被生产力时,需根据Liebig定律取三者中
较低者做标准值(Y),Y 为草地气候生产潜力
(kg·hm-2·a-1)。
Y=min(YT,YR,YE) (6)
1.2.4 气候生产潜力变异系数指标 气候生产潜
力变异系数V 指气候生产潜力偏离其平均值的程
度,是均方差与数学期望的比值。它描述了逐年气
候生产潜力分散的程度如何,是比较均匀地分散在
平均值周围,还是高度集中在某个范围内。变异系
数小,说明气候生产潜力稳定性好。计算公式为:
V=
∑
n
i=1
(xi-x)2
n-1
x
(7)
式中:x为平均气候生产潜力;xi为当年气候生
产潜力;n为统计年数。
2 结果与分析
2.1 宁夏中部干旱带气候变化分析
2.1.1 年平均气温的年际变化 宁夏中部干旱带
近36年来年平均气温的逐年变化曲线、线性趋势和
36年平均值线如图1所示。从年平均气温线性趋
势看,近36年宁夏中部干旱带年平均气温呈升高趋
势,与全球变暖的趋势相一致。根据趋势线方程,每
10年增温约0.55℃,且通过了0.01水平的显著性
检验。特别是近17年(1990-2006年),升温最为
明显。从1990年以来,除1992年、1993年、1995年
和1996年的平均气温低于多年平均值外,其余年份
的全部高于多年平均值,其中1998年达10.05℃,
为历史最高,较历年平均值偏高1.33℃。而在1990
年以前,大部分年份年平均值低于多年平均值,其中
最低值出现在1976年,为7.40℃。
图1 宁夏中部干旱带年平均气温变化曲线
Fig.1 ChangecurveofannualaveragetemperatureinthemiddlearidzoneofNingxia
2.1.2 年降水量的年际变化 根据宁夏中部干旱
带10个气象站年降水量的平均值,绘制研究区年降
水量变化曲线(图2),结果显示,1975-2010年间,
宁夏中部干旱带地区的年降水量呈波动变化,总体
变化趋势不明显。36年的年平均降水量为243.4
mm,其中最大值出现在1985年,为378.6mm;最
小值出现在2005年,为112.9mm;最大值是最小
值的3.4倍,年际变化很大。总的来看,近36年来,
宁夏中部干旱带年降水量呈微弱的减少趋势,平均
每10年减少5.7mm。
2.2 草地气候生产潜力分析
2.2.1 草地气候生产潜力计算 宁夏中部干旱带
各区域年降水量为195~278mm,降水区域分配不
832
第2期 马甜等:宁夏中部干旱带天然草地气候生产潜力研究
均,年降水量最大的是盐池县和同心县,为265~
278mm;最小年降水量位于宁夏中部干旱带的西北
部不足200mm。随着海拔升高、气温降低,干旱带
东北部温度最低,中部次之,西南最高。
图2 宁夏中部干旱带年降水量变化曲线
Fig.2 ChangecurveofannualprecipitationinthemiddlearidzoneofNingxia
根据Liebig定律,用温度、降水、蒸散量决定的草
地生产潜力中较低者做标准值(Y),从表1可看出,由
温度决定的草地生产潜力相对较高,而降水跟蒸散量
决定草地生产潜力与实际情况较为一致。降水是宁
夏中部干旱带草地生产潜力的主要限制因子,区域气
候生产力较大,地区分异明显,地理分布与降水量分
布是一致的:盐池县和同心县的气候生产潜力较大,
青铜峡、中宁和中卫一带的气候生产力较小。根据公
式(7)计算出的各区域气候生产潜力的变异系数,温
度和降水的不稳定是引起气候生产潜力不稳定的重
要因素。盐池县的气候生产潜力稳定性较好,青铜峡
和中宁的气候生产潜力稳定性较差。
表1 宁夏中部干旱带草地气候生产潜力
Table1 EstimateofgrasslandpotentialclimaticproductivityinthemiddlearidzoneofNingxia
区域
Area
T
/℃
R
/mm
E
/mm
YT
/kg·hm-2·a-1
YR
/kg·hm-2·a-1
YE
/kg·hm-2·a-1
Y
/kg·hm-2·a-1
V
限制
因子
