降水時間對內蒙古溫帶草原地上凈初級生產力的影響

郭 群，胡中民，李軒然,3，李勝功,*

(1. 中國科學院地理科學與資源研究所 生態系統網絡觀測與模擬重點實驗室，北京 100101；2. 中國科學院大學， 北京 100049; 3. 內蒙古赤峰學院資源與環境科學學院，赤峰 024001；)

降水時間對內蒙古溫帶草原地上凈初級生產力的影響

郭 群1,2，胡中民1，李軒然1,2,3，李勝功1,*

(1. 中國科學院地理科學與資源研究所 生態系統網絡觀測與模擬重點實驗室，北京 100101；2. 中國科學院大學， 北京 100049; 3. 內蒙古赤峰學院資源與環境科學學院，赤峰 024001；)

全球氣候變化下降水時間的改變將深刻影響草原生態系統地上凈初級生產力(ANPP)，而草原生態系統ANPP是區域碳循環的重要過程。利用1998—2007年的SPOT-VEG NDVI數據并結合111個樣點的ANPP地面樣方調查數據，獲得了內蒙古溫帶草原1998—2007年的ANPP區域數據，依此分析了中國內蒙古溫帶草原以及區域內的3種植被類型(荒漠草原、典型草原、草甸草原)降水時間對ANPP的影響。研究結果表明，對于整個內蒙古溫帶草原來說，一個水分年內(從上一年9月份到當年地上生物量達最大值時的8月份)影響ANPP較為重要的降水月份為2—7月份，其中，5—7月份降水尤為重要。具體到每個月降水的影響，研究發現，7月份降水最重要，而仍處于生長季的8月份降水相對于其他生長季降水作用最小；影響不同草地類型最重要的降水時期存在一定差異，對荒漠草原和典型草原地區來說，ANPP達最大值前3個月(5—7月份)的生長季降水最重要，而8月份降水影響較小，而草甸草原地區8月份和非生長季的3、4月份降水最重要，但各個降水時期降水對ANPP的影響都較荒漠草原和典型草原小，大部分地區降水對ANPP的影響不顯著。

地上凈初級生產力；降水時間；溫帶草原

全球氣候變化將導致降水格局發生重大改變，不僅降水總量發生變化，降水時間也將發生顯著改變[1- 2]。草原生態系統是對降水最為敏感的生態系統之一[3- 4]。同時，草原占全球陸地面積約40%，對全球碳收支、水分循環、能量流動以及畜牧業發展有著重要貢獻[5]。地上凈初級生產力(ANPP)是草原生態系統(甚至所有陸地生態系統)最為重要的過程之一，它決定草原生態系統的基本功能，是控制養分循環、能量流動和碳循環過程的基本環節[6- 8]。長期以來，降水對草原生態系統ANPP的影響一直是科學家關注的焦點[9- 15]，尤其是在全球變化的背景下，該領域受到越來越多的關注[16]。科學家采用了模型、控制實驗、長期觀測等多種手段[17- 19]。有效預測降水變化對生態系統生產力的影響，而沿氣候梯度分析降水時間對ANPP的影響是揭示未來全球變化下降水格局改變對ANPP影響非常重要的途徑。

降水時間是影響草原ANPP的重要因素，國內外就該主題開展了大量研究。影響ANPP的降水時間在不同地區研究結果存在一定差異。在北美、南美草原和半荒漠等生態系統的研究發現，ANPP達到最大值前一年的降水都有一定影響[9, 20- 23]，而在加拿大草場的研究發現，當年降水(4—7月份)與牧草產量高度相關[24]。在我國，已有大量研究系統分析了不同時間降水量對植被歸一化指數(NDVI)、凈初級生產力(NPP)等表征植被生長狀態指標的影響，研究證實，生產力達最大值前的降水對植被生長的確存在一定的影響[25- 27]，這些研究為認識降水時間對中國草原生態系統植被生長的影響提供了寶貴的資料。然而，影響植被生長的降水時間在不同的研究中存在一定差異。如同樣是典型草原生態系統，有些研究發現，當年降水對植被的影響最大(6—8月份、1月份上旬至4月份上旬)[27- 29]，而同是典型草原之一的羊草草原和針茅草原的研究發現，前一年10月份或11月份至當年8月份的累積降水量的影響最顯著，而與月降水量無顯著關系[30- 31]。同時，不同生態系統中影響植被生長的降水時間也存在差異，如與典型草原的研究結果不同，在草甸草原的研究發現，前一年8月份到當年5月份期間的降水對ANPP影響顯著[32]。這些研究結果的差異可能來源于研究區域和空間尺度的不同(有些是單站點研究，有些是區域尺度研究)以及研究所側重的生態系統功能指標不同(NDVI，NPP，ANPP等)，而ANPP是對畜牧業可持續發展最為重要的和直接的參考指標之一，以往降水時間對ANPP的影響多為單站點研究，區域尺度上不同植被類型中影響ANPP的降水時間主要是哪些時期，影響ANPP最重要的降水時期的空間格局如何等科學問題并沒有明確的答案。

