克氏針茅生長(zhǎng)發(fā)育與氣象要素變化相關(guān)性研究

李瑞鋒

(烏審旗氣象局,內(nèi)蒙古烏審旗 017300)

1 引言

草原生態(tài)系統(tǒng)具有提供產(chǎn)品、調(diào)節(jié)氣候等功能，是受人類活動(dòng)影響較大的陸地生態(tài)系統(tǒng)。生物學(xué)家指出牧草的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程是牧草本身的生物學(xué)規(guī)律[1]，但水分和熱量，對(duì)牧草的生長(zhǎng)發(fā)育具有十分重要的影響。因此，對(duì)牧草生長(zhǎng)發(fā)育所需氣象條件進(jìn)行分析，有助于了解牧草發(fā)育與氣象要素之間的關(guān)系和規(guī)律。

烏審旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的最南端，地處毛烏素沙漠腹地，屬溫帶大陸性氣候。四季溫差大，無(wú)霜期短，降水缺乏，光照條件好，蒸發(fā)量大，年平均氣溫為7.9℃，年平均日照時(shí)數(shù)為2 902.4h，年平均降水量為333.7mm，夏季降水占全年降水量的62%，4月至9月生長(zhǎng)季降水占全年降水量的90%以上。本文利用烏審旗國(guó)家農(nóng)業(yè)氣象一級(jí)觀測(cè)站2012年至2016年克氏針茅的觀測(cè)資料與同期的降水、氣溫等氣象要素資料，對(duì)克氏針茅的生長(zhǎng)發(fā)育與氣象要素之間的關(guān)系進(jìn)行了分析，以期為草地生態(tài)氣象研究和服務(wù)提供依據(jù)。

2 研究區(qū)域概況和資料來(lái)源

觀測(cè)地點(diǎn)為烏審旗國(guó)家農(nóng)業(yè)氣象一級(jí)觀測(cè)站，該站位于38°36′N，108°50′E，海拔1 307.2m。觀測(cè)場(chǎng)地面積為10 000m2，圍欄封閉，未放牧。牧草生長(zhǎng)發(fā)育情況取自烏審旗國(guó)家農(nóng)業(yè)氣象一級(jí)觀測(cè)站2012年至2016年克氏針茅的觀測(cè)數(shù)據(jù)，氣象資料為烏審旗國(guó)家一般氣象站同期數(shù)據(jù)。

3 克氏針茅生長(zhǎng)發(fā)育特征

3.1 發(fā)育期

克氏針茅2012年、2016年各發(fā)育期出現(xiàn)時(shí)間及生長(zhǎng)狀況見表1。從表中可以看出，近五年克氏針茅平均返青期在3月27日，其中2012年最晚，為4月7日，2014年、2016年最早，為3月22日；開花期平均為6月15日，其中2012年最晚為7月8日，2016年最早為6月9日；成熟期平均為6月29日，其中2012年最晚為7月8日，2016年最早為6月23日。

表1 克氏針茅2012～2016年發(fā)育期、高度和產(chǎn)量

3.2 高度

克氏針茅的高度從返青到成熟呈現(xiàn)遞增的變化趨勢(shì)，在返青期高度最低，隨著發(fā)育期的改變逐漸增高，到成熟期達(dá)到最高。克氏針茅在返青期的平均高度為2cm，開花期的平均高度為12cm，成熟期的平均高度為14cm。從生長(zhǎng)速率來(lái)看，草高在返青至開花階段生長(zhǎng)較快，其中2012年生長(zhǎng)較慢，長(zhǎng)高7cm，2014年生長(zhǎng)較快，長(zhǎng)高12cm；開花之后生長(zhǎng)緩慢，甚至沒(méi)有變化。牧草年際最大高度差為6cm。