灵武Lingwu 8.81 200.71 197.00 13013.24 3743.22 4730.52 3743.22 0.28 R
青铜峡Qingtongxia 9.57 195.84 193.93 13685.79 3658.17 4655.32 3658.17 0.30 R
吴忠 Wuzhong 9.07 210.18 205.51 13238.98 3907.73 4938.27 3907.73 0.27 R
盐池Yanchi 8.45 277.85 256.83 12698.00 5054.26 6154.70 5054.26 0.20 R
中卫Zhongwei 8.99 195.36 192.66 13170.40 3649.72 4623.91 3649.72 0.28 R
中宁Zhongning 9.69 197.69 195.73 13788.95 3690.48 4699.37 3690.48 0.30 R
同心Tongxin 9.29 265.01 250.25 13433.41 4840.66 6002.00 4840.66 0.23 R
注:T-温度;R-降水量;E-蒸散量;YT,YR 和YE 分别为由温度、降水和蒸散量决定的草地生产潜力;Y-作为标准值的草地生产潜力;V-变异系数
Note:T-temperature;R-precipitation;E-evapotranspiration;YT,YR,YE-grasslandpotentialproductivitiesdeterminedbytemperature,precipitation,evapotrans-
piration;Y-grasslandpotentialproductivityasstandardvalue;V-coefficientofvariation
2.2.2 气候生产潜力的年内变化 以多年平均值
为基础,可以看出宁夏中部干旱带月降水量均小于
蒸散量,可用蒸散量和降水量的差值反映自然条件
下草地的水分供应情况(图3)。从3月起,蒸散差
明显持续增加,8月达到最高峰,而后开始下降。
6-9月蒸降差值较大,此时正是夏季,是牧草的主要
生长期,降水也是一年中最丰富的时段,但气温也达
到一年中的高峰期,植物蒸腾及土壤蒸发旺盛,草地
水分供需矛盾加剧,因而蒸降差值较大。
宁夏中部干旱带草地的气候生产潜力随季节变
化如图4所示,气候生产潜力在全年中经历了由小
到大再由大到小的变化,在春季随着气温的升高,牧
草生长逐渐旺盛,气候生产潜力由小到大;夏季牧草
生长最为旺盛,气候生产潜力约占全年的76%;秋
季气温逐渐下降,降水逐渐减少,其值由大到小。水
热条件较好的是4-10月,即植物生长的主要季节,
牧草生产潜力较大,尤其是夏季,而冬季牧草停止生
长,其气候生产潜力为0。
2.2.3 草地生产潜力的年际变化 用宁夏中部干
旱带1975-2006年共32年的年平均气温和年降水
量资料,根据 Miami模型[5]和 ThornthwaiteMe-
morial模型[4],分别求得由气温和降水所确定的草
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草 地 学 报 第21卷
地温度生产潜力、降水生产潜力和由年实际蒸散量
所确定的草地气候生产潜力,结果如图5所示。宁
夏中部干旱带草地气温生产潜力的多年平均值为
12936.91kg·hm-2·a-1;草地降水生产潜力的多
年平均值为4457.2kg·hm-2·a-1,只相当于气温
生产潜力的34.45%,说明在自然气候条件中植物
生长所要求的水分供应相对于热量供应明显不足。
因此,年降水量多少就成为决定宁夏中部干旱带天
然草地生产力的主导因子;草地气候生产潜力的多
年平均值为5474.24kg·hm-2·a-1。
图3 宁夏中部干旱带年内蒸降差变化
Fig.3 AnnualvariationofdifferencebetweenevapotranspirationandprecipitationinthemiddlearidzoneofNingxia
图4 宁夏中部干旱带气候生产潜力年内变化