內蒙古溫帶草原是歐亞草原的重要組成部分，從東北到西南具有天然的降水梯度，同時本區域包括了溫帶草原的3個主要植被類型——草甸草原、典型草原和荒漠草原，這為揭示降水時間對不同植被類型草原ANPP影響的差異提供了理想平臺。本文研究了：1)不同時期降水對內蒙古溫帶草原ANPP的相對重要性有何差異？2)影響ANPP最重要的降水時期在區域尺度上的空間格局如何？不同植被類型之間有何差異的基礎上，揭示中國內蒙古溫帶草原降水時間對ANPP的影響。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

研究區域位于中國北部的內蒙古自治區，全區面積118 萬 km2，其中66%的面積是草原[29]。自東北到西南降水從450mm遞減到100mm以下，相應分布的植被類型依次為草甸草原、典型草原和荒漠草原(圖1)。草甸草原處于研究區的東北部，屬于半濕潤氣候，植物多樣性最高，主要由貝加爾針茅(Stipabaicalensis)、羊草(Leymuschinensis)、線葉菊(Filifoliumsibiricum)和大針茅(Stipa.grandis)等組成；典型草原位于研究區的中部，屬于半干旱氣候，降水和植物多樣性中等，植被主要由大針茅、羊草、克氏針茅(Stipa.krylovii)、糙隱子草(Cleistogenessquarrosa)、冰草(Agropyroncristatum)、冷蒿(Artemisiafrigida)和小葉錦雞兒(Caraganamicrophylla)等組成；荒漠草原位于研究區的西南端，屬于干旱氣候，植物多樣性最低，主要由石生針茅(Stipaklemenzii)、小針茅(S.klemenzii)、戈壁針茅(S.gobica)、沙生冰草(Agropyrondesertorum)、無芒隱子草(Cleistogenessongorica)、冷蒿和豬毛菜(Salsolacollina)等組成。該區年均溫度范圍-3—9℃，地帶性土壤類型從東北到西南依次為黑鈣土、栗鈣土、棕鈣土。

圖1 內蒙古3種植被類型和地面調查樣點分布圖Fig.1 Location map of varied grassland types and sample sites across the Inner Mongolia steppe region of northern China

1.2 數據獲取

1.2.1 地面樣方調查ANPP和區域ANPP估算

為獲得內蒙古溫帶草原區域尺度1998—2007年每一年的ANPP數據，本研究利用傳統的方法估算每個柵格的ANPP，以地面樣方調查獲取的ANPP與相應的遙感NDVI數據建立統計方程，再基于此方程和區域的NDVI估算得到各年區域的ANPP[33- 34]。

地面調查的ANPP基于最大生物量法測定得到，該方法是估算草原生態系統ANPP被廣泛采用的方法之一[35]。在2003、2004年每年草原地上最大生物量時期(8月份中上旬)，沿擬定的調查路線，每隔50—100 km選取一個非固定樣地進行取樣。每個樣地隨機取3—5個樣方，樣方面積為1m×1 m。采用收割法獲得地上生物量(包括地上活體量和立枯體量兩部分)，烘干并稱其干重。對于有灌木植物的群落，由于野外采樣時未單獨測定新生枝葉的生物量，其ANPP無法估算，因而這些樣方數據未用于區域ANPP估算中。最終，獲得111個樣點的ANPP數據，采樣點分布于內蒙古絕大多數草原分布區，所獲取的ANPP變異范圍為9.5—358.4 g m-2a-1，涵蓋了本區所有地帶性植被類型，即草甸草原、典型草原和荒漠草原(圖1)，采樣點詳細情況見文獻Ma等[36]、Yang等[37]、Hu等[38]。

