天山北坡家庭牧場復合系統對極端氣候的響應過程

李西良，侯向陽，丁 勇，尹燕亭,3，運向軍，穆懷彬

(1. 中國農業科學院草原研究所，呼和浩特 010010； 2. 中國農業科學院研究生院，北京 100081；3. 蘭州大學草地農業科技學院，蘭州 730020)

天山北坡家庭牧場復合系統對極端氣候的響應過程

李西良1,2，侯向陽1,*，丁 勇1，尹燕亭1,3，運向軍1，穆懷彬1

(1. 中國農業科學院草原研究所，呼和浩特 010010； 2. 中國農業科學院研究生院，北京 100081；3. 蘭州大學草地農業科技學院，蘭州 730020)

在草原牧區，家庭牧場作為取代游牧制度而產生的新生事物，其對極端氣候響應過程的研究尚未見報道。以“極端氣候敏感性-影響途徑-響應方式”為分析框架，基于問卷調查方法，研究了天山北坡山地草原牧民對極端氣候的響應過程。結果表明：1)天山北坡1980—2009年冬季雪災、秋季旱災風險趨于增大，家庭牧場草料儲備不足、畜種結構經濟驅動型增加了對極端氣候的敏感性；2)旱災、雪災是影響家庭牧場的主要極端氣候類型，其作用介質為牲畜和草場；3)自適應與外力適應是牧戶響應極端氣候的2種主要形式，其中購買草料是最主要的響應策略；4)通過Probit模型估計顯示，極端氣候認知、家庭特征、資產狀況與牧戶間適應行為選擇有顯著的關系。研究認為，家庭牧場對極端氣候短期響應的反饋過程主要圍繞草、畜2因子展開，基于降水波動的周期性，牧戶長期響應形成了家庭牧場生產周期。

氣候變化適應性；極端氣候響應；家庭牧場生產周期；天山北坡

氣候變化是當前全球性的熱點議題[1]，既阻止、減緩之后，適應被認為是人類應對氣候變化的明智之舉[2]，2011年IPCC特別報告明確指出，氣候變化導致極端氣候事件增多[3]，故對極端氣候響應機理成為適應性研究的核心問題之一，是亟待回答的科學問題。家庭與區域是社會視角氣候變化適應性2個主要研究尺度[4]，涉及領域是與氣候因子密切相關的農牧業等方面[5]。在天山北坡山地草原地帶，草原承包政策及牧民定居工程的實施，催生以家庭牧場為基本單元適應氣候變化格局的形成。故以天山北坡山地草原家庭牧場為尺度，研究家庭牧場復合系統對極端氣候的響應過程，對揭示人類適應機制[6]、提出草地適應性管理新模式[7]具重要意義。

家庭牧場是復合生態系統，由多要素組成的物質循環、能量流動、信息傳遞、價值增生體系[8]，它是草原承包政策實施后，取代游牧制度而產生的新生事物，其歷史進程僅幾十年，研究尚且薄弱。對牧戶極端氣候響應的研究，國內僅有對內蒙古不同草原類型區牧戶適應氣候變化的報道[9- 10]，表明適應行為受家庭稟賦影響[11]。在相關領域，國內外對農戶的研究多從適應行為[12- 13]及“感知-適應”關系[14- 15]入手，通過對農戶經營受氣候趨勢性、極端氣候影響的厘定，探究響應策略[16]；基于災害系統理論，有從致災因子、孕災環境、承災體等角度[17]闡釋牧區旱災、雪災成災機理的報道，如郝璐等從區域尺度以脆弱性分析框架研究了內蒙古牧區雪災脆弱性的空間分異[18]。梳理國內外文獻，牧戶尺度鮮有研究，家庭牧場復合系統對極端氣候響應過程的研究未見報道。

本文以“極端氣候敏感性—影響途徑—響應方式”為分析框架，基于對新疆昌吉市、呼圖壁縣、瑪納斯縣182個家庭牧場的問卷調查，研究天山北坡山地草原家庭尺度響應極端氣候的過程，擬主要回答以下問題：1)山地草原家庭牧場復合系統對極端氣候的敏感性；2)家庭牧場受何種關鍵氣候因子的影響及其作用途徑；3)家庭牧場對極端氣候的自適應與外力適應行為；4)不同家庭牧場適應策略分異特征及其影響因素。通過研究，以期增添對家庭牧場研究的素材，并貢獻人類氣候變化適應過程的牧區案例，從而為提出草原氣候變化適應性管理新模式提供依據。