Fig.4 AnnualvariationofpotentialclimaticproductivityinthemiddlearidzoneofNingxia
图5 宁夏中部干旱带草地生产潜力年际变化
Fig.5 InterannualvariationofgrasslandpotentialclimaticproductivityinthemiddlearidzoneofNingxia
宁夏中部干旱带草地除气温生产潜力表现出显
著的线性增加趋势外,降水生产潜力和气候生产潜
力都表现出一定的线性减小趋势,线性趋势倾向率
分别为48.54,-9.86和-8.13kg·hm-2·a-1。
其中气候生产潜力总是和温度、降水生产潜力中相
对较少的一项变化趋势相一致。32年中气候生产
潜力的极大峰值出现在1985年,达到7499.53
kg·hm-2·a-1,较多年平均值高37.0%,其次为
042
第2期 马甜等:宁夏中部干旱带天然草地气候生产潜力研究
1978年。2005年的气候生产潜力最低,为2668.56
kg·hm-2·a-1,较多年平均值少48.6%,其次为
1980年。
通过将草地气候生产潜力与年平均气温及年降
水量建立统计模型,得到二元一次回归方程为:
YE=4229.3+58.68T+18.64R,(R=0.993,P<
0.01),式中:YE为气候生产潜力(kg·hm-2·a-1);
T为年平均气温(℃);R为年平均降水量(mm)。根
据草地气候生产潜力预测模型,可以预测宁夏中部干
旱带天然草地维持可持续发展的植物量。
2.3 草地气候生产潜力对气候变化的响应
2.3.1 温度变化对宁夏中部干旱带草地气候生产
力的影响 假定年降水量不变(保持32年平均水
平),年平均气温升高1℃,宁夏中部干旱带草地气
候生产力的变化百分率为0.71%~1.37%(表2)。
说明宁夏中部干旱带草地在现有降水量条件下,温
度升高有利于增加植物生产力,但增加幅度不大。
其中盐池地区的气候生产力对温度的变化比较敏
感,变化幅度大于1.37%。假定年降水量不变,年
平均气温降低1℃时,宁夏中部干旱带草地气候生
产潜力变化百分率为-0.79%~-1.49%(表2),
略有减小,不过变化幅度依然较小。
2.3.2 降水变化对宁夏中部干旱带草地气候生产力
的影响 假定年平均气温不变(保持32年平均水
平),在降水量减少20%时,宁夏中部干旱带草地生产
力的变化百分率为-16.30%~-19.12%。气候生
产力明显减小,绝大多数地区减少18%以上,干旱带
西北部减少最为明显,青铜峡地区变化幅度最大,减
少19.12%;盐池县的变化幅度最小为16.30%。由
此可知,当温度不变,降水减少20%时,对宁夏中部干
旱带草地气候生产力的影响很大;假定年平均气温不
变(保持32年平均水平),降水量增加20%时,宁夏中
部干旱带草地生产力的变化百分率为13.71%~
17.31%。绝大多数地区草地气候生产力增加幅度大
于16%。降水增加时,草地气候生产力的变化幅度
比降水减少时的变化幅度要小,因此,降水减少比降
水增大时对宁夏中部干旱带草地生产力的影响更大,
而且降水变化对草地生产力的影响,要远远大于温度
变化对草地生产力的影响。
表2 单一因子不变情况下草地气候生产力变化百分率
Table2 Percentageofgrasslandclimaticproductivityunderunchangedsinglefactor %
区域
Area
降水不变Noprecipitationchange 温度不变Atconstanttemperature
降温1℃
Temperaturedecrease1℃
升温1℃
Temperatureincrease1℃
降水减少20%
Precipitationdecrease20%
降水增加20%
Precipitationincrease20%
灵武Lingwu -0.90 0.81 -18.81 16.87
青铜峡Qingtongxia -0.79 0.71 -19.12 17.31
吴忠 Wuzhong -0.94 0.85 -18.55 16.55
