全 文 ：第 16 卷 第 6 期
Vol. 16 No . 6
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2008 年 11 月
Nov. 2008
内蒙古天然草地生产潜力及其限制性研究
张伟科1, 2, 刘玉杰3 , 封志明1, 2* , 孙小舟1, 2, 4
( 1. 中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101; 2. 中国科学院研究生院, 北京 100049;
3.云南大学, 资源环境与地球科学学院, 昆明 650091; 4. 襄樊学院, 襄樊 441053)
摘要 : 研究构建了 光、温、水、土与草地利用草地生产潜力 5 级订正模型,利用 ArcGIS 软件, 以 1 km 1 km 栅格
为单元,根据 1980 2001 年间气象观测资料, 定量计算了对内蒙古 6 种天然草原的光合、光温、气候、土地和自然
生产潜力,揭示了各级生产潜力的空间分布格局 ,并找出了天然草地生产力形成的主要限制因子。结果表明:从光
合、光温、气候、土地到自然生产潜力, 各种草地类型的生产潜力逐级降低; 内蒙古草原生产潜力的分布范围在 454
~ 12323 kg/ hm2 ; 空间分布趋势是由东南向西北递减;不同地域、不同草地类型生产潜力的主导限制因子不同。
关键词: 内蒙古自治区; 天然草地;生产潜力; 限制因子
中图分类号: S812 文献标识码: A 文章编号: 10070435( 2008) 06057208
A Study of Rangeland Productive Potential and Limiting Factors
in Inner Mongolia Autonomous Region
ZHANG Weike1, 2 , L IU Yujie3 , FENG Zhiming1, 2* , SUN Xiaozhou1, 2, 4
( 1. Inst itute of Geog raphic S ciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, Ch ina;
2. Graduate S chool, Chinese Academy of S ciences, Beijing 100049, Ch ina;
3. School of Resources Environm ent and Earth Science, Yunn an University, Kunming, Yunnan Pr ovin ce 650091, Ch ina;
4. Xiangfan U nivers ity, Xiangfan, Hubei Province 441053, China)
Abstract: T he rangeland pr oduct ive po tential research is advantageous to the reasonable use o f rangeland
resources. It g ives full play to the r angeland product ive potent ial and max imizes the output of g rassland.
There are some r esearch models about it , such as climate product ivity model, process model, and light en
erg y use ef f iciency model. Against the six types of rangeland in Inner Mongolia Autonomous Reg ion, es
tablished models w ere revised gradually acco rding to solar radiation, air temperature, air humidity, soil
fert ility , and ut ilizat ion status of rangeland resources, based on the meteorolo gical data during 1980- 2001
year s, and the po tential product ivity range of rangeland resources in Inner Mongolia A utonomous Region
w as calculated using Ar cGIS so ftw are at 1km x 1km grid level per ten days. The spat ial dist ribut ion pat
tern of product ive potent ial at each level w as r evealed. T he main lim iting factors o f rangeland product ive
potential w ere found. T he results show that the po tent ial product iv ity of v ar ious rangeland types gr adually
decreased and the range of r angeland product ive potent ial in the Inner Mongolia A utonomous Region w as
from 454 kg hm- 2 to 12323 kg hm- 2 . T he spatial dist ribut ion tr end declined fr om the southeast to
no rthw est o f the Inner Mongolia Autonomous Reg ion. T he lim it ing factors of product iv e po tential w ere
dif ferent from differ ent regions and differ ent types o f rangeland.
