尹燕亭，侯向陽，運(yùn)向軍

(1.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,甘肅 蘭州 730020; 2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

全球氣候變化是全球變化研究的核心內(nèi)容之一。大量證據(jù)表明，由于大氣中CO2等溫室效應(yīng)氣體的增加，全球氣候正在發(fā)生史無前例的急劇變化。Wigley和Raper[1]根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)第3次評估報(bào)告的預(yù)測結(jié)果并結(jié)合其他有關(guān)資料，分析認(rèn)為,氣候變化條件下，1990-2100年，全球平均氣溫將升高1.7～4.9 ℃，降水格局也將發(fā)生±10%的變化[2]。但是，降水量增加并不意味干旱化特征的減緩，相反，由于溫度上升,潛在蒸發(fā)量增加,一些地區(qū)將更加干燥[3-4]。溫度、降水等是植物生長的重要影響因子,它們單獨(dú)或復(fù)合的變化勢必引起植物在不同尺度上的變化[5-6]，全球暖干化趨勢已經(jīng)并將繼續(xù)給全球及我國的自然生態(tài)環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來不可忽視的影響，加之受人類活動(dòng)的作用，全球環(huán)境變化顯著，極端氣候事件頻繁、高強(qiáng)度發(fā)生,由此帶來的草地環(huán)境問題也日益嚴(yán)重,而過度放牧、人口的急劇增加及開墾更加速了荒漠化進(jìn)程[7-8]。

內(nèi)蒙古草原作為我國重要的草原地區(qū)之一，自然條件嚴(yán)酷，屬于氣候變化高度敏感區(qū)，加之社會(huì)和經(jīng)濟(jì)條件復(fù)雜，該地區(qū)自然成為氣候變化響應(yīng)的脆弱帶[9]。IPCC報(bào)告指出，在過去的幾十年中，干旱半干旱區(qū)的草地生產(chǎn)力呈持續(xù)下降趨勢，在溫度升高2～4 ℃和降水減少的情況下，草地生產(chǎn)力將會(huì)降低40%～90%，因此，草地的可持續(xù)利用成為內(nèi)蒙古地區(qū)十分關(guān)注且亟待解決的問題，探索全球氣候變化對內(nèi)蒙古草原自然生態(tài)系統(tǒng)的影響，將有利于正確認(rèn)識內(nèi)蒙古草地自然環(huán)境和資源的潛力，對合理利用和開發(fā)內(nèi)蒙古草地自然資源、保障我國生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義和作用。

本研究概述了內(nèi)蒙古草原的變遷，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究成果綜述了氣候變化對內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)的影響，指出了目前研究存在的問題，深入探討了內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)研究的重點(diǎn)任務(wù)，以期為推進(jìn)氣候變化對草原生態(tài)系統(tǒng)研究提供重要的參考依據(jù)。

1 內(nèi)蒙古草原及其變遷

內(nèi)蒙古處于歐亞大陸草原帶的中部，是西北干旱區(qū)向東北濕潤區(qū)和華北旱作農(nóng)業(yè)區(qū)的過渡地帶，受降水量遞減、氣溫和太陽輻射量遞增的影響，從東至西依次分布溫帶草甸草原、溫帶典型草原和溫帶荒漠草原[10]。內(nèi)蒙古草原面積為8 666.7萬hm2，占全區(qū)土地面積的67.5%[11-12]，占全國草地面積的1/4，在維護(hù)全區(qū)乃至全國生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定、提供畜牧產(chǎn)品以及內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面起著重要作用。

