草畜平衡管理系列研究（5）
——牧草產(chǎn)量月動(dòng)態(tài)變化

李青豐，齊智鑫

（1．內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010019；2．內(nèi)蒙古電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010070）

在草畜平衡系列計(jì)算方法的改進(jìn)和相應(yīng)軟件的開發(fā)中，筆者引入了牧草產(chǎn)量“月動(dòng)態(tài)系數(shù)”（也稱牧草產(chǎn)量月動(dòng)態(tài)因子或產(chǎn)量調(diào)整因子）這一計(jì)算參數(shù)［1－2］。此參數(shù)的含義為：受氣候條件的影響，牧草的生長和產(chǎn)量積累有一定的規(guī)律。其產(chǎn)量在生長季各月間雖有所差別，但存在著一定的關(guān)系。因此，可以通過測定生長季任意一個(gè)月的牧草產(chǎn)量，對其他月份的牧草產(chǎn)量進(jìn)行推算。牧草產(chǎn)量月動(dòng)態(tài)系數(shù)主要受當(dāng)?shù)貧夂蚝筒莸啬敛輼?gòu)成的影響，各地區(qū)（或各種類型草地植被）的系數(shù)值不同。本研究通過對內(nèi)蒙古地區(qū)幾個(gè)不同類型草原區(qū)的草地生產(chǎn)力監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，求取這些草地上的這一參數(shù)，并探討影響其代表性和準(zhǔn)確性的因子。

1 數(shù)據(jù)來源及計(jì)算方法

草地牧草產(chǎn)量數(shù)據(jù)主要來源于相關(guān)地區(qū)草原監(jiān)測部門的草地監(jiān)測資料和作者測定、收集的草地測產(chǎn)數(shù)據(jù)。

1．1 錫林郭勒草原 包含錫林郭勒盟的各旗縣2003年在各類草地上監(jiān)測獲得的各監(jiān)測月的草地產(chǎn)量數(shù)據(jù)。錫林郭勒草原從東北到西南呈地帶性地分布著草甸草原、典型草原和荒漠草原。西南部還有較大面積的渾善達(dá)克沙地草原。其包含了我國北方草地的主要類型，具有很強(qiáng)的代表性。國家農(nóng)業(yè)部在2002年啟動(dòng)了全國第3次草地普查。錫林郭勒盟草原監(jiān)理局在2003年進(jìn)行了比較全面和細(xì)致的實(shí)地草地普查和測產(chǎn)工作。2003年度草地生產(chǎn)力數(shù)據(jù)多次被作為地面實(shí)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用于衛(wèi)星遙感監(jiān)測估產(chǎn)和草畜平衡預(yù)測［3－4］。因而，雖然還有一些其他年份的草地監(jiān)測數(shù)據(jù)，但是優(yōu)先選用了2003年數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1．2 呼倫貝爾草原 數(shù)據(jù)來源于內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)在呼倫貝爾市新巴爾虎左旗和陳巴爾虎左旗溫性草甸草原和溫性典型草地4個(gè)草地監(jiān)測樣條上的測產(chǎn)數(shù)據(jù)。巴爾虎草原是呼倫貝爾草原的核心地帶，代表著內(nèi)蒙古東部以及我國東北地區(qū)的主體草原類型。其地形特點(diǎn)是波狀平原和低山丘陵相連，因此產(chǎn)生出較為復(fù)雜的草甸草原和典型草原的鑲嵌復(fù)合體。地帶性氣候較西部區(qū)的典型草原濕潤，故草叢較高大，草群物種較豐富。

1．3 興安盟草原 興安盟草原的數(shù)據(jù)來自于2003－2006年在興安盟中澳草原保護(hù)項(xiàng)目組織測定和向相關(guān)旗縣草原部門收集到的草原監(jiān)測資料，主要包括科爾沁右翼中旗和科爾沁右翼前旗的草地測產(chǎn)資料。科爾沁右翼中旗的草地為沙性土質(zhì)的典型草原，基本上代表了內(nèi)蒙古中東偏南部的科爾沁草原。科爾沁右翼前旗的草原則為大興安嶺山間草甸草原，其代表著東北山區(qū)草地與森林相間分布的山地草甸類型。在興安盟的草原測產(chǎn)中，還包含了不同放牧壓力下草地生產(chǎn)力的數(shù)據(jù)。

1．4 計(jì)算方法 對草原監(jiān)測部門的監(jiān)測資料，取其原始記錄，按草地類型將樣點(diǎn)歸類，按月整理產(chǎn)量數(shù)據(jù)。將每一樣點(diǎn)上的重復(fù)樣方產(chǎn)量數(shù)據(jù)直接相加后取平均值。然后再將樣點(diǎn)平均值相加后求取草地類型平均值。