1 研究地區與方法

1.1 研究地區

天山北坡指天山山脈中段和東段的山區、山前沖積扇、準噶爾盆地南部沙質草地，行政區劃涉及烏魯木齊市、昌吉回族自治州、克拉瑪依市、塔城地區、博爾塔拉蒙古自治州，隨海拔高度形成山地荒漠、荒漠草原、山地草原、草甸草原、山地草甸、高寒草甸、稀疏植被的不同草地類型垂直帶譜。本研究選擇天山北坡中段昌吉州境內的昌吉市、呼圖壁縣、瑪納斯縣，位于東經85°34′—91°32′，北緯43°06′—45°20′，年平均氣溫6.8℃左右，年均降水200mm左右。該地區牧民定居工程及草原承包政策的落實，催生家庭牧場成為天山北坡草地利用與保護的基本單元，可利用山前平原區的農業資源，具有農牧系統耦合效應。

1.2 數據獲取

研究采用數據包括氣象數據和牧戶調查數據2部分，其中氣象數據由國家氣象信息中心授權使用，調查數據來自課題組2010年8月的實地入戶問卷訪談調研。

國家氣象臺站蔡家湖站(編號51365)、石河子站(編號51356)、烏魯木齊站(編號51463)的地理位置距研究區最近，由于3臺站氣象數據在年、月等尺度的時間序列特征具較好的同步性和趨勢特征，年均氣溫兩兩地區間的Pearson相關系數為0.96、0.94、0.92(Plt;0.01)，年降水量兩兩地區間的相關系數為0.76、0.64、0.79(Plt;0.01)，故選取其一站點蔡家湖站(編號：51365)為代表站點，利用1980—2009年氣溫、降水、風速等的年值、月值數據進行研究。

以山地草原家庭牧場為研究對象，采用分層隨機抽樣的方式獲取樣本，以問卷訪談法收集數據。選取“天山北坡”中段山地草原地帶昌吉市、呼圖壁縣、瑪納斯縣3縣，每縣取2個草原牧業鄉，每鄉取3個村，每村隨機抽取10個家庭牧場，對經營者進行訪談，回收問卷182份，式中有效問卷180份，有效率98.90%。調研內容涉及：1)牧戶家庭基本信息、2009年收支情況、草場面積、牲畜存欄量；2)極端氣候對家庭牧場土、草、畜、人、設施的影響；3)牧戶對極端氣候旱災、雪災的適應行為。

1.3 數據處理

以線性回歸分析方法判斷氣候因子全年、秋季、冬季降水在時間序列上的變化趨勢及變率，式中，數據以距平百分比表征，公式為Pa=100×(P-P均)/P均，其中Pa、P、P均分別表示降水距平百分比、當年降水量、多年平均降水量，降水的變率采用氣候傾向率指標，以一次方程來定量表征氣候傾向率，其公式為y(t)=a0+a1t，則趨勢變化率為dy(t)/dt=a1，將a1×10稱為氣候傾向率，其單位是(%/10a)，方程中的系數采用最小二乘法確定。不同地區間牧戶響應策略的相似性分析采用Pearson相關分析法。

為分析研究地區180個家庭牧場對極端氣候的主要適應策略賣畜、買草、轉場等的分異特征及其影響因素，采用Probit模型方法進行研究，基本計量經濟模型為：適應行為=f(家庭變量，資產變量，認知變量，地區變量)，旱災、雪災模型中各有賣畜、購草、轉場3個因變量，分別與17個解釋變量進行模型估計。其中，適應行為、認知變量、地區變量為二值虛擬變量，包括極端氣候類型旱災、雪災下賣畜、買草、轉場行為的有無，定義有=1，無=0；旱災、雪災對侵蝕表層土壤、不利牧草供給、危害牲畜健康、影響人群活動、破壞基礎設施等影響，定義是=1，否=0；地區變量分析昌吉市、呼圖壁、瑪納斯，分析每一變量時，均定義其為1，其余為0；家庭變量中文化，定義小學及以下為0，定義初中及以上為1；家庭變量中年齡、人口、勞動力，以及資產變量中草場面積、收入、支出采用連續數據。

