草畜平衡管理系列研究（5）<br/>——牧草产量月动态变化

草畜平衡管理系列研究（5）
——牧草产量月动态变化

2012-08-20李青丰齐智鑫

草业科学 2012年2期

李青丰，齐智鑫

（1．内蒙古农业大学生态环境学院，内蒙古呼和浩特010019；2．内蒙古电子信息职业技术学院，内蒙古呼和浩特010070）

在草畜平衡系列计算方法的改进和相应软件的开发中，笔者引入了牧草产量“月动态系数”（也称牧草产量月动态因子或产量调整因子）这一计算参数［1－2］。此参数的含义为：受气候条件的影响，牧草的生长和产量积累有一定的规律。其产量在生长季各月间虽有所差别，但存在着一定的关系。因此，可以通过测定生长季任意一个月的牧草产量，对其他月份的牧草产量进行推算。牧草产量月动态系数主要受当地气候和草地牧草构成的影响，各地区（或各种类型草地植被）的系数值不同。本研究通过对内蒙古地区几个不同类型草原区的草地生产力监测数据进行分析，求取这些草地上的这一参数，并探讨影响其代表性和准确性的因子。

1 数据来源及计算方法

草地牧草产量数据主要来源于相关地区草原监测部门的草地监测资料和作者测定、收集的草地测产数据。

1．1 锡林郭勒草原包含锡林郭勒盟的各旗县2003年在各类草地上监测获得的各监测月的草地产量数据。锡林郭勒草原从东北到西南呈地带性地分布着草甸草原、典型草原和荒漠草原。西南部还有较大面积的浑善达克沙地草原。其包含了我国北方草地的主要类型，具有很强的代表性。国家农业部在2002年启动了全国第3次草地普查。锡林郭勒盟草原监理局在2003年进行了比较全面和细致的实地草地普查和测产工作。2003年度草地生产力数据多次被作为地面实测基础数据，用于卫星遥感监测估产和草畜平衡预测［3－4］。因而，虽然还有一些其他年份的草地监测数据，但是优先选用了2003年数据作为基础数据。

1．2 呼伦贝尔草原数据来源于内蒙古农业大学在呼伦贝尔市新巴尔虎左旗和陈巴尔虎左旗温性草甸草原和温性典型草地4个草地监测样条上的测产数据。巴尔虎草原是呼伦贝尔草原的核心地带，代表着内蒙古东部以及我国东北地区的主体草原类型。其地形特点是波状平原和低山丘陵相连，因此产生出较为复杂的草甸草原和典型草原的镶嵌复合体。地带性气候较西部区的典型草原湿润，故草丛较高大，草群物种较丰富。

1．3 兴安盟草原兴安盟草原的数据来自于2003－2006年在兴安盟中澳草原保护项目组织测定和向相关旗县草原部门收集到的草原监测资料，主要包括科尔沁右翼中旗和科尔沁右翼前旗的草地测产资料。科尔沁右翼中旗的草地为沙性土质的典型草原，基本上代表了内蒙古中东偏南部的科尔沁草原。科尔沁右翼前旗的草原则为大兴安岭山间草甸草原，其代表着东北山区草地与森林相间分布的山地草甸类型。在兴安盟的草原测产中，还包含了不同放牧压力下草地生产力的数据。

1．4 计算方法对草原监测部门的监测资料，取其原始记录，按草地类型将样点归类，按月整理产量数据。将每一样点上的重复样方产量数据直接相加后取平均值。然后再将样点平均值相加后求取草地类型平均值。

按草地监测要求，完整的监测数据应包括每年2月、4－10月和12月的监测数据。但在查阅实际数据中发现，各监测点上只有4－10月的数据比较完整。仅个别样点上有2月和12月的数据。考虑到11月至翌年4月为非生长季，测定数据仅为枯草数据，其并不影响计算结果。故本研究仅使用5－10月的产量数据。