Key words: Inner M ongo lia Autonomous Region; Rangeland; Pr oduct ive potent ial; L imit ing factors
天然草地是内蒙古自治区最主要的土地类型,
是内蒙古自治区牧区、半牧区畜牧业发展的重要物
质基础, 根据全国首次草地资源普查结果(图1) ,内
蒙古草原总面积 86. 67 106 hm2 , 占全国草原总面
收稿日期: 20080126; 修回日期: 20080626
基金项目: 国家自然科学基金( 40771204)
作者简介: 张伟科( 1980) ,男,河北邯郸人,博士研究生,主要从事资源开发与区域发展研究, Em ail : z han gwk . 06b@ igsnrr. ac. cn; * 通
讯作者 Au th or for correspondence, Email : f engzm@ igsnr r. ac. cn
第 6期 张伟科等:内蒙古天然草地生产潜力及其限制性研究
积的 1/ 4,占全区土地总面积的 73. 3%。内蒙古天
然草地类型丰富,基本上涵盖了北方草地的主要类
型,主要草地类型面积及其所占比例如表 1所示, 其
中面积最大的为温性草原, 占全区天然草地面积的
34. 87%。
表 1 内蒙古自治区天然草地类型面积及其比例
Table 1 Area and propo rtion o f different rangeland types
in Inner Mongolia Autonomous Region
草地类型
Rangeland type
面积
Area, 104 hm2
比例
Proport ion, %
温性草原
Warm steppe
2747. 8 34. 87
温性荒漠
Temperate desert
1692. 5 21. 48
低地草甸
L ow land meadow
903. 7 11. 47
温性荒漠草原
Temperate desert steppe
881. 9 11. 20
温性草甸草原
Temperate meadow
868. 3 11. 02
温性草原化荒漠
Temperate steppedesert 535. 4 6. 79
山地草甸
M ountain meadow
148. 6 1. 86
沼泽
Sw amp
82. 1 1. 04
零星草地
Small patches of rangelan d
20. 1 0. 26
草地生产潜力研究是天然草地经营、管理和保
护的基础。作为我国北方最重要的天然生态屏障,
内蒙古自治区天然草地目前出现了严重的退化。长
期以来过垦过牧、上游无节制用水、乱采、樵采、滥挖
固沙植物等人类活动是引起天然草地退化的主要驱
动力[ 1~ 3] ,其中, 超载过牧是引起天然草地退化最直
接的、起主导作用的因素。因此,明确天然草地的生
产力,在此基础上控制载畜量是维护草地生态平衡
的关键措施[ 4, 5]。
由此,本文针对内蒙古自治区主要的 6种天然
草地类型, 建立了经修正的 光、温、水、土与草地利
用草地生产潜力 5 级订正模型, 利用 ArcGIS 软
件,以 1 km 1 km 栅格为基本单元,估算了内蒙古
自治区的草地自然生产潜力, 定量揭示了天然草地
生产力形成的主要限制因子及其限制性。
1 研究思路与方法
1. 1 技术路线
天然草地生产潜力是指在自然条件下, 天然草
地初级生产力可能达到的水平, 理论上为丰产年份
天然草地初级生产力的上限。天然草地生产潜力研
究遵循黄秉维先生提出的光、温、水、土逐级订正
理论[ 6] , 即根据太阳总辐射量和牧草对太阳总辐射
的利用效率来确定牧草的光合生产潜力, 在此基础
上,依次进行温度、水分和土壤等一系列订正,计算
天然草地的光温生产潜力、气候生产潜力和土地生
产潜力。
2005年内蒙古天然草地退化面积4. 67 106 hm2 ,
较 20世纪 80 年代( 1981- 1985年的第 3次全区
草原普查结果)的 2. 51 106 hm2 扩大了 86 %, 自
治区 54个牧区及半农半牧区的天然草地现有退