前述的數據分析采用統計分析軟件SAS9.1、STATA10.0及Microsoft Excel 2003進行統計處理與圖表繪制。

2 家庭牧場對極端氣候的敏感性分析

脆弱性=f(暴露度，敏感性，適應能力)函數是氣候變化及災害系統研究的主要分析工具之一，因為承災體脆弱性是成災的重要機制，故揭示家庭牧場對極端氣候響應的完整過程，需要從始點解析其對極端氣候的敏感性，本文從氣候、草料、牲畜、經營等家庭牧場的環境因子及系統要素入手來分析。

2.1 氣候環境因子

圖1 研究地區1980—2009年降水距平百分比時間序列特征Fig.1 Precipitation anomaly percentage of four seasons in 1980—2009

利用1980—2009年降水量的年值、月值數據，以降水距平百分比分析了天山北坡年、季尺度降水時間序列特征(圖1)。圖1表明，全年降水以3.32%/10a的速率增加，以季度分析顯示，秋季降水減少，減幅為-9.95%/10a，近30年來降水距平為負的年份多在最近幾年，秋季成為對該地家庭牧場構成水分脅迫的主要時間，旱災壓力增大，其它3季降水均呈增加趨勢，冬季增幅(22.01%/10a)明顯大于春季(8.91%/10a)和夏季(2.01%/10a)，近年冬季降雪增多，是雪災的多發年段。因此，秋季干旱與冬季雪災的增多是天山北坡家庭牧場對極端氣候響應的敏感性環境因子。

2.2 草料供給因子

牧草作為極端氣候作用于家庭牧場復合系統的2個主要介質之一，它是物流、能流的關鍵環節，推動了系統的存續、運轉，極端氣候對家庭牧場復合生態系統的影響會通過物流、能流體現。表1分析了家庭牧場草料供給特征，包括天然放牧地、打草場、飼料地、購買草料等方面，由表可見，草料供給渠道在各地具有類似的特征，戶均放牧地34.57 hm2，通過轉換標準羊單位計算草地承載牲畜量，顯示天山北坡山地草原具較高的承載量，瑪納斯縣(4.35羊單位/ hm2)gt;昌吉市(3.33羊單位/ hm2)gt;呼圖壁縣(3.12羊單位/ hm2)。

表1 家庭牧場草料供給構成

在草地高承載力下，打草場、飼料地、購買草料成為家庭牧場草料供給的重要渠道(表1)，戶均飼料地0.74 hm2，主要種植苜蓿、玉米、蘇丹草、大麥等4種牧草，當地購草支出占總支出的18.93%，購買草料主要是農區剩余資源秸稈、棉籽、棉花桿、番茄渣、油渣等，農牧耦合效應使得天山北坡家庭牧場成本節約。因購草、飼料地、打草場等草料供給渠道的多元化，降低了對天然放牧地的依賴性，從而減弱家庭牧場對極端氣候脅迫的敏感性，但農牧耦合的資源便利卻又降低牧民草料儲備意識，調查表明，有46.67%的牧戶平時草料儲備不足，導致家庭牧場間極端氣候敏感性的分異格局。

2.3 家畜生產因子

表2反映的是天山北坡家庭牧場牲畜結構特征，從養殖率綜合分析來看，綿羊和奶牛分別有81.67%、62.78%的家庭養殖，其它依次為肉牛(49.44%)、馬(36.66%)、山羊(17.22%)、駱駝(3.33%)，但存在地區差異，昌吉市奶牛、瑪納斯縣肉牛的養殖率明顯高于3地均值。從單畜種戶均養殖規模看，奶牛、肉牛、馬等大畜的養殖率雖然很高，但戶均規模相對較小(表2)。總體顯示，調查的180個牧戶中，共有牲畜20057個羊單位，依次為綿羊(55.97%)gt;肉牛(15.95%)gt;奶牛(13.74%)gt;山羊(9.19%)gt;馬(4.91%)gt;駱駝(0.24%)。對比山地草原的自然地理特征，當地牲畜結構的形成并非純粹由自然環境驅動，可歸結為市場利益驅動型，由于天山北坡家庭牧場主導畜種綿羊、奶牛、肉牛對災害的適應力弱于小畜種山羊、駱駝，一定程度上增加了對極端氣候的暴露度和敏感性。

