天峻縣近30年氣候變化特征分析及對牧草產量的影響

摘 要：利用青海省天峻縣2005—2020年牧草產量資料及1991—2020年氣溫、降水量、日照時數等觀測資料，采用氣候傾向率法分析了天峻縣氣候變化和牧草產量變化特征，并重點探討了氣候變化對牧草產量的影響，結果表明：1991—2020年天峻縣年平均氣溫以0.612 ℃/10年的速率升溫，冬季平均氣溫對年氣溫升溫的貢獻率最大；年平均降水量以30.861 mm/10年的速率增加，夏季降水量最多，秋季降水量變化最為顯著；年日照時數以-115.55 h/10年的速率呈下降趨勢，春季日照時數最多，夏季日照時數變化最為顯著，冬季日照時數變化最為平穩；2005—2020年天峻縣牧草平均產量為156.9 g/m2，以58.159 （g/m2）

/10年的速率呈波動增加趨勢；天峻縣氣象因子與牧草產量存在一定的相關關系，其中牧草產量和年平均氣溫之間表現出明顯的負相關關系，與年降水量呈正相關關系，但并不明顯。

關鍵詞：氣候變化特征；牧草產量；天峻縣

中圖分類號：P467 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）06–0-03

作為中國陸地上分布范圍最廣的生態系統，草地是常見的一種可再生自然資源，也是牧區牧民與畜牧業發展的重要物質基礎，與社會經濟的可持續健康發展密切相關[1-3]。然而，牧草長勢與產量受多種因素影響，氣候即為其中之一。天峻縣隸屬于青海省海西蒙古族藏族自治州，位于青海湖西北部，柴達木盆地東緣，縣域內以山地為主，高山、中低山、山谷與山間盆地等相間分布。天峻縣屬于高原大陸性氣候，具有氣候寒冷、降水分布不均等特點，為牧草生長創造了有利條件。20世紀以來，隨著全球氣候異常變化，天峻縣氣溫、降水量與日照時數均發生異常變化，由此對牧草生長和產量產生一定的影響。對此，研究天峻縣氣候變化特征及其對牧草產量的影響，對于掌握區域內生態環境變化規律、合理利用草地資源，保護區域內草地生態系統，助力草地生態系統的可持續發展等具有重大意義。

1 資料與方法

1.1 研究區概況

天峻縣地處青海湖西北部及柴達木盆地東緣，其東部靠近海北州祁連縣與剛察縣，南部毗鄰海南州共和縣與海西州烏蘭縣，西部鄰近德令哈市，西北靠近甘肅肅北縣。天峻縣下轄3鎮7鄉，全縣總面積為2.5萬 km2，是海西蒙古族藏族自治州唯一的純牧業縣。

縣域內高山縱橫，山脈呈東南西北走向，以山地為主，高山、中低山、山谷與山間盆地相間分布。天峻縣平均海拔＞4 000 m，海拔最高為5 826.8 m，最低為2 850 m，相對高差將近3 000 m。境內隸屬于高原大陸性氣候區，年平均氣溫-0.3 ℃，極端最高氣溫28.0 ℃，

極端最低氣溫-34.3 ℃，年平均降水量378.5 mm，年平均日照時數2 908.5 h。

1.2 資料來源

選用青海省天峻縣氣象局1991—2020年氣溫、降水量、日照時數等觀測資料及2005—2020年牧草監測資料，采用氣候傾向率法探析了天峻縣各種氣象要素和牧草產量變化特征，并借助相關分析法研究了氣候變化對牧草產量的影響。嚴格按照春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12—翌年2月）的季節劃分標準開展研究[4-5]。

2 氣候變化特征分析

2.1 氣溫變化特征

據統計，1991—2020年天峻縣年平均氣溫為-0.3 ℃。

在研究時間段內，天峻縣氣溫整體以0.612 /10年的速率呈一定的升溫趨勢，這與全球氣候變暖的大背景吻合。如圖1所示，2016年平均氣溫最高，為1.3 ℃；1993年平均氣溫最低，為-1.9 ℃，兩者相差3.2 ℃。年代際間天峻縣氣溫均呈升溫趨勢，年平均最高氣溫為15.5 ℃

（2003年），最低為12.7 ℃（2012年），相差2.8 ℃。

分析各季節平均氣溫及其變化趨勢可見（表1），天峻縣夏季平均氣溫最高，冬季平均氣溫最低。對比各季節氣溫變化趨勢可見，冬季平均氣溫對年氣溫升溫的貢獻率最大。

2.2 降水量變化特征

1991—2020年天峻縣年平均降水量為378.5 mm。在此期間，天峻縣年降水量未發生明顯的波動變化，但整體以30.861 mm/10年的速率顯著增加（圖2）。年降水量的峰值與谷值分別為490.3、253.0 mm，分別出現在2005、2000年，兩者相差237.3 mm。

統計研究時段內天峻縣四季降水量可知，1991—2020年天峻縣四季平均降水量依次為62.12、253.49、59.47、3.42 mm。以夏季降水最為充沛，占比66.97%；春季次之，占比16.41%。對比各季節降水量變化趨勢可見，秋季降水量變化最為顯著，春季次之，冬季降水量的變化趨勢最為平緩（表2）。結合表3可知，天峻縣降水多集中在每年的5—9月，共計346.3 mm，占到年總降水量的91.5%。月降水量峰值出現在7月，達91.5 mm，