化面积 3. 88 106 hm2 , 较 80 年代的 2. 26 106
hm2 扩大了 0. 162 106 hm2 , 为 72% [ 7, 8] 。考虑到
天然草地的利用状况, 尤其是草地退化对草地生
产潜力的影响, 本文在上述生产潜力研究的基础
之上,增加了草地利用状况的订正步骤, 即根据
草地退化程度, 对内蒙古自治区天然草地的土地
生产潜力进行订正, 计算了内蒙古草地资源自然
生产潜力(简称生产潜力)。由此构成光、温、水、
土与草地利用草地生产潜力 5 级订正模型, 技术
路线如图 2所示。
1. 2 数据来源及处理
本研究所收集到的基础数据主要包括气象资
料、草地资源普查数据、草原生态系统定位观测资
料、土壤普查数据等。
1. 2. 1 气象资料 气象资料来源于国家气象局气
象信息中心气象资料室, 包括内蒙古自治区境内所
有及其周边省份的共计 142 气象站点在 1980 -
2001年间的太阳总辐射量、日照时数、平均气温、降
水和平均相对湿度等气象要素的日值资料, 按照 1
月 16日- 2月 15日、2月 16日- 3月 15日12
月 16 日- 1 月 15 日进行重新汇总, 得到 1980-
2001年间逐年、逐时段的日照总数、降水总量、平均
温度和平均相对湿度等资料以及分时段的日照总
数、降水总量、平均温度和平均相对湿度的多年平均
值。在 ArcGIS 分析模块下, 对各时段所入选气象
站点的气象观测资料进行空间插值。
1. 2. 2 草地资源普查与定位观测资料 草地资源
普查数据主要来源于农业部畜牧兽医司和全国畜牧
兽医总站主编的中国草地资源数据[ 9]和内蒙古草
原勘测设计院主编的内蒙古草地资源统计资
料[ 10] ,涉及内容包括内蒙古自治区分旗县天然草
地的总面积、可利用面积和天然草地的退化状况;内
蒙古自治区分旗县各类天然草地的总面积、可利用
573
草 地 学 报 第 16卷
面积;牧草生长旺季内、枯草期内内蒙古自治区全区
各类天然草地的生物单产。
天然草地初级生产力定位观测资料主要来源于
中国农业科学院草原所编的中国北方草地畜牧业
动态监测研究(一) [ 11]、中国北方草地畜牧业动态
监测研究(二) [ 12]等二手资料。草地生产力定位观
测资料包括 1981- 1995 年间内蒙古自治区境内 6
种草地类、58个监测样地的地上部分净初级生产力
的定位连续观测资料。
1. 2. 3 土壤普查数据 内蒙古土壤资料主要来源
于内蒙古土壤[ 13] ,涉及内容包括内蒙古自治区低
肥力因素和理化性状不良因素等土壤障碍因素统计
表、土壤质地、土层厚度(各层次土壤厚度)、土壤剖
面构型、主要土壤类型土壤剖面样化学性质统计表
(各层次土壤的有机质、全氮、全磷、全钾和碳酸钙的
含量、pH 值)和土壤表层养分统计表 (有机质、全
氮、速效磷、速效钾和硼、钼、锰、锌、铜和铁等微量元
素的含量)。
图 1 内蒙古自治区 1 km 1 km栅格尺度草地资源分布图
F ig. 1 Grassland resources dist ribution at 1 km 1 km gr id level in Inner Mongo lia Autonomous Reg ion
图 2 天然草地生产潜力研究技术路线
Fig. 2 Technique route o f rangeland productive potential study
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第 6期 张伟科等:内蒙古天然草地生产潜力及其限制性研究
1. 3 计算模型
天然草地生产潜力模型如式 1所示:
生产潜力= 光合生产潜力 温度订正系数 水分订
正系数 土壤订正系数 利用状况订正系数 ( 1)
1. 3. 1 光合生产潜力 光合生产潜力是天然牧草
生育期间温度、水分和土壤条件都处于最佳状态, 由
光辐射所决定的最高产量, 可为牧草产量的理论上
限,是研究天然草地生产潜力的依据。各时段、各类
天然草地的光合生产潜力计算公式如下:
ANPP = i, j LANPP ij =
i, j