表2 天山北坡家庭牧場畜種構成

2.4 人類經營因子

圖2是對牧戶家庭收支情況的分析，對收入構成綜合分析可見，由家畜出售、毛絨出售、牛奶出售3者構成的畜牧業收入占總收入的80.19%，其中家畜出售是收入的主體，昌吉市、呼圖壁、瑪納斯分別為55.09%、64.93%、76.33%，而昌吉市牛奶收入比重相對較大(26.17%)；從支出構成來看，食品、購草、教育、醫療是最主要的支出項，共占總支出的70.37%，將支出構成分生活支出、生產支出2部分，生活支出(食品、教育、醫療、通訊、其它)占61.24%，用于家庭牧場再生產的生產性支出(草料、能源、水電、雇工、草場租用)占38.76%。在牧戶經營與生活中，對草原畜牧業的高依賴性，以及畜牧再生產的資金投入力度是極端氣候對家庭牧場復合系統敏感性的社會因素，反映了牧戶對極端氣候的應對能力。

圖2 家庭牧場經營主要收支構成Fig.2 The income and expenditure of the households

3 極端氣候對家庭牧場的影響途徑

3.1 影響家庭牧場的極端氣候類型辨識

圖3 牧民對當地最嚴重極端氣候類型的判斷Fig.3 The extreme climate type by herders

圖3描述了天山北坡山地草原牧民對當地最嚴重極端氣候類型的判斷，以辨識最易對家庭牧場復合生態系統構成沖擊的致災因子，從圖3可以看出，旱災、雪災被認為是最主要的極端氣候類型，平均分別占74.44%、73.33%的牧民做出選擇，較而言之，大風、沙塵暴則對其生產經營影響較小，平均僅0.61%、0.06%的受訪者選擇。比較3地情況，昌吉市牧民對雪災認知度53.33%，瑪納斯縣牧民對旱災認知度46.67%，各低于另外2地的認知度，天山北坡極端氣候類型存在一定的空間變異。

3.2 極端氣候對家庭牧場的作用方式

前面分析知，旱災、雪災是對天山北坡家庭牧場復合系統影響最大的極端氣候類型(圖3)，由于家庭牧場復合系統由土、草、畜、人、設施等組分有機構成，故極端氣候對家庭牧場的影響通過以這些系統組分為介質來體現。表3分析的是極端氣候旱災、雪災對家庭牧場土壤、牧草、牲畜、人群、設施的影響，受訪牧戶從極端氣候侵蝕土壤表層、影響牧草生長、危害家畜健康、致使人群患病、破壞基礎設施等角度進行了的判斷。表3可見，牧戶對旱災影響的關注度為牲畜(78.33%)gt;牧草(76.11%)gt;人群(26.67%)gt;土壤(18.89%)gt;設施(1.11%)，牲畜、草場所受關注度遠高于其它要素；比較而言，牧戶對雪災影響的關注度低于旱災，且主要集中于關注牲畜(74.44%)，對土壤、牧草、人群、設施關注較少。綜合來看，極端氣候——旱災、雪災作為突變性的外界致災因子，牲畜、牧草是其作用于家庭牧場“土-草-畜-人”復合系統的主要介質，而通過其它要素包括土壤、人群、基礎設施等則不是主要的影響方式。

表3 極端氣候對家庭牧場復合系統的作用方式/%

4 家庭牧場對極端氣候的適應行為

自適應與外力適應是家庭牧場尺度響應極端氣候的2種主要形式，前者是牧戶根據自身資源屬性，通過調整生產行為來避災的自我能動響應策略，后者是政府政策等外界手段對家庭牧場避災、減災的的效應，稱之為外界干預適應，從這2個角度來揭示家庭牧場復合系統對極端氣候——旱災、雪災的適應行為。