氣候變化已經(jīng)給內(nèi)蒙古草原帶來了巨大影響，加之該地區(qū)自然條件嚴(yán)酷、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)條件復(fù)雜，使得該地區(qū)已經(jīng)成為對全球氣候變化響應(yīng)的敏感帶[9]。過去的50年中，隨著全球氣候變暖、人口增長和草地長期過載，草地退化、沙化形勢愈發(fā)嚴(yán)峻[13-16]，內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原、錫林郭勒草原和荒漠草原退化面積分別達(dá)到23%、41%和68%。草地退化引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境與社會(huì)問題，如草地生產(chǎn)力下降、生物多樣性喪失、畜牧業(yè)生產(chǎn)效率與畜產(chǎn)品質(zhì)量下降、荒漠化加劇、生態(tài)系統(tǒng)功能嚴(yán)重失調(diào)、生態(tài)屏障功能減弱甚至喪失、環(huán)境惡化引發(fā)生態(tài)難民、草原文化不斷受到?jīng)_擊等[17]，已經(jīng)對該地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了巨大沖擊，因此，深入和全面研究氣候變化對內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)的影響，以更好地為減緩、適應(yīng)和應(yīng)對氣候變化提供理論參考和依據(jù)。

2 氣候變化對內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)的影響

草原生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在全球氣候變化中扮演著重要角色。在全球變暖的大背景下,內(nèi)蒙古地區(qū)的年均氣溫呈普遍升高的趨勢，其中以冬季升溫幅度最大[18]，降水也有不同程度的增加，導(dǎo)致牧區(qū)干旱化加劇,草原旱災(zāi)的出現(xiàn)幾率增大,持續(xù)時(shí)間變長,草地土壤侵蝕危害嚴(yán)重,土地肥力降低，在干旱氣候與荒漠化、鹽化的作用下,草地初級生產(chǎn)力下降，草地景觀呈荒漠化趨勢，退化草地面積已占全區(qū)可利用草地面積的45%左右[19]。此外，氣候變化也會(huì)引起土地利用類型的變化，但是土地利用類型變化而引起的草地面積增加并不意味著可利用草地面積的增加。

2.1氣候變化對內(nèi)蒙古草原土壤的影響 土壤是陸生生物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是陸地生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量交換的重要場所；同時(shí)，它本身又是生態(tài)系統(tǒng)中生物與環(huán)境相互作用的產(chǎn)物。

2.1.1對土壤水分的影響 溫度通過影響蒸發(fā)而間接影響土壤水分。以內(nèi)蒙古典型草原區(qū)為例，侯瓊和烏蘭巴特爾[20]根據(jù)40年氣象資料分析發(fā)現(xiàn),溫度和蒸發(fā)呈明顯的正相關(guān),不同季節(jié)相關(guān)程度不同,以冬季蒸發(fā)為例,利用近20年的資料分析得出,冬季溫度和蒸發(fā)呈指數(shù)關(guān)系變化,可見,溫度越高蒸發(fā)越強(qiáng)烈。

研究表明[20]，近20年蒸發(fā)量和土壤水分的變化趨勢則基本相反,蒸發(fā)量從1985年左右開始迅速增加,到20世紀(jì)80年代末達(dá)到最大,而土壤水分在此期間大幅度減少；90年代初蒸發(fā)量減少,土壤水分增加,1992年左右蒸發(fā)量降到最低值,土壤水分達(dá)到次高值；之后,蒸發(fā)量呈增加趨勢,而土壤水分基本呈減少趨勢。

氣候變化改變著生態(tài)系統(tǒng)土壤水分的分布，勢必改變著草地植被地上地下生產(chǎn)力的比值，以顯示其所處生境水分關(guān)系的不同。土壤水分分布的改變，勢必影響到草地植被的生長，水分本就是內(nèi)蒙古大部分草地植被生長的限制因素，溫性草地植被以中、旱生植物為主，在生長季節(jié)可以得到比較充分的水分供應(yīng)，但水分分配節(jié)律變異較大，有時(shí)需經(jīng)過自身的爭取，才能保證植物正常的生長發(fā)育，因此植物需要較發(fā)達(dá)的根系來維持生存，它們的地上部與地下部分之比約為1∶1～1∶3[21]。