地面獲取的ANPP數據需與相應的遙感NDVI數據建立統計回歸關系，進而估算區域的ANPP。選取的遙感數據為SPOT-VEG 1998—2007年期間每年8月份的NDVI數據(分辨率1 km, http://westdc.westgis.ac.cn)，NDVI數據為經過去云處理后的10 d平均值。8月份的NDVI與地面最大生物量(即ANPP)數據相對應，最終得到ANPP與NDVI之間的經驗關系：ANPP=20.04e3.75NDVI(R2=0.74，n=111,P<0.001)。再用此經驗模型和1998—2007年每年8月份的NDVI，獲得區域上1998—2007年每個像元同期的ANPP數據。另外，基于上述地面ANPP和早期(1992—1999年)定位監測的ANPP(包括了灌木當年的新生枝葉)，利用AVHRR GIMMS(8 km×8 km)數據同樣發現NDVI數據和地面ANPP呈顯著的指數關系(ANPP=11.59e5.47NDVI，R2= 0.79，n=152，P<0.001)，考慮到SPOT-VEG數據具有較高的空間分辨率，因此最終選取SPOT-VEG數據(1998—2007年)以及其與ANPP的回歸關系尺度上推獲得區域上1998—2007年的ANPP數據。

1.2.2 降水區域數據

通過在全國750余個定位氣象觀測臺站的觀測數據，利用Anusplin軟件包基于局部薄盤光滑樣條法原理插補得到區域內的降水數據。精度檢驗表明，本區域內插補得到的降水數據誤差低于7%[39]。

1.3 數據分析

考慮到草原生態系統8月份以后的降水對當年的ANPP無影響，本研究將前一年9月份至當年8月份的12個月份視為一個水分年。為便于統計分析，根據3種植被類型的面積權重，分別在荒漠草原、典型草原和草甸草原隨機選取500、700和500個樣點，進而基于這些樣點的ANPP和降水數據開展降水時間對ANPP影響的分析。非草原柵格根據中國科學院中國土地利用和覆蓋數據(1 km)剔除 (http://www.geodata.cn)。

本文對每種植被類型中所有樣點每一年的年降水總量和ANPP數據取平均值，依此大致觀測降水和ANPP的年際變化以及降水和ANPP在3種植被類型中的大小。

為探討某一月份降水對ANPP的影響，對每一個樣點10a(1998—2007年)內該月份的降水量和ANPP做相關分析，統計得到決定系數，在此基礎上對每個植被類型的所有樣點的決定系數求平均，以此比較該月降水對不同植被類型ANPP影響的差異。

為了揭示對ANPP產生影響的累積降水時期以及不同時期的相對作用強度，按兩個不同的時間方向設計降水累積時期并分析其與ANPP的相關關系。方向1從前一年9月份往后逐月推移，每個降水累積時期比前一個多一個月份的降水，直到生長季結束的8月份。方向2從8月份向前逐月推移到前一年9月份，每個降水累積時期比前一個多一個月份的降水。方向1和方向2共計24個降水累積時期，不同降水累積時期降水量對ANPP的影響用相關系數來衡量。

同時，對每一個柵格比較了12個月份的降水與ANPP相關系數大小，并認為相關系數最大的月份對ANPP的影響最大，由此獲得了區域上對ANPP影響最重要月份的空間分布格局。同樣的方法獲得了方向1和方向2兩個處理中對ANPP影響最大的降水累積時期空間分布格局。用t檢驗對決定系數進行顯著性檢驗，并去除不具有顯著性的柵格。對通過顯著性檢驗的柵格，統計影響ANPP最大的月份或降水累積時期的面積，并計算其占通過顯著性檢驗的總面積的比例，依此衡量對不同植被類型ANPP最重要的降水時間。

2 結果與討論

2.1 1998—2007年的降水總量和ANPP

年降水總量和ANPP表現出相似的年際波動(表1)。1998年的年降水總量最大，其他年份降水量在年與年之間差異減小。荒漠草原和典型草原ANPP的年際波動與年降水總量類似，草甸草原ANPP在一些降水較多的年份可能存在一定的時滯效應，如1999年的ANPP 比年降水總量較多的1998年ANPP要高，這可能是由于1998年較高的年降水總量為1999年植被生長季開始時植被的生長提供了有利的土壤水分條件。

從年降水總量和ANPP的相對大小來看，草甸草原年降水總量>典型草原>荒漠草原，同樣，ANPP也表現出相同的大小順序。但年降水總量在3種植被類型之間的差異要明顯小于ANPP在3種植被類型之間的差異，之前的研究發現草甸草原對降水總量的敏感性>典型草原>荒漠草原，這種敏感性的差異可能是導致ANPP在3種植被類型之間差異較大的原因。