4.1 家庭牧場對極端氣候的自我能動響應

表4從賣畜、購草、圈養、轉場、打工等5種類型分析了天山北坡家庭牧場對極端干旱、降雪的自適應策略。由表可知，3個地區的災害響應策略具有較高的相似度，進一步通過Pearson相關分析表明，相關系數r(昌吉市，呼圖壁)=0.90，r(昌吉市，瑪納斯)=0.93，r(昌吉市，呼圖壁)=0.95，均為極顯著水平相關(Plt;0.01)。綜合分析采取某一適應行為的牧戶比例，發現旱災脅迫下的響應策略主次順序為購草(81.67%)gt;賣畜(65.00%)gt;圈養(45.00%)gt;轉場(35.00%)gt;打工(23.33%)；而牧戶對雪災響應與旱災不同，購草(86.11%)和圈養(82.78%)為首選，賣畜采用率僅為48.33%，比旱災低16.67%，轉場和打工的采用率在30%以下。

表4 家庭牧場對極端氣候事件的能動適應/%

4.2 家庭牧場對極端氣候的外界干預適應

從政策措施、技術手段、合作方式3個方面分析了家庭牧場對極端氣候的外力適應，從圖4可以看出，牧民對各種外力適應手段的評價呈現明顯分異，技術手段整體受認可度高于政策措施與合作方式，通過外力向家庭牧場生產經營的關鍵技術輸入比政策管理手段和牧民合作應對極端氣候可能更有效果。從政策措施方面來看，草畜平衡(67.78%)、劃區輪牧(57.78%)、草原承包(40.00%)較受歡迎，這些制度措施催生了以家庭牧場為單元積極、靈活應對極端氣候的格局形成，利于草地可持續利用，降低極端氣候脆弱性，增強抗災能力；受訪牧戶認為在技術手段方面，畜種改良(82.22%)、人工草地(66.67%)對增強極端氣候適應能力最有效果，而傳統本地知識則未受重視(6.67%)；牧民的合作抗災機制是適應極端氣候的重要一環，調查發現，僅有2.78%的受訪者認為無需合作，鄰里互助(57.78%)、專業協會(51.67%)、親戚互助(44.44%)三者最有效，專業協會作為牧區新生的合作方式對家庭牧場適應極端氣候具有很大潛力。

圖4 外力適應措施受牧民認可比例Fig.4 Herders′ acceptance to adaptive measures from outside

.一級變量Levelonevariables二級變量Leveltwovariables賣畜Sellinglivestock旱災雪災購草BuyingFodder旱災雪災轉場Gooutforgrazing旱災雪災家庭變量年齡-0.49-0.68-0.260.980.52-1.31Familyvariables文化-1.86*2.05**0.281.070.030.66人口1.70*-1.74*1.25-0.651.77*2.33**勞動力0.76-2.32**-0.190.291.73*0.34資產變量草場面積-0.28-1.38-0.57-1.28-1.83**-1.97**Assetsvariables飼料地面積-0.012.30**0.580.36-1.350.98總收入-2.24**-1.74*0.680.76-0.391.95*畜牧收入-1.89*-1.76*0.55-0.65-1.32-0.34總支出1.99**0.910.730.67-1.69*-1.73*認知變量侵蝕土壤1.160.91-0.04-0.182.54**0.83Perceptionvariables影響牧草3.63***1.88*4.93***0.641.64*-0.43危害牲畜4.76***2.13**2.10**1.69*-0.49-0.16影響人群1.044.31***-1.92*-0.76-2.17**-3.70***破壞設施1.130.41-0.83-0.380.791.92*地區變量昌吉市1.022.29**-0.230.81-1.68*1.17Regionvariables呼圖壁-0.60-0.53-0.230.952.76**-0.27瑪納斯-1.18-1.020.68-0.45-2.97***-0.59

***、**、*分別表示達到1%、5%、10%顯著性水平

4.3 家庭牧場間適應行為分異的影響因素

為進一步探究各家庭牧場對極端氣候響應的影響因素，分析響應策略與家庭屬性、牧戶資產、極端氣候認知等的關系，從而辨識不同牧戶間適應行為的差異，厘清牧民對極端氣候影響的認知對適應行為的影響，采用Probit模型方法進行了研究，表5為模型估計結果。由表可見，整體而言，認知變量、資產變量、家庭變量對不同牧戶間適應行為選擇的決定性較強，而地區變量對牧戶行為影響相對較弱，3縣牧戶對極端氣候響應呈現一定的趨同特征。