(QPARi ) LUE ij K j ( 2)
式中 A N PP 代表整个牧草生长期天然草地的
光合生产潜力( g/ m 2 ) ; L A N PP ij代表 i 时段、j 类草
地的净增长量( g/ m 2 ) ; QPA Ri代表 i 时段的光合有效
辐射量( 0. 01M J/ m2 ) ; LUE ij 代表 i 时段、j 类草地
对光合有效辐射的利用效率; K j 代表 j 类草地单位
干物质量所含总能( 0. 01MJ/ g)。
1. 3. 2 温度订正 光温生产潜力是指在水分和土
壤等自然因素及社会经济条件最优的前提下, 由辐
射和温度所决定的最大产量。分时段、分草地类型
对天然草地的光合生产潜力进行温度订正后, 即可
得到各时段、各类天然草地的光温生产潜力, 不同时
段天然草地光合生产潜力的温度订正函数可以用公
式 3表示:
f ( t)= f ( ti ) / f ( T i ) ( 3)
式中 f ( t)代表温度订正系数; t i 代表不同时段
(多年平均或典型年份)的平均气温; T i 代表与不同
时段、不同类型草地对光合有效辐射利用效率对应
的典型时段平均气温; f ( t )可以用公式 4表示。
0 ( t T 1 )
[ ( t- T 1 ) ( T 2- T 1 ) ] 0. 5 ( T 1 t T 2 )
[ ( t- T 2 ) / ( T 3- T 2 ) ] 0. 05+ 0. 95 ( T 2 t T 3 )
1- [ ( t- T opt ) / ( T 3- T opt ) ] 0. 05 ( T op t t T 3)
0. 95- [ ( t- T 3) / ( T 2- T 3) ] 0. 45 ( T3 t T 2)
0. 5- [ ( t- T 2) / ( T 1- T 2) ] 0. 5 ( T 2 t T 1)
0 ( tT 1)
( 4)
式中 t代表各时段的平均气温, T 1、T 2、T 3、T op t
分别代表草原植物光合作用的低温补偿点、低温半
饱和点、低温近饱和点和最适温度; T 1、T 2、T 3则
分别代表草原植物的高温补偿点、高温半饱和点、高
温近饱和点。
1. 3. 3 水分订正 气候生产潜力是指天然草地在
光能、温度和水分条件综合影响下的生产潜
力[ 1 4~ 18]。本研究在光温生产潜力计算的基础上,采
用相对湿度作为关键指标构建水分订正函数,计算
了 1 km 1 km 栅格尺度内蒙古天然草地气候生产
潜力。不同时段天然草地光温生产潜力的水分订正
函数可以用公式 5表示,
f ( h)= f ( h i ) / f (H i ) ( 5)
式中 f ( h)代表水分订正系数, h i 代表不同时段
多年平均的相对湿度; H i 代表与不同时段、不同类
型草地对光合有效辐射利用效率对应的相对湿度。
对天然草地生产力定位监测资料整理分析后,
相对湿度和与其对应的牧草生长的水分有效系数进
行回归分析, 在线性、对数、多项式、乘幂、对数和移
动平均等几种回归模型中,两者的关系更接近于一
元二次多项式(式 6) , f ( h)可以用公式 5计算。
f ( h) = - 0. 0002 h2 + 0. 0336 h- 0. 5508 ( 6)
1. 3. 4 土壤订正 土地生产潜力是指在其它条件
保持最适合的情况下, 由光、温度、水分和土壤因子
共同决定的产量。对天然草地的气候生产潜力进行
土壤订正,得到天然草地的土地生产潜力。本研究
利用内蒙古自治区第二次土壤普查的系列成果[ 13] ,
选取有机质含量、全氮含量、速效磷含量、速效钾含
量以及钼、硼、锌、锰、铜和铁等微量元素的含量等指
标来确定土壤的有效系数。各土地类(亚类)的有效
系数可以通过公式 7求得。
f ( s)= f ( s i ) / f( s i )
f ( s) = n
i = 1
W iA i
( 7)
式中,W i 为各土壤指标得分, A i 为各土壤指标
的权重系数,研究中采用 AHP 法获取了各参数的
权重(表 2)。
1. 3. 5 草地利用状况订正 在光、温、水、土生产潜
力计算的基础上, 考虑草地退化是区域天然草地生