表1 內蒙古溫帶草原1998—2007年的降水總量和ANPP

2.2 不同降水累積時期降水量與ANPP的相關關系

如圖2所示，對整個內蒙古溫帶草原來說，從前一年9月份開始(方向1)，降水累積月份由少到多，降水與ANPP的相關系數開始很低，2月份以后快速增長，7月份時達到最大值。分不同的植被類型來看，荒漠草原和典型草原相關系數變化趨勢與整個內蒙古溫帶草原一致，而草甸草原各時期降水與ANPP相關性不高，相關性檢驗顯示，大部分樣點都達不到顯著水平(P>0.05)。圖2顯示的是降水從當年8月份開始，降水逐月向前累積(方向2)，不同的降水累積時期降水量與ANPP的相關系數大小。結果顯示，整個內蒙古溫帶草原、荒漠草原和典型草原8月份降水與ANPP相關性很低，而加入6、7月份降水后相關系數上升很快，并在5—8月份降水累積時期達到最大值。而草甸草原各時期的相關系數都較低，大部分樣點達不到顯著性水平(P>0.05)。從不同植被類型的相關系數大小上來看，荒漠草原>典型草原>草甸草原。綜上所述，除草甸草原外，2—7月份降水對ANPP的影響較大，其中5—7月份降水的作用尤為重要，而草甸草原各個降水累積時期的降水量與ANPP相關性較小。

圖2 內蒙古溫帶草原不同降水累積時期降水量與ANPP的相關性 Fig.2 The association (correlation) between annual ANPP and cumulative precipitation for varying periods prior to peak ANPP measurements:Periods of cumulative precipitation is computed in both progressive (forward) time series

該研究結果與Bai等[40]在內蒙古典型草原的兩個站點的研究結果(1—7月份降水都有影響)較為一致，而與Guo等[32]對中國溫帶草原3個草原站點的研究有一定的出入，該研究認為對草甸草原、典型草原和荒漠草原ANPP影響最大的降水時間分別為前年8月份到當年5月份、7月份和4—6月份，這可能反應了研究尺度不同對結果的影響。對于不同植被類型來說，荒漠草原降水與ANPP相關系數>典型草原>草甸草原，而草甸草原大部分樣點降水與ANPP之間的相關性達不到顯著水平，這與之前研究認為去冬和今春降水對草甸草原生長具有重要作用的結果有一定差異[25]。不同植被類型年降水量多少可能是相關系數存在差異的原因，從荒漠草原到典型草原到草甸草原，隨著降水量的增加，降水對ANPP的影響也逐漸減小[3]，因此，草甸草原降水與ANPP的相關性較小。

同時，該研究結果與北美的一些研究相比存在較大的差異，如在美國堪薩斯州的研究發現，對NDVI值影響最大的降水可推遲到生產力達最大值前15個月的降水累積[21]；其他地區的一些研究結果也顯示，前一年降水對生產力都有較大影響[9, 22]。而在中國內蒙古溫帶草原的研究結果顯示，當年降水尤其是生長季降水對草原生產力最重要，前一年降水作用較小。這些研究結果的差異可能與氣候條件的不同有關，北美地區多屬于地中海氣候，冬季降水較多，水分能滲透到更深層土壤貯藏起來[41]，生長季一開始植物就可以利用這部分水分，所以影響ANPP的月份可以推遲到更早以前。內蒙溫帶草原屬于雨熱同期的季風氣候，非生長季降水量較少，至生長季開始時已大部分蒸發而對ANPP的影響很小，非生長季降水不足以維持到生長季開始是部分地區非生長季降水作用較小的重要原因[13]。

2.3 不同月份降水量與ANPP的相關關系

圖3 內蒙古溫帶草原不同植被類型各月份降水與ANPP的相關關系Fig.3 The association between annual ANPP and monthly precipitation for different grassland types in terms of the coefficient of determination in Inner Mongolia steppe region

圖4 影響內蒙古溫帶草原ANPP的最重要降水時期空間分布圖 Fig.4 Spatial pattern of most meaningful timing of rainfall in Inner Mongolia steppe region圖中顯示的區域的相關關系均通過顯著性檢驗(P<0.05)