具體來看，對于家庭變量，文化、家庭人口、勞動力對牧戶行為選擇具有一定的影響，而未表現出因年齡不同而產生的行為分異，其中文化程度對適應行為的影響僅限于災時賣畜，人口、勞動力對賣畜、轉場行為有顯著影響，可見不同屬性特征的牧戶在應對極端氣候時表現出了行為分異；從資產變量的模型估計結果可見，其對賣畜行為的影響最為顯著，草場面積越大、家庭收入越高的牧戶越不會采用災時賣畜行為，更傾向于保畜策略；從表5可知，牧民對極端氣候影響的認知與其行為之間具有較強的關聯，二者主要為正向關系，牧民對草場、牲畜認知變量越強烈，就更傾向于采取賣畜、購草、轉場等適應行為。

5 討論

5.1 家庭尺度氣候變化適應性研究的方法取向

比之自然生態系統，基于社會視角的氣候變化適應性研究較為稀少[19]，且多關注于適應主體對極端氣候的響應[20]，這亦是本文的研究取向，已有的研究尚難以厘定氣候的趨勢性變動在社會經濟特別是家庭尺度的反映[8- 16]，是當前的研究空白，與自然生態系統的氣候變化響應研究是相異的取向。脆弱性=f(暴露度，敏感性，適應能力)函數是該領域的主要分析工具之一，指標評價研究法更為常見[21- 22]，這與對災害領域的方法借鑒有關。在災害學領域，將災情形成視為災害系統各要素即致災因子、孕災環境、承災體等綜合作用的結果，并開展對致災因子危險性、承災體脆弱性、災害恢復力等的研究[23]，力圖以此揭示災情的形成機理與恢復機制[17]，可見災害機理本身就包含社會因素。在社會經濟視角的氣候變化適應性研究中，借用并發展了脆弱性分析框架，引入一些氣候環境敏感性指標[24]，基于研究對象的客觀屬性，本文即從氣候、草場、牲畜、人群等角度分析了對極端氣候的敏感性，核心仍是將適應主體的災害脆弱性作為理解極端氣候對家庭牧場復合系統影響機理及其響應機制的關鍵。由于氣候變化下災害風險增加受到關注，氣候變化適應本身就包含災害適應的意涵，因此，氣候變化適應性與災害學在研究內容上不可避免地重疊，一定程度上衍生了方法取向的類似。

5.2 家庭牧場復合系統對極端氣候的反饋機制

本文構建了家庭牧場復合系統對極端氣候響應過程的分析框架，即極端氣候敏感性—影響途徑—響應方式，響應是跨時間的過程性行為。因家庭牧場復合系統由土、草、畜、人、設施等要素構成[8]，系統極端氣候敏感性為各要素敏感性的集合，故在天山北坡家庭牧場中，氣候變化引起的秋旱、冬雪災害風險增強，以及當地家庭牧場草料儲備欠缺，畜種結構的市場利益驅動型，可能增加了家庭牧場復合系統對極端氣候的敏感性，由于敏感性是系統本身的屬性，因此它可被理解為是響應的起點。本研究顯示，牲畜、草場是極端氣候作用于家庭牧場的主要介質，災害通過影響牲畜存活、牧草生長，干預了家庭牧場的物流、能流過程，降低其物質供應及能級水平[25]，這是由家庭牧場脆弱性、極端氣候危險性共同作用而形成，是響應過程的中間環節。而家庭牧場復合系統響應的終端環節——適應行為產生，與極端氣候對系統的影響方式直接相關，本文表明，牧戶能動適應行為主要是購草和賣畜，從草、畜2因子予以響應，與極端氣候作用于家庭牧場的介質因子相同。因此，在極端氣候脅迫下，圍繞家庭牧場復合系統的2個主要因子草、畜的敏感性、極端氣候影響、適應行為產生，構成了響應的過程，也是家庭牧場對極端氣候的反饋機制，在理論層面，可歸結為“壓力-狀態-響應”模型的范疇[26]。本研究表明，牧戶屬性、家庭資產、極端氣候認知對牧戶的行為選擇具有重要的影響，說明家庭牧場復合系統對極端氣候響應過程受多重因素控制。