按草地監(jiān)測要求，完整的監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)包括每年2月、4－10月和12月的監(jiān)測數(shù)據(jù)。但在查閱實(shí)際數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，各監(jiān)測點(diǎn)上只有4－10月的數(shù)據(jù)比較完整。僅個(gè)別樣點(diǎn)上有2月和12月的數(shù)據(jù)。考慮到11月至翌年4月為非生長季，測定數(shù)據(jù)僅為枯草數(shù)據(jù)，其并不影響計(jì)算結(jié)果。故本研究僅使用5－10月的產(chǎn)量數(shù)據(jù)。

興安盟和呼倫貝爾盟地區(qū)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)按照常規(guī)草地監(jiān)測方法測定和計(jì)算而得［5］。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同類型草地牧草月產(chǎn)量動(dòng)態(tài) 根據(jù)樣方描述，首先對所監(jiān)測的錫林郭勒草原的草地進(jìn)行分類。2003年共監(jiān)測19個(gè)草甸草原樣點(diǎn)、19個(gè)典型草原樣點(diǎn)、8個(gè)荒漠草原樣點(diǎn)和8個(gè)沙地草原樣點(diǎn)。以19個(gè)草甸草原樣點(diǎn)為例，說明獲取牧草月產(chǎn)量動(dòng)態(tài)系數(shù)的方法（表1）。即將各樣點(diǎn)上的牧草產(chǎn)量數(shù)據(jù)求取平均數(shù)后，以8月產(chǎn)量為基準(zhǔn)，除以各月平均數(shù)即可獲得各月的產(chǎn)量月動(dòng)態(tài)系數(shù)。8月的系數(shù)恒定為1，其他月份的系數(shù)則依此推出。

照此方法，算得各地區(qū)典型草原、荒漠草原和沙地草原等不同類型的牧草月產(chǎn)量動(dòng)態(tài)系數(shù)（表2）。可以看出，內(nèi)蒙古大多數(shù)類型草原的生產(chǎn)力在8月達(dá)到最高，僅錫林郭勒平原草甸草原和沙地草原及興安盟平原沙地草原的牧草產(chǎn)量在9月達(dá)到最高，但其與8月產(chǎn)量相差無幾。因而，將8月的產(chǎn)量作為草畜平衡計(jì)算中的基準(zhǔn)產(chǎn)量是比較合適的。雖然各地同一類型以及不同類型草地的月動(dòng)態(tài)因子有一定差異，但總體來講變化不是很大，其隨季節(jié)變化的趨勢性規(guī)律是完全一致的，即生長季前期易受氣候的影響，變化相對較大，后期則相對穩(wěn)定。

表1 錫林郭勒草甸草原生長季各月牧草產(chǎn)量動(dòng)態(tài)Table 1 Monthly herbage yield in Xilinguole grassland g·m－2

表2 內(nèi)蒙古各草原類型生長季各月牧草產(chǎn)量動(dòng)態(tài)系數(shù)Table 2 Monthly herbage yield coefficients in different types of grasslands in Inner Mongolia

2．2 不同地區(qū)草地牧草月產(chǎn)量動(dòng)態(tài) 使用同樣的方法，計(jì)算同一類草原在不同地區(qū)月產(chǎn)量動(dòng)態(tài)系數(shù)。以分布于錫林郭勒盟不同旗縣的典型草原為例，除個(gè)別地區(qū)有不太正常的趨勢外（如鑲黃旗草地早期動(dòng)態(tài)系數(shù)偏高），大部分地區(qū)的典型草原有相似的牧草動(dòng)態(tài)變化趨勢（表3）。

表3 不同地區(qū)典型草原的月牧草產(chǎn)量動(dòng)態(tài)系數(shù)Table 3 Monthly herbage yield coefficients in typical grasslands of different locations

2．3 不同放牧壓力下牧草月產(chǎn)量動(dòng)態(tài) 為了解不同利用狀況下草原牧草的生產(chǎn)力積累模式是否有較大的變化，測定了不同放牧壓力下生長的牧草月生長動(dòng)態(tài)，并用與上述同樣的方法計(jì)算月產(chǎn)量動(dòng)態(tài)系數(shù)（表4）。所測定的草地為興安盟科爾沁右翼前旗的山地草甸草原，草地基況較好，8月份可利用干草產(chǎn)量最高，可達(dá)2 227kg·hm－2。載畜量設(shè)為2．5～8．0羊單位·hm－2。可以看出，在不同放牧壓力下，草地牧草產(chǎn)量的月動(dòng)態(tài)總體變化趨勢沒有改變。8月份為最高產(chǎn)量月，其余月份產(chǎn)量數(shù)值從兩側(cè)向8月份數(shù)值收斂。但加重放牧壓力使牧草的月產(chǎn)量動(dòng)態(tài)曲線趨于收縮，即最高月份產(chǎn)量與其他月份產(chǎn)量的差距加大。