不同月份降水量與ANPP的相關分析發現，荒漠草原和典型草原7月份降水與ANPP的決定系數最高，而草甸草原各個月份降水與ANPP的決定系數都較低，但可以看出3月份、7月份和8月份降水與ANPP的相關性較其他月份高(圖3)，但8月份降水與ANPP是負相關關系(圖2)?；哪菰偷湫筒菰鱾€月份降水與ANPP決定系數差異不顯著，但二者生長季月份降水與ANPP的決定系數都顯著大于草甸草原(P<0.001)。該結果與在南美阿根廷的研究結果相近，都是生產力達最大值前一個月(12月份)的降水最重要[22]，而與內蒙古羊草草原的研究認為生產力與月降水無關的結果存在一定差異[31]。在內蒙古溫帶草原，7月份是植物生長的旺季，雨熱同期的氣候使得此時蒸發強烈[42]，是內蒙古溫帶草原最需水的時期。而8月份降水與ANPP在草甸草原呈現負相關，這可能與草甸草原8月份降水后溫度有一定程度的降低，不利于植物生長或促使植物提前結束生長有關，這與北美草原的研究結果相近。

2.4 最重要降水時期的空間分布

從對ANPP影響最大的降水月份的空間分布來看(圖4)，7月份降水在荒漠草原和典型草原大部分地區對ANPP的影響最大，分別占通過顯著性檢驗面積的40.9%和68.5%，3—6月份降水對ANPP也有一定影響。而草甸草原大部分地區主要受非生長季3、4月份和生長季7、8月份降水的影響，受這4個月份降水影響的面積占通過顯著性檢驗面積的69.9%(表2)。時間方向1中的累積時期降水量(從前一年9月份逐月累加至當年8月份)與ANPP的相關性在3種植被類型結果較為一致，都是包含了生長季降水的全年降水量(9—8)和9—7月份降水對ANPP影響最大，這兩個降水時期最重要的地區占草甸草原面積的59%，而在荒漠草原和典型草原達到了80%以上(表3)。對荒漠草原和典型草原來說，對ANPP影響最重要的降水累積時期(時間方向2，從8月份逐月累加至前一年9月份)為ANPP達最大值前3個月(5—7月份)，8月份降水的作用較小，而對草甸草原來說，絕大部分地區(通過顯著性檢驗面積的55%)主要受ANPP達最大值時的8月份降水的影響，前一個月降水僅對10.6%的地區作用最大(表4)。時間方向1和2不同降水累積時期降水和ANPP的相關分析共同表明，在內蒙古溫帶草原，生長季降水最為重要，與上述相關系數的分析結論一致。由最重要降水時期空間分布圖可以得出，以往研究中，尤其是單站點研究得出不同的最重要降水時間很可能是由于樣點選取的位置不同引起的。例如，從時間方向1的12個處理來看，在荒漠草原和典型草原有超過40%的面積，草甸草原超過20%的面積其最重要的降水時期包括了一些非生長季月份；而且即使是選取相關系數最大的降水時期，在草甸草原依然僅有20%左右的面積通過了顯著性檢驗，荒漠草原和典型草原也有一定面積的地區降水與ANPP相關不顯著，因此，研究區域不同，研究結果可能會存在一定差異。

表2 對內蒙古溫帶草原ANPP影響最大的各月份降水所占的面積比例 /%

表3對內蒙古溫帶草原ANPP影響最大的各降水累積時期(時間方向1)所占的面積比例/%

Table3ThefractioninthetotalareaforeachperiodofcumulativeprecipitationthatmostlyaffectedANPPinInnerMongoliastepperegion;Periods(in month)ofcumulativeprecipitationiscomputedinprogressive(forward)timeseries:i.e.9denotesonemonth,Septemberofpreviousyear,9—10twomonthsfromSeptembertoOctoberofpreviousyear,etc

99—109—119—129—19—29—39—49—59—69—79—8荒漠草原0.550.000.550.140.140.280.410.004.1313.2223.5557.02典型草原0.750.410.330.250.990.331.161.994.553.1545.7840.31草甸草原2.411.200.003.610.001.200.008.4312.0512.0530.1228.92總體0.740.300.400.350.640.350.841.544.717.1437.1345.86

表4對內蒙古溫帶草原ANPP影響最大的各降水累積時期(時間方向2)所占的面積比例/%

Table4ThefractioninthetotalareaforeachperiodofcumulativeprecipitationthatmostlyaffectedANPPinInnerMongoliastepperegion;Periods(in month)ofcumulativeprecipitationiscomputedinretrospective(backward)timeseries,i.e.8signifiesonemonth,i.e.Augustofcurrentyear,7—8twomonthsfromAugusttoJulyofcurrentyear,etc.