5.3 基于降水波動的家庭牧場生產周期

學界基于草原區降水的高年際變異性與空間異質性，研究提出了生態系統非平衡性理論[27- 28]，認為降水是決定草原狀況的首要因子，并以此在一定程度上闡釋了游牧制度的人類生態學意涵[29]。在天山北坡山地草原區，草原承包及牧民定居工程以來，催生以家庭牧場為生產單元的基本格局形成[8]，由于降水高度的時空變異性特征仍然存在，分析顯示1980—2009年間當地全年及春、夏、秋、冬4季的降水的變異系數分別為23.61%、40.50%、35.06%、36.97%、37.40%，氣象波動的極端表現是氣候災害[30]，那么家庭牧場經營中不可避免地產生對降水周期性波動的適應機制。本研究發現，牧民應對極端氣候首選是購草的保畜策略，由于天山北坡“草原-農田”耦合效應，成災時可進行資源補給，通過改變草料供給渠道來保持草、畜間的物質平衡，這是牧戶對極端氣候的短期響應，可能當年經濟核算并非最優，但維持畜群規模可保證一個降水周期內效益最大，這種基于氣象波動的經濟核算及其決策可稱之為家庭牧場生產周期，是由氣候與經濟的聯合驅動所致，為對當地氣候的長期響應行為。家庭牧場并非純粹的生產單元[8]，基于降水波動的生產周期行為，是家庭牧場復合系統生態學機制的體現，是未來研究的方向。

[1] IPCC. IPCC WGI fourth assessment report climatic change: the physical science basis. Geneva: Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007.

[2] Reidsma P, Ewert F, Lansink A O, Leemans R. Adaptation to climate change and climate variability in European agriculture: The importance of farm level responses. European journal of agronomy, 2010,32 (1):91- 102.

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TheresponseprocesstoextremeclimateeventsofthehouseholdcompoundsysteminthenorthernslopeofTianshanMountain

LI Xiliang1, 2, HOU Xiangyang1,*, DING Yong1, YIN Yanting1, 3, YUN Xiangjun1,MU Huaibin1

1GrasslandResearchInstitute,ChineseAcademyofAgricultureSciences,Hohhot010010,China2GraduateSchoolofChineseAcademyofAgricultureSciences,Beijing100081,China3CollegeofPastoralAgricultureScienceandTechnology,LanzhouUniversity,Lanzhou730020,China

The household pasture is a new alternative grazing pattern, replacing nomadic way. The study on the response process of household compound system to extreme climate has not been reported. Taking "extreme climate sensitivity-impact way-response mode" as the analysis framework, the herders′ response process to extreme climate is conducted in the northern slope of Tianshan Mountain by means of questionnaire. The results show that: 1) The risk index of winter snowstorm and autumn drought increased with years in 1980—2009. Moreover, the less forage and feed structure driven by market economy make the household pasture more sensitive to extreme climate; 2) Drought and snowstorm are the main extreme climate types which influence households by livestock and pasture; 3) Self-adaption and external adaption are the main response model of herder to extreme climate, and buying forage is the main response strategy; 4) Probit model shows that the herders′ adaptive behaviors have significant relationship with extreme climate perception by herders, family characteristics and properties. The results indicate that the short-term response and feedback of household to extreme climate events primarily involved two factors, grass and livestock. In addition, the long-term response of herder to the periodic precipitation fluctuations promotes the formation of production cycle of household pasture.

climate changes adaptability; extreme climate response; household production cycle; northern slope of Tianshan Mountain

國家自然科學基金項目(70933004；71103185)；公益性行業(農業)科研專項(201003019)；中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金(1610332012201；1610332012002)；內蒙古自然科學基金重大項目(2010ZD08)

2012- 06- 03;

2012- 10- 26

*通訊作者Corresponding author.E-mail: houxy16@126.com

10.5846/stxb201206030804

李西良，侯向陽，丁勇，尹燕亭，運向軍，穆懷彬.天山北坡家庭牧場復合系統對極端氣候的響應過程.生態學報,2013,33(17):5353- 5362.

Li X L, Hou X Y, Ding Y, Yin Y T, Yun X J ,Mu H B.The response process to extreme climate events of the household compound system in the northern slope of Tianshan Mountain.Acta Ecologica Sinica,2013,33(17):5353- 5362.