表4 不同放牧壓力下的牧草月產(chǎn)量動(dòng)態(tài)系數(shù)Table 4 Monthly herbage yield coefficients under different grazing presuures

3 討論與結(jié)論

本研究以內(nèi)蒙古錫林郭勒草原和呼倫貝爾草原為主，計(jì)算得到了內(nèi)蒙古主要草地類型上的牧草產(chǎn)量“月動(dòng)態(tài)系數(shù)”。這些系數(shù)反映了內(nèi)蒙古主要草原植物生長的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。其共同點(diǎn)為：植物普遍在8月份達(dá)到生長高峰，生物量也在此時(shí)得到最大積累。其不同點(diǎn)為：因各地的氣候條件和植被構(gòu)成不同，生長季內(nèi)各月的植物生長速度有所不同，因而不同的草原在月產(chǎn)量動(dòng)態(tài)上反映出一定的差異。特別是在生長季的早期，由于受到不穩(wěn)定氣候條件的影響，生長變化較大。反映在牧草產(chǎn)量上就是各類草原在8月份前其產(chǎn)量“月動(dòng)態(tài)系數(shù)”差異較大。但是，因草畜平衡計(jì)算時(shí)主要考慮生長季結(jié)束后草地上所存留的牧草對家畜度過冬春季的貢獻(xiàn)，故生長前期牧草的動(dòng)態(tài)對草畜平衡影響不是很大。

本研究依據(jù)近期草地普查數(shù)據(jù)以及筆者參與測定的數(shù)據(jù)所得到的結(jié)果與前人的結(jié)果［6－11］有較好的相符性。內(nèi)蒙古草原勘察設(shè)計(jì)院等單位曾依據(jù)第2次草地普查的數(shù)據(jù)對不同的草原進(jìn)行過類似的研究和核算，其在本研究所涉及的幾個(gè)草原地區(qū)所得到的結(jié)果［6－11］與本研究的計(jì)算結(jié)果相似。這進(jìn)一步證明了本研究結(jié)果的可信性和可用性。

從上述各種情況下對草地牧草月產(chǎn)量動(dòng)態(tài)的計(jì)算結(jié)果看，不同類型草地以及不同地區(qū)同類型草地的月產(chǎn)量動(dòng)態(tài)是類似的。由于所計(jì)算的草地處于同一個(gè)氣候區(qū)，其植被生長規(guī)律應(yīng)該是相似的。所以，無論是何種草地，其產(chǎn)量可能會(huì)有比較大的差異，但其產(chǎn)量積累的規(guī)律（也即生長的時(shí)間動(dòng)態(tài)模式）是基本不變的。

由于天然草地上植物的生長主要受氣候的影響，故經(jīng)受不同放牧壓力的草地在植物的生長節(jié)律方面也沒有大的改變。不同的利用強(qiáng)度對植物的產(chǎn)量有較大的影響，但對植物到達(dá)生長高峰期的時(shí)間不會(huì)有實(shí)質(zhì)性的影響。可以認(rèn)為，一個(gè)地區(qū)決定草原植被生長節(jié)律的首要因子是氣候條件。因此，可以不必過多地考慮草地類型、利用強(qiáng)度等因素，以氣候條件為主要考慮對象將一個(gè)地區(qū)的牧草產(chǎn)量月動(dòng)態(tài)因子確定下來。

由于監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏的原因，本研究未能對內(nèi)蒙古西部區(qū)的草地牧草進(jìn)行類似的計(jì)算。這一地區(qū)的牧草生長“月動(dòng)態(tài)系數(shù)”可以從內(nèi)蒙古草原勘察設(shè)計(jì)院的監(jiān)測資料中獲取。相比于內(nèi)蒙古中東部的草原，西部區(qū)草原的生長期略長，但其牧草生長動(dòng)態(tài)與東部區(qū)類似［12］，故在沒有更準(zhǔn)確實(shí)測數(shù)據(jù)的情況下，可以使用本研究中東部草原區(qū)的結(jié)果暫付闕如。