3.3 產(chǎn)量

克氏針茅的產(chǎn)量因發(fā)育期和年份的不同有較大差異，返青期的千株鮮重在69.9～2230.3g之間，開花期的千株鮮重在70.3～2346.3g之間，成熟期的千株鮮重在271.8～2473.7g之間。從年際變化看，2012年克氏針茅的千株鮮重在各個(gè)發(fā)育期均為最小值，2016年返青期的千株鮮重最大，為230.3g，2015年的千株鮮重最大為346.3g，2015年成熟期的最大為473.7g。通過(guò)與千株鮮重的平均值比較，2012年、2013年、2014年，克氏針茅返青期產(chǎn)量在平均值之下，2012年開花期的產(chǎn)量在平均值之下，2012年、2016年成熟期的產(chǎn)量在平均值之下。

4 發(fā)育期各階段氣象要素特征

4.1 氣溫

表2為克氏針茅發(fā)育期氣溫情況。根據(jù)觀測(cè)區(qū)內(nèi)克氏針茅的長(zhǎng)勢(shì)特征，對(duì)相應(yīng)時(shí)期的溫度情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析得出，2012年至2016年克氏針茅返青時(shí)期的最低平均氣溫為6.7℃，開花時(shí)期的最低平均氣溫為19.3℃，成熟階段的最低平均氣溫為20.6℃。由返青至開花積溫在1 097.2～21 279.9℃之間，由開花至成熟積溫在202.3～2 394.0℃之間。

表2 克氏針茅2012～2016年發(fā)育期各階段氣溫情況

4.2 降水

通過(guò)統(tǒng)計(jì)克氏針茅2012～2016年發(fā)育期各階段降水情況，得到，自返青至成熟，2012年的階段降水總量最多，為230.7mm，2013年最少，為84.2mm，其中2016年返青期前降水量最多，為30.6mm，返青至開花2012年降水量最多為151.2mm，開花至成熟2012年降水量最多，為67.3mm。

5 發(fā)育期各階段與氣象要素相關(guān)性分析

5.1 氣象要素對(duì)發(fā)育期的影響

氣象要素對(duì)克氏針茅發(fā)育期的影響應(yīng)綜合考慮降水和氣溫的因素，通過(guò)對(duì)比表1、表2，降水對(duì)克氏針茅發(fā)育起重要作用，降水過(guò)多可能導(dǎo)致發(fā)育期延后；從返青期的降水和溫度來(lái)看，返青前期降水偏少對(duì)克氏針茅的發(fā)育影響不大。

5.2 氣象要素對(duì)草高、千株鮮重的影響

將克氏針茅草高和千株鮮重與對(duì)應(yīng)的氣象條件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出：草高與千株鮮重有直接關(guān)系，即草高越高，千株鮮重越大。克氏針茅的草高主要受氣溫和降水的影響，其中受降水因素影響較大，2012年降水最多，但草高和千株鮮重為歷年中較低值；2013年降水最少，草高和千株鮮重也為歷年中較低值。2012年、2013年返青前期積溫均較高，草高即產(chǎn)量偏低。

6 小結(jié)

（1）克氏針茅的生長(zhǎng)發(fā)育受氣溫和降水的共同影響，與氣溫相比，克氏針茅生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)降水比較敏感，降水偏多或者偏少對(duì)其發(fā)育都不利。

（2）返青前期的積溫高低以及降水多少對(duì)克氏針茅后續(xù)生長(zhǎng)有較大影響，積溫高，降水偏多或偏少，導(dǎo)致草高偏低、千株鮮重偏低。

（3）由于克氏針茅的監(jiān)測(cè)時(shí)間短，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)進(jìn)行氣象條件影響分析樣本數(shù)量偏少，無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)性分析。

［1］馮秀藻,閔慶文.一個(gè)用于反映天然牧草生長(zhǎng)規(guī)律的綜合農(nóng)業(yè)氣象指數(shù)［J］.中國(guó)氣象農(nóng)業(yè),1994,15(2):47-49.