产潜力的重要影响因素, 本研究根据天然草地利用
状况,尤其是草地退化程度,对天然草地的土地生产
潜力进行订正,计算了 1 km 1 km 栅格尺度内蒙
古天然草地生产潜力, 得到自然生产潜力(简称生产
潜力)。内蒙古天然草地退化标准将草地的退化
程度划分为轻度、中度和重度三级, 其中未退化、轻
度、中度和重度退化天然草地产草量的减少率分别
是 < 10%、10% ~ 30%、30%~ 60%和 > 60% [ 19]。
内蒙古自治区天然草地退化状况的资料来自内蒙古
草原勘测设计院根据内蒙古天然草地退化标准完
575
草 地 学 报 第 16卷
表 2 土壤有效系数评价指标标准及其权重
T able 2 Grading standard and weight of so il effectiv e coefficient index
土壤养分
S oil nut rien t
权重
Weight
指标
Index
养分分级及评分标准
Classif ication and grading standard
有机质
Organic mat ter
( % )
0. 2688 分级
Grading
> 4. 00 3. 01~ 4. 00 2. 01~ 3. 00 1. 01~ 2. 00 0. 61~ 1. 00 0. 6
评分
Scor e
1 0. 9 0. 8 0. 6 0. 4 0. 2
全氮
Total nit rogen
( % )
0. 2151 分级
Grading
> 0. 20 0. 151~ 0. 200 0. 101~ 0. 150 0. 076~ 0. 100 0. 051~ 0. 075 0. 05
评分
Scor e
1 0. 9 0. 8 0. 6 0. 4 0. 2
速效磷
Available phosphorus
( mg kg- 1 )
0. 1747 分级
Grading
> 20 16~ 20 11~ 15 6~ 10 4~ 5 3
评分
Score
1 0. 9 0. 8 0. 6 0. 4 0. 2
速效钾
Available potassium
( m g kg- 1 )
0. 1398 分级
Grading
> 200 151~ 200 101~ 150 51~ 100 31~ 50 30
评分
Scor e
1 0. 9 0. 8 0. 6 0. 4 0. 2
钼
M olybden um
( m g kg- 1 )
0. 0336 分级
Grading
> 0. 30 0. 21~ 0. 30 0. 16~ 0. 20 0. 11~ 0. 15 < 0. 101
硼
Boron( m g kg- 1)
0. 0336 分级
Grading
> 2. 00 1. 01~ 2. 00 0. 51~ 1. 00 0. 21~ 0. 50 < 0. 20
锌
Zinc( mg kg- 1 )
0. 0336 分级
Grading
> 3. 00 1. 01~ 3. 00 0. 51~ 1. 00 0. 30~ 0. 50 < 0. 30
锰
M anganese
( m g kg- 1 )
0. 0336 分级
Grading
> 30. 0 15. 1~ 30. 0 5. 1~ 15. 0 1. 1~ 5. 0 < 1. 0
铜
C opper( mg k g- 1)
0. 0336 分级
Grading
> 1. 80 1. 01~ 1. 80 0. 21~ 1. 00 0. 11~ 0. 20 < 0. 1
铁
Ir on( m g kg- 1 )
0. 0336 分级
Grading
> 20. 0 10. 1~ 20. 0 4. 6~ 10. 0 2. 6~ 4. 5 < 2. 5
微量元素
Trace elem ents
评分
Scor e
1 0. 8 0. 6 0. 4 0. 2
成的内蒙古自治区天然草地利用现状统计表, 表
中给出 1985 年年底内蒙古自治区分旗县天然草地
总面积、可利用面积、退化面积, 其中退化草地又分
为轻度退化、中度退化和重度退化 [ 10]。天然草地土
地生产潜力的草地利用状况订正函数可以根据公式