盐池Yanchi -1.49 1.37 -16.30 13.71
中卫Zhongwei -0.84 0.76 -19.03 17.16
中宁Zhongning -0.79 0.72 -19.08 17.26
同心Tongxin -1.29 1.18 -16.93 14.52
前面分析了在气温或降水有一项不变的特定情
况下,另一项变化对草地气候生产力的影响,只是说
明温度与降水对气候生产潜力的影响程度。但实际
中,各要素之间的变化不是确定的,而是一个综合的
影响过程。
3 讨论
气候变化对天然草地生产力影响越来越为学术
界关注。本研究采用 ThornthwaiteMemorial模
型[2],同时考虑温度和降水影响的结果,能较好地反
映出宁夏中部干旱带草地植被生产潜力,对气温与
降水变化产生的趋势响应。这也与张宪洲[12]曾指
出ThornthwaiteMemorial模型包含的环境因子较
全面,计算结果要优于 Miami模型[3]的观点相一
致。
另一方面,不同地区的气候生产潜力对气候变化
反应的敏感性亦存在较大的差异。1975-2006年期
间,宁夏中部干旱带气候生产潜力为2668~7499
kg·hm-2·a-1,其平均值为5083kg·hm-2·a-1;
而银川、兰州、西宁、大同和榆林的气候生产潜力均值
分别为1995,6540,8265,10500和12795kg·hm-2·a-1。
宁夏中部干旱带气候生产潜力仅仅大于银川地区,
均低于比较的其他地区。
宁夏中部干旱带气候生产潜力在年平均气温增
加或降低1℃时,草地气候生产潜力变化百分率为
142
草 地 学 报 第21卷
-0.79%~-1.49%;降水量增加或减少20%时,
草地气候生产力增加或减少幅度16%~18%,由此
可知,降水变化对草地生产力的影响,要大于温度变
化对草地生产力的影响。这点与苏占胜等[7]研究年
降水量与草地气候生产力的线性相关系数高达0.
98的结果相一致。可见,水分条件是制约干旱带草
地气候生产潜力的限制因子,这与国内外关于草地
生态系统对气候变化响应的结论相一致[13]。
宁夏中部干旱带属于农牧交错带,其生态平衡
功能脆弱,该地区农牧业生产受气候变化的影响显
著。基于 Miami模型和ThornthwaiteMemorial模
型对宁夏中部干旱带1975-2006年的逐年草地生
产潜力作估算并分析其变化规律,得知草地气候生
产潜力波动较大,1975-1984年气候生产力低,距
平百分率为-3.19%;1985-1994年间气候生产力
增加,为正距平,距平百分率为3.72%;随后有所下
降,比多年平均值偏少0.44%。在这种草地气候生
产潜力逐年下降的生境条件下,如果人为补植大量
灌木,势必要破坏天然草地生态系统中水分平衡,致
使地下水位急剧下降,无法再支持庞大的地上生物
量而出现灌木林枯萎、林间空地、单种群的荒漠植物
群落侵入,致使草场质量退化,沙漠化程度加剧。
4 结论
宁夏中部干旱带近30年来的气候具有向“暖干
化”变化的趋势;其气候生产潜力仅仅大于银川地
区,均低于参加比较的其他地区;气候生产潜力总是
和气温、降水生产潜力中相对较少的一项变化趋势
相一致;宁夏中部干旱带各区域年降水量与气候生
产潜力的相关系数为0.984~0.997,成极显著线性
相关,而年均气温与气候生产潜力没有显著相关性。
因此,水分条件是制约宁夏中部干旱带草地生产力
的关键因子;气候变化对研究区草地气候生产潜力
影响显著。人们不可盲目地增加干旱地区的植被覆
盖率,尤其要逐渐减少在荒漠草原地带补植耐干旱
灌木面积,虽然这些灌木具庞大根系,能将几十米深
的地下水吸收利用,蒸散到干燥空气中。但由于大
量灌木的生长会严重降低地下水位,致使草原上大
部分一年生、多年生草本植物干旱死亡,这种增加植
被方法,历史上已有惨重教训。人们在改造大自然
时一定要考虑到当地气候生产潜力的大小,否则会
适得其反。
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(责任编辑 李美娟)
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