87—86—85—84—83—82—81—812—811—810—89—8荒漠草原5.4418.5814.3213.961.183.914.621.305.2113.256.2711.95典型草原5.3519.7223.1710.024.431.457.340.464.516.964.4312.16草甸草原55.7710.585.776.731.920.960.960.000.002.882.8811.54總體 7.7118.8719.0511.343.102.356.030.754.569.135.0512.05

3 結論

內蒙古溫帶草原ANPP和降水量在3種植被類型中的大小順序均是草甸草原>典型草原>荒漠草原。

對內蒙古溫帶草原來說，2—7月份降水對ANPP影響相對較大，其中5—7月份降水尤為重要，而前一年非生長季降水對ANPP影響較小。具體到每個月份，7月份降水對ANPP最重要。

影響不同植被類型最重要的降水時期不同，對荒漠草原和典型草原地區來說，ANPP達最大值前3個月(5—7月份)的生長季降水最重要，而8月份降水影響較小，草甸草原地區8月份和非生長季的3、4月份降水最重要，但各個降水時期對ANPP的影響都較荒漠草原和典型草原小，大部分地區降水對ANPP的影響不顯著。

從影響內蒙古溫帶草原ANPP最大降水時期的空間分布來看，大部分地區影響ANPP最大的降水時期與相關分析的結論一致，但仍有一部分地區降水與ANPP相關性最大的時期包括了非生長季降水甚至有相當一部分地區降水與ANPP的相關性不顯著。

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Effectsofprecipitationtimingonabovegroundnetprimaryproductivityininnermongoliatemperatesteppe

GUO Qun1, 2, HU Zhongmin1, LI Xuanran1, 2, 3, LI Shenggong1，*

1KeyLaboratoryofEcosystemObservationandModeling,InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China2UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China3CollegeofResourcesandEnvironmentSciences,ChifengUniversity,Chifeng024001,China

Aboveground net primary productivity (ANPP) of grassland ecosystems is one of critical processes in regional carbon cycle, and is dramatically impacted by concomitant changes in precipitation timing in the context of global climate change. In this study, we firstly acquired ANPP data of the entire Inner Mongolia temperate steppe from 1997 to 2008 with a statistic model, which was derived from linear regression between SPOT-VEG NDVI data in August (from 1997 to 2008) and field ANPP data obtained at 111 specific sites. Secondly, we addressed effects of precipitation timing on ANPP for the entire Inner Mongolia temperate steppe and further for its three main component grassland types (desert steppe, typical steppe, and meadow steppe). Our results demonstrated that, for the entire Inner Mongolia temperate steppe, precipitation periods from February to July was the relatively important periods that affected ANPP during the whole water year (defined here as the 12-month period from September of previous year to August of the current year when the aboveground biomass reaches its peak), while the period from May to July was the most important. In terms of occurrence of monthly rain, rain in July had the greatest effect on ANPP, while rain in August, although still one of the growing months, had the minor effect. With respect to the grassland types, the desert steppe and typical steppe

the greatest impact from the precipitation from May to July, which is in accordance with the observation from the entire temperate steppe, while ANPP of the meadow steppe was relatively little affected by the timing of precipitation, evidenced by not significant (P>0.05) correlations between precipitation of different periods in most area of meadow steppe. Spatial pattern of most meaningful timing (month, different accumulated periods) of rainfall was consistent with the analysis of correlation coefficients, which showed that precipitation from May to July was the most meaningful accumulated period for ANPP of most of the entire Inner Mongolia temperate steppe. In terms of monthly rain, rain in July was most important in almost 40% of the area. Also, spatial pattern was grassland type specific. Most part of the desert steppe and typical steppe was affected by precipitation during May to July, while the meadow steppe was mostly affected by rain in current month when ANPP reached its peaks (August) and non-growing season rain of March.

aboveground net primary productivity; precipitation time; temperate steppe

國家自然科學基金項目(40971027)；國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)資助(2010CB950603, 2010CB833501)

2012- 05- 03;

2012- 10- 26

*通訊作者Corresponding author.E-mail: lisg@igsnrr.ac.cn

10.5846/stxb201205030636

郭群，胡中民，李軒然，李勝功.降水時間對內蒙古溫帶草原地上凈初級生產力的影響.生態學報,2013,33(15):4808- 4817.

Guo Q, Hu Z M, Li X R, Li S G.Effects of precipitation timing on aboveground net primary productivity in inner mongolia temperate steppe.Acta Ecologica Sinica,2013,33(15):4808- 4817.