兴安盟和呼伦贝尔盟地区的产量数据按照常规草地监测方法测定和计算而得［5］。

2 结果与分析

2．1 不同类型草地牧草月产量动态根据样方描述，首先对所监测的锡林郭勒草原的草地进行分类。2003年共监测19个草甸草原样点、19个典型草原样点、8个荒漠草原样点和8个沙地草原样点。以19个草甸草原样点为例，说明获取牧草月产量动态系数的方法（表1）。即将各样点上的牧草产量数据求取平均数后，以8月产量为基准，除以各月平均数即可获得各月的产量月动态系数。8月的系数恒定为1，其他月份的系数则依此推出。

照此方法，算得各地区典型草原、荒漠草原和沙地草原等不同类型的牧草月产量动态系数（表2）。可以看出，内蒙古大多数类型草原的生产力在8月达到最高，仅锡林郭勒平原草甸草原和沙地草原及兴安盟平原沙地草原的牧草产量在9月达到最高，但其与8月产量相差无几。因而，将8月的产量作为草畜平衡计算中的基准产量是比较合适的。虽然各地同一类型以及不同类型草地的月动态因子有一定差异，但总体来讲变化不是很大，其随季节变化的趋势性规律是完全一致的，即生长季前期易受气候的影响，变化相对较大，后期则相对稳定。

表1 锡林郭勒草甸草原生长季各月牧草产量动态Table 1 Monthly herbage yield in Xilinguole grassland g·m－2

表2 内蒙古各草原类型生长季各月牧草产量动态系数Table 2 Monthly herbage yield coefficients in different types of grasslands in Inner Mongolia

2．2 不同地区草地牧草月产量动态使用同样的方法，计算同一类草原在不同地区月产量动态系数。以分布于锡林郭勒盟不同旗县的典型草原为例，除个别地区有不太正常的趋势外（如镶黄旗草地早期动态系数偏高），大部分地区的典型草原有相似的牧草动态变化趋势（表3）。

表3 不同地区典型草原的月牧草产量动态系数Table 3 Monthly herbage yield coefficients in typical grasslands of different locations

2．3 不同放牧压力下牧草月产量动态为了解不同利用状况下草原牧草的生产力积累模式是否有较大的变化，测定了不同放牧压力下生长的牧草月生长动态，并用与上述同样的方法计算月产量动态系数（表4）。所测定的草地为兴安盟科尔沁右翼前旗的山地草甸草原，草地基况较好，8月份可利用干草产量最高，可达2 227kg·hm－2。载畜量设为2．5～8．0羊单位·hm－2。可以看出，在不同放牧压力下，草地牧草产量的月动态总体变化趋势没有改变。8月份为最高产量月，其余月份产量数值从两侧向8月份数值收敛。但加重放牧压力使牧草的月产量动态曲线趋于收缩，即最高月份产量与其他月份产量的差距加大。

表4 不同放牧压力下的牧草月产量动态系数Table 4 Monthly herbage yield coefficients under different grazing presuures

3 讨论与结论

本研究以内蒙古锡林郭勒草原和呼伦贝尔草原为主，计算得到了内蒙古主要草地类型上的牧草产量“月动态系数”。这些系数反映了内蒙古主要草原植物生长的动态变化规律。其共同点为：植物普遍在8月份达到生长高峰，生物量也在此时得到最大积累。其不同点为：因各地的气候条件和植被构成不同，生长季内各月的植物生长速度有所不同，因而不同的草原在月产量动态上反映出一定的差异。特别是在生长季的早期，由于受到不稳定气候条件的影响，生长变化较大。反映在牧草产量上就是各类草原在8月份前其产量“月动态系数”差异较大。但是，因草畜平衡计算时主要考虑生长季结束后草地上所存留的牧草对家畜度过冬春季的贡献，故生长前期牧草的动态对草畜平衡影响不是很大。

本研究依据近期草地普查数据以及笔者参与测定的数据所得到的结果与前人的结果［6－11］有较好的相符性。内蒙古草原勘察设计院等单位曾依据第2次草地普查的数据对不同的草原进行过类似的研究和核算，其在本研究所涉及的几个草原地区所得到的结果［6－11］与本研究的计算结果相似。这进一步证明了本研究结果的可信性和可用性。