8求得。
K d = 4
i= 1
S i K i ( 8)
式中 i表示天然草地的退化程度, i= 1, 2, 3, 4
时分别表示未退化草地、轻度退化、中度退化和重度
退化; S i 表示各旗县(区)不同退化程度天然草地的
面积占其总面积的百分比; K i 表示不同退化程度天
然草地的产草量订正系数(表 3)。
2 结果与分析
2. 1 内蒙古自治区天然草地生产潜力
采用上述模型,运用 GIS技术, 计算出 1 km
1 km栅格尺度内蒙古自治区天然草地生产潜力空
间分布(图 3) , 整体而言,对于各级生产潜力, 草甸
草原类总体上大兴安岭岭东地区高于岭西地区,
大兴安岭山地北段地区高于南段地区; 典型草原
类整体上由东北向西南逐渐减少; 荒漠草原类以
阴山山地为界, 南部地区和北部地区生产潜力均
是由南向北逐渐减少; 草原化荒漠类阴山山地以
南较高, 以北较低; 荒漠类南部地区和东部地区较
高,中部、北部地区较低; 低地草甸类由东北到西
南逐渐减少。
576
第 6期 张伟科等:内蒙古天然草地生产潜力及其限制性研究
表 3 不同退化程度天然草地的产草量订正系数
T able 3 P roductivity cor rection coefficient of r angeland at differ ent degr adat ion lev els
退化程度
Degradation level s
未退化
None
轻度退化
S light
中度退化
Moderate
重度退化
Severe
订正系数
C orrect ion coeff icient
0. 95 0. 75 0. 55 0. 35
表 4为内蒙古自治区 6种主要天然草地类型的
各级生产潜力范围。从表中可以看出, 就 6种草地
类型比较而言, 由荒漠 草原化荒漠 荒漠草原
草甸草原温性草原 低地草甸,生产潜力依次升
高,自然生产潜力范围由 454~ 1950 kg/ hm2 上升
到 2127~ 12323 kg/ hm2 ; 就各级生产潜力而言, 随
着影响因子的增加其范围逐级递减, 由 1407 ~
14138 kg/ hm2 下降到了 454 ~ 12323 kg/ hm2。
表 4 内蒙古主要天然草地类型各级生产潜力范围表(单位:kg/ hm2 )
Table 4 Ranges o f product ive potential of the main rangeland types in Inner Mongo lia Autonomous Region, kg hm- 2
草地类型
Rangeland type
光合生产潜力
Photosynthet ic
product ive potent ial
光温生产潜力
Photot emperature
pr odu ct ivity
气候生产潜力
Cl imatic p otent ial
product ivity
土地生产潜力
S oil potent ial
produ ct ivity
自然生产潜力
Natur al potent ial
p rodu ct ivity
荒漠
Desert
1407~ 2198 1195~ 1975 543~ 1953 497~ 1953 454~ 1950
草原化荒漠
S eppe d esert
1959~ 3049 1793~ 2931 1023~ 2931 949~ 2931 721~ 2614
荒漠草原
Desert stepp e
2846~ 4482 2673~ 4222 1846~ 4191 1479~ 4187 1429~ 3538
草甸草原
M eadow steppe
6759~ 9728 5384~ 13928 5301~ 9750 4653~ 9580 3403~ 8168
温性草原
Warm steppe
7051~ 9962 6251~ 10151 5661~ 9989 4126 ~ 9911 3026~ 8170
低地草甸
L ow land meadow
7680~ 14138 6998~ 14137 3051~ 14137 2361~ 14137 2127~ 12323