在我國北方地區(qū)，各主要草原區(qū)的氣候條件（特別是季節(jié)性的溫度變化模式）有較大的相似性。如在東北地區(qū)的呼倫貝爾草原和西北地區(qū)的阿勒泰草原，普遍存在著一年四季分明，氣溫變化大，春夏生長季短促，秋季延綿，冬季漫長的特點(diǎn)［13－14］。植物的生長也隨之而呈現(xiàn)出明顯的物候節(jié)律。由于存著這些基本的相似性，本研究所介紹的牧草產(chǎn)量月動(dòng)態(tài)因子計(jì)算方法以及相應(yīng)的草畜平衡核算方法，可以在我國北方大面積推廣。從內(nèi)蒙古主要草原區(qū)獲取的牧草月產(chǎn)量動(dòng)態(tài)因子，也可以考慮直接應(yīng)用于類似的草原區(qū)。

致謝：內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟草原監(jiān)理局和興安盟中澳草地管理項(xiàng)目辦公室等單位為本文的撰寫提供了草地監(jiān)測數(shù)據(jù)等相關(guān)基礎(chǔ)材料。在此表示誠摯的謝意。

［1］ 李青豐．草畜平衡管理系列研究（3）——草畜平衡核算方法改革［J］．草業(yè)科學(xué)，2011，28（12）：2190－2194．

［2］ 李青豐．草畜平衡管理系列研究（4）——草畜平衡計(jì)算軟件開發(fā)［J］．草業(yè)科學(xué)，2012，29（1）：117－120．

［3］ 劉愛軍，邢旗，高娃，等．內(nèi)蒙古2003年天然草地生產(chǎn)力監(jiān)測及載畜能力測算［J］．內(nèi)蒙古草業(yè)，2003，15（4）：1－3．

［4］ 趙冰茹，劉闖，劉愛軍，等．利用 MODIS－NDVI進(jìn)行草地估產(chǎn)研究——以內(nèi)蒙古錫林郭勒草地為例［J］．草業(yè)科學(xué)，2004，21（8）：12－15．

［5］ 許鵬．草地調(diào)查與規(guī)劃［M］．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1994：284－295．

［6］ 邢旗，劉東升．內(nèi)蒙古天然草地地上生物量動(dòng)態(tài)研究［A］．李博等編．草地資源生態(tài)研究叢書：中國北方草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測研究（一）——草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與區(qū)域?qū)嶒?yàn)實(shí)踐［C］．北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1993：143－154．

［7］ 劉東升，邢旗．內(nèi)蒙古草甸草地地上生物量動(dòng)態(tài)研究［A］．李博等編．草地資源生態(tài)研究叢書：中國北方草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測研究（一）——草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與區(qū)域?qū)嶒?yàn)實(shí)踐［C］．北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1993：155－159．

［8］ 邢旗，呂新龍．內(nèi)蒙古典型草地地上生物量動(dòng)態(tài)研究［A］．李博等編．草地資源生態(tài)研究叢書：中國北方草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測研究（一）——草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與區(qū)域?qū)嶒?yàn)實(shí)踐［C］．北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1993：160－166．

［9］ 劉東升．內(nèi)蒙古荒漠草地地上生物量動(dòng)態(tài)研究［A］．李博等編．草地資源生態(tài)研究叢書：中國北方草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測研究（一）——草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與區(qū)域?qū)嶒?yàn)實(shí)踐［C］．北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1993：167－177．

［10］ 色音巴圖，武風(fēng)山，石永懷，等．內(nèi)蒙古錫林郭勒草原地上生物量區(qū)域分異與動(dòng)態(tài)研究［A］．李博等編．草地資源生態(tài)研究叢書：中國北方草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測研究（一）——草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與區(qū)域?qū)嶒?yàn)實(shí)踐［C］．北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1993：184－190．

［11］ 蔣景純，楊殿林，張明，等．內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原地上生物量動(dòng)態(tài)研究［A］．李博等編．草地資源生態(tài)研究叢書：中國北方草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測研究（一）——草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與區(qū)域?qū)嶒?yàn)實(shí)踐［C］．北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1993：178－183．

［12］ 劉振鐸，賈利中，邢旗，等．內(nèi)蒙古鄂爾多斯草原地上生物量動(dòng)態(tài)研究［A］．李博等編．草地資源生態(tài)研究叢書：中國北方草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測研究（一）——草地畜牧業(yè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與區(qū)域?qū)嶒?yàn)實(shí)踐［C］．北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1993：191－197．

［13］ 《中國呼倫貝爾草地》編委會(huì)．中國呼倫貝爾草地［M］．長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1992：10－31．

［14］ 新疆維吾爾自治區(qū)畜牧廳．新疆草地資源及其利用［M］．烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，1993：300－385．