从上述各种情况下对草地牧草月产量动态的计算结果看，不同类型草地以及不同地区同类型草地的月产量动态是类似的。由于所计算的草地处于同一个气候区，其植被生长规律应该是相似的。所以，无论是何种草地，其产量可能会有比较大的差异，但其产量积累的规律（也即生长的时间动态模式）是基本不变的。

由于天然草地上植物的生长主要受气候的影响，故经受不同放牧压力的草地在植物的生长节律方面也没有大的改变。不同的利用强度对植物的产量有较大的影响，但对植物到达生长高峰期的时间不会有实质性的影响。可以认为，一个地区决定草原植被生长节律的首要因子是气候条件。因此，可以不必过多地考虑草地类型、利用强度等因素，以气候条件为主要考虑对象将一个地区的牧草产量月动态因子确定下来。

由于监测数据缺乏的原因，本研究未能对内蒙古西部区的草地牧草进行类似的计算。这一地区的牧草生长“月动态系数”可以从内蒙古草原勘察设计院的监测资料中获取。相比于内蒙古中东部的草原，西部区草原的生长期略长，但其牧草生长动态与东部区类似［12］，故在没有更准确实测数据的情况下，可以使用本研究中东部草原区的结果暂付阙如。

在我国北方地区，各主要草原区的气候条件（特别是季节性的温度变化模式）有较大的相似性。如在东北地区的呼伦贝尔草原和西北地区的阿勒泰草原，普遍存在着一年四季分明，气温变化大，春夏生长季短促，秋季延绵，冬季漫长的特点［13－14］。植物的生长也随之而呈现出明显的物候节律。由于存着这些基本的相似性，本研究所介绍的牧草产量月动态因子计算方法以及相应的草畜平衡核算方法，可以在我国北方大面积推广。从内蒙古主要草原区获取的牧草月产量动态因子，也可以考虑直接应用于类似的草原区。

致谢：内蒙古自治区锡林郭勒盟草原监理局和兴安盟中澳草地管理项目办公室等单位为本文的撰写提供了草地监测数据等相关基础材料。在此表示诚挚的谢意。

［1］李青丰．草畜平衡管理系列研究（3）——草畜平衡核算方法改革［J］．草业科学，2011，28（12）：2190－2194．

［2］李青丰．草畜平衡管理系列研究（4）——草畜平衡计算软件开发［J］．草业科学，2012，29（1）：117－120．

［3］刘爱军，邢旗，高娃，等．内蒙古2003年天然草地生产力监测及载畜能力测算［J］．内蒙古草业，2003，15（4）：1－3．

［4］赵冰茹，刘闯，刘爱军，等．利用 MODIS－NDVI进行草地估产研究——以内蒙古锡林郭勒草地为例［J］．草业科学，2004，21（8）：12－15．

［5］许鹏．草地调查与规划［M］．北京：中国农业出版社，1994：284－295．

［6］邢旗，刘东升．内蒙古天然草地地上生物量动态研究［A］．李博等编．草地资源生态研究丛书：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验实践［C］．北京：中国农业科技出版社，1993：143－154．

［7］刘东升，邢旗．内蒙古草甸草地地上生物量动态研究［A］．李博等编．草地资源生态研究丛书：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验实践［C］．北京：中国农业科技出版社，1993：155－159．

［8］邢旗，吕新龙．内蒙古典型草地地上生物量动态研究［A］．李博等编．草地资源生态研究丛书：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验实践［C］．北京：中国农业科技出版社，1993：160－166．

［9］刘东升．内蒙古荒漠草地地上生物量动态研究［A］．李博等编．草地资源生态研究丛书：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验实践［C］．北京：中国农业科技出版社，1993：167－177．

［10］色音巴图，武风山，石永怀，等．内蒙古锡林郭勒草原地上生物量区域分异与动态研究［A］．李博等编．草地资源生态研究丛书：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验实践［C］．北京：中国农业科技出版社，1993：184－190．

［11］蒋景纯，杨殿林，张明，等．内蒙古呼伦贝尔草原地上生物量动态研究［A］．李博等编．草地资源生态研究丛书：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验实践［C］．北京：中国农业科技出版社，1993：178－183．