生产潜力范围
Range
1407~ 14138 1195~ 14137 543~ 14137 497~ 14137 454~ 12323
2. 2 限制因子分析
根据内蒙古自治区天然草地生产潜力的逐级衰
减过程,以及天然草地光合生产潜力、光温生产潜
力、气候生产潜力、土地生产潜力和自然生产潜力等
相邻两级生产潜力的比值可以求得天然草地生产潜
力的温度、水分、土壤肥力和利用状况等环境因子的
衰减系数,从而找出天然草地生产力形成的主要限
制因子。图 4为内蒙古自治区天然草地生产力形成
的主导限制性因子。由图 4a 可知, 在光照、气温、
水分和土壤肥力等环境因子中, 光合有效辐射是造
成内蒙古自治区东部草甸草原、低地草甸以及鄂尔
多斯高原西北部荒漠草原内部生产潜力地域性差异
的主导因子。由图 4b可知,在温度、水分和土壤肥
力等环境因子中,温度是大兴安岭山地及其东西两
麓低地草甸、草甸草原生产力形成的主导限制因子;
在大兴安岭山地以西和阴山山地以北、以西的广大
草原区,水分是天然草地生产力形成的主导限制因
子;土壤肥力是锡林郭勒盟西北部的草甸草原、南部
的典型草原、大兴安岭山地以东、阴山山地以北的西
辽河流域、呼和浩特市南部、乌兰察布市南部、鄂尔
多斯市东部的典型草原、鄂尔多斯市中部的荒漠草
原以及阿拉善盟西部的低地草甸等天然草地生产力
形成的主导性限制因子。由图 4c 可知, 在内蒙古
自治区的大部分地区, 植被退化对天然草地生产力
形成的影响高于温度、水分和土壤肥力等其他因素。
3 讨论与结论
3. 1 传统天然草地生产潜力计算方法主要涉及光、
温、水及土壤等影响因子,依照相应的模型计算出草
地生产潜力(气候 土壤生产力) [ 20~ 22] 。考虑到当
前内蒙古自治区草地呈现退化趋势, 草地退化面积
不断增加,本研究亦将草地退化程度视为天然草地
生产潜力形成的影响因子之一, 运用 GIS 技术, 采
用逐级订正模型, 依次计算了内蒙古自治区不同天
然草地类型在 1 km 1 km 栅格尺度下的光合、光
温、气候和土地生产潜力,在此基础上再经草地利用
状况订正之后,计算得到内蒙古天然草地自然生产
577
草 地 学 报 第 16卷
图 3 内蒙古自治区 1 km 栅格天然草地生产潜力分布
F ig . 3 Distribution o f rangeland productive potentia l at 1 km g rid level in Inner Mongolia Autonomous Reg ion
图 4 天然草地生产力形成的主导限制性因子
F ig . 4 Main limiting factors o f rangeland product ive potential
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第 6期 张伟科等:内蒙古天然草地生产潜力及其限制性研究
潜力,揭示了内蒙古自治区 6 类主要草地类型的生
产潜力与空间分布格局。反映出天然草地生产潜力
是在一定的气候、土壤及利用状况下,某一草类在其
可能生长期内通过生物学特性, 利用外界条件转化
太阳辐射为生物化学潜能的能力,并具有时空变化
的特征,其潜力范围会随草类生长的环境条件和社
会利用技术水平的发展而产生变化。可将其视为草
地生产力和草地生产限制因子研究,以及制订草地
资源可持续发展战略的基本依据。
3. 2 本研究结果表明: 1 km 1 km 栅格尺度内蒙
古自治区天然草地生产潜力范围是 454~ 12323
kg hm- 2 , 就 6种草地类型比较而言, 由荒漠、草
原化荒漠、荒漠草原、草甸草原、温性草原和低地
草甸, 生产潜力依次升高;空间分布趋势是由东南
向西北递减。大兴安岭山地以西、阴山山地以北
的广大草原区生产潜力由东向西逐渐降低, 大兴
安岭以东地区生产潜力由北向南逐渐降低。在把
握内蒙古自治区天然草地生产潜力的基础上, 可
展开对区内不同区域不同草地类型的实际产草量
研究, 即内蒙古自治区天然草地的现实生产力, 进
而明确其载畜能力, 为地方畜牧业可持续发展提