占比24.2%。其次為8月，占比22.0%。而11—翌2月降水量最少，還不足年降水量的1.5%。

2.3 日照時數變化特征

天峻縣年平均日照時數為2 908.5 h，日照相對充沛。1991—2013年天峻縣年日照時數未發生明顯的波動變化，2013—2020年日照時數大幅下降（圖3）。在研究時段內，天峻縣年日照時數以-115.55 h/10年的速率呈下降趨勢。其中，年日照時數的峰值與谷值分別為3 103.9、2 471.6 h，分別出現在1991、2020年，兩者相差632.3 h。

統計研究時段內天峻縣四季日照時數可知，1991

—2020年天峻縣四季日照時數依次為786.64、692.15、739.93、715.12 h。以春季日照最為充沛，占比27.05%；秋季次之，占比25.44%。對比各季節日照時數的變化趨勢可見，夏季日照時數變化最為顯著，秋季次之，冬季日照變化最為平穩（表4）。結合表5可知，天峻縣每月日照時數變化較小，且均在220.10～266.2 0 h。其中4月日照最為充沛，達266.20 h，占9.15%；其次為10月，日照時數為262.68 h，占比9.03%；9月日照時數最少（220.10 h），占比7.57%。

3 氣候變化對牧草產量的影響

3.1 牧草產量的變化特征

據統計，2005—2020年天峻縣牧草平均產量為156.9 g/m2。隨著年份的遞增，天峻縣年牧草產量呈波動增加趨勢，每10年增加58.159 g/m2（圖4）。牧草產量增加可能與天峻縣實施退牧還草、減少載畜量等生態環境保護措施有關。其中2018年牧草產量最高，達268 g/m2，

比歷年牧草產量平均值高出111.1 g/m2。而牧草產量谷值為73.5 g/m2，比歷年牧草產量平均值少83.4 g/m2。

天峻縣牧草生長期為每年的6—9月，2005—2020年天峻縣7月牧草產量最高，達188.9 g/m2，8月次之，為178.3 g/m2。而6月牧草產量最少，為121.5 g/m2（見表6）。

3.2 氣候變化對牧草產量的影響

在同一時間段內，天峻縣氣象因素與牧草產量存在一定的相關性，其中，牧草產量和年平均氣溫之間表現出明顯的負相關關系；與年降水量呈正相關關系，但并不明顯；與年日照時數并不存在相關關系。由此可知，氣溫變化對牧草產量的影響要明顯大于降水量對牧草產量的影響。結合表7可知，牧草產量與春、夏和秋季氣溫呈負相關關系，與冬季氣溫呈顯著的正相關關系，而冬季氣溫與牧草產量的相關系數要大于其他季節氣溫和牧草產量的相關系數，因此冬季氣溫為影響天峻縣牧草產量的重要氣象因素。結合各季節降水量和牧草產量的相關系數可見，牧草產量與春、秋季降水量呈不顯著的負相關關系，而與夏、冬季降水量呈顯著的正相關關系，因此，夏季與冬季降水量成為影響天峻縣牧草產量的又一個重要氣象因素。

4 結束語

（1）1991—2020年天峻縣年平均氣溫以0.612 ℃/10年的速率升溫，冬季平均氣溫對年氣溫升溫的貢獻率最大；年平均降水量以30.861 mm/10年的速率顯著增加。以夏季降水最為充沛，秋季降水量變化最為顯著；年日照時數以-115.55 h/10年的速率呈顯著的下降趨勢，春季日照時數最多，夏季日照時數變化最為顯著，

冬季日照變化最為平穩；

（2）2005—2020年天峻縣牧草平均產量為156.9 g/m2。

以58.159 （g/m2）/10年的速率呈波動增加趨勢。其中，7月牧草產量最高，6月牧草產量最低。

（3）在同一時間段內，天峻縣氣象因子與牧草產量存在一定的相關性，其中，牧草產量和年平均氣溫之間表現出明顯的負相關關系；與年降水量呈正相關關系，但并不明顯。氣溫變化對牧草產量的影響要明顯大于降水量對牧草產量的影響。冬季氣溫、夏季與冬季降水量是影響天峻縣牧草產量的重要氣象因子。

參考文獻

[1] 徐天彪，汪海燕.玉樹地區氣候變化特征分析及對牧草生長的影響[J].時代農機，2018，45（11）：20.

[2] 陳海蓮，顏亮東.三江源區氣候變化特征及其對天然牧草影響分析：以河南縣為例[J].青海草業，2018，27（3）：28-35.

[3] 楊俊鵬，李愛軍.曲麻萊縣氣候變化特征及其對牧草的影響[J].農村實用技術，2019（9）：121.

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[5] 德力格日胡.2006—2020年霍林郭勒市氣候變化對天然牧草產量的影響[J].現代農業科技，2023（13）：171-173，181.

收稿日期：2024-03-11

作者簡介：袁世龍（1996—），男，青海海東人，助理工程師，研究方向為大氣科學。