供良好的决策参考。
内蒙古自治区不同地域、不同草地类型其生产
潜力的主导限制因子不同,但在大部分地区, 植被退
化对天然草地生产潜力形成的影响要高于温度、水
分和土壤肥力等其他因素。由此可见, 要保护和提
高天然草地生产潜力则必须采取及时合理的措施,
在畜牧业生产中根据天然草地生产潜力的变化规律
合理安排生产, 切实做到以草定畜;研究和解决引
起草地退化的原因, 培育和改良天然草地,种植和发
展人工草地,提高草地生产力恢复生态平衡。
参考文献
[ 1] 李博.我国草地资源现状、问题及对策 [ J] . 中国科学院院刊,
1997, ( 1) : 4951
[ 2] 李博. 中国北方草地退化及其防治对策 [ J ] .中国农业科学,
1997, 30( 6) : 19
[ 3] 汪诗平.天然草原持续利用理论和实践的困惑 兼论中国草
业发展战略[ J] .草地学报, 2006, 14( 2) : 190192
[ 4] 姜恕.草地退化及其防治策略[ J ] .自然资源, 1988, ( 3) : 5461
[ 5] 许志信.控制载畜量是维护草地生态平衡的关键[ J ] .草业科
学, 1990, 7( 5) : 16
[ 6] 黄秉维.自然条件与作物生产:光合潜力[ A] .见:黄秉维文集
[ C] .北京:科学出版社, 1993. 183196
[ 7] 敖艳红, 黄国安, 邢旗等. 内蒙古草地资源利用现状及对策
[ A] .见:刘永志.内蒙古草业研究 [ C] . 呼和浩特: 内蒙古人民
出版社, 2004. 3034
[ 8] 王堃,韩建国,周禾.中国草业现状及发展战略 [ J ] .草地学报,
2002, 10( 4) : 293296
[ 9] 中华人民共和国农业部畜牧兽医司,中国农业科学院草原研究
所,中国科学院自然资源综合考察委员会编.中国草地资源数
据[ M ] .北京:中国农业科技出版社, 1994
[ 10] 内蒙古草原勘测设计院.内蒙古草地资源统计资料[ M ] .呼和
浩特:内蒙古人民出版社, 1988
[ 11] 李博.中国北方草地畜牧业动态监测研究(一) 草地畜牧业
动态监测系统设计与区域实践[ M ] .北京:中国农业科技出版
社, 1993
[ 12] 任志弼.中国北方草地畜牧业动态监测研究(二 ) [ M ] .呼和浩
特:内蒙古大学出版社, 1996
[ 13] 陈培林.内蒙古土壤[ M ] .北京:科学出版社, 1994
[ 14] 李英年,王启基,赵新全,等.气候变暖对高寒草甸气候生产潜
力的影响[ J] .草地学报, 2000, 8( 1) : 2329
[ 15] 徐泽荣. 四川省草地气候生产潜力的初步研究 [ J] . 农村生态
环境, 1992, ( 1) : 1923
[ 16] 霍治国,李世奎,杨柏.内蒙古天然草场的气候生产力及其载畜
量研究[ J] .应用气象学报, 1995, 6(增刊) : 8995
[ 17] 郭建平,高素华,刘玲.中国北方地区牧草气候生产力及主要限
制因子[ J] .中国生态农业学报, 2002, 10( 3) : 4446
[ 18] 肖向明,王义凤,陈佐忠.内蒙古锡林河流域典型草原初级生产
力和土壤有机质的动态及其对气候变化的反应[ J] .植物学报,
1996, 38( 1) : 4552
[ 19] 内蒙古自治区畜牧厅,内蒙古草原资源监测管理站.内蒙古天
然草地退化标准[ J] .内蒙古草业, 1999, ( 2) : 6166
[ 20] 刘黎明,张凤荣,赵英伟.我国草地资源生产潜力分析及其可持
续利用对策[ J] .中国人口 资源与环境, 2002, 12( 4) : 100105
[ 21] 杨正礼,杨改河.中国高寒草地生产潜力与载畜量研究[ J] . 资
源科学, 2000, 22( 4) : 7276
[ 22] 俞文政,曲福田,张和平等.青海湖地区草地资源生产潜力及可
持续利用分析[ J] .中国草地学报, 2007, 29( 3) : 7883
(责任编辑 李 平 梁艳萍)
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