2.1.2對土壤有機(jī)碳含量的影響 土壤有機(jī)碳和氮的含量與分布直接關(guān)系到生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模，而氣候變化和放牧、開墾等人類活動(dòng)都會(huì)對草地生態(tài)系統(tǒng)的碳、氮儲(chǔ)量產(chǎn)生影響[22]，氣候變化和草地生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)的相互影響與協(xié)同作用也已經(jīng)成為目前研究的熱點(diǎn)問題[23]。作為陸地生物圈的一部分，草原同林地一樣，具有巨大的固碳潛力，草原自然生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量絕大部分集中在土壤中，是其明顯區(qū)別于森林等其他類型生態(tài)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)之一，而且草原生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的主要過程也在土壤中完成[23-24]。有研究表明[25]，我國草地生態(tài)系統(tǒng)的總碳儲(chǔ)量約占全國陸地生態(tài)系統(tǒng)的16.7%，同時(shí)，許多資料還表明我國的草地植被為一個(gè)碳匯，而非碳源[26]。而草原退化會(huì)造成系統(tǒng)碳丟失，碳循環(huán)與碳平衡遭到破壞，草原碳庫的蓄積能力削弱。

氣候變化背景下，草地表層土壤有機(jī)碳含量受氣溫、降水變化的直接影響，土壤有機(jī)碳含量會(huì)隨溫度的升高而降低，但隨著降水的變化和蒸發(fā)的影響，通過土壤含水量來影響土壤有機(jī)碳的收支[27-28]。氣候變化對土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響有以下2種方式:第一,通過影響植物生長，改變每年回歸土壤的植物碎屑量;第二，改變植物碎屑的分解速率。在前一過程中，大氣中CO2增加，其施肥效應(yīng)和抗蒸騰效應(yīng)將提高植物生產(chǎn)力，植物碎屑量相應(yīng)增加，使土壤因此集聚更多的碳，若大氣中CO2濃度加倍，這2種效應(yīng)可提高30%甚至更多，溫度升高也會(huì)加強(qiáng)這2種效應(yīng)；后一過程中，則因氣溫升高，降水增加，而提高植物碎屑分解速率[29]。根據(jù)在內(nèi)蒙古錫林郭勒草原區(qū)錫林河流域的研究表明[30]，受氣候變化影響，錫林河流域未來的土壤碳儲(chǔ)量會(huì)減少，固碳潛力呈下降趨勢。草原作為碳匯的功能受到影響，已經(jīng)得到學(xué)術(shù)界和政府的關(guān)注和重視。

2.1.3對土壤氮素的影響 土壤養(yǎng)分的有效性，特別是氮素的有效性，常常限制著陸地生態(tài)系統(tǒng)植物群落的生產(chǎn)力[31-33]，并改變植物群落的組成[34-35]。已有眾多研究結(jié)果證明：土壤氮素形態(tài)間的轉(zhuǎn)化對溫度變化十分敏感[36-38]。由于溫度升高導(dǎo)致的土壤有效氮的增加將會(huì)通過提高陸地生態(tài)系統(tǒng)的凈生產(chǎn)力而增加陸地生態(tài)系統(tǒng)CO2的同化量，從而有可能減小CO2對全球氣候變暖的作用[39]。因此土壤氮循環(huán)很可能是決定生態(tài)系統(tǒng)對氣候變暖響應(yīng)的一個(gè)關(guān)鍵過程。

全球變暖已被廣泛證實(shí)，這無疑將會(huì)對氮素循環(huán)產(chǎn)生很大影響，王其兵等[39]采用不同海拔間的比較和空間轉(zhuǎn)移方法(將不同海拔的土壤交換位置)來研究氣候變化(溫度)對氮礦化的影響，結(jié)果表明，氣候變暖將影響土壤養(yǎng)分的礦化釋放，其影響程度的強(qiáng)弱不僅與溫度有關(guān)，而且還取決于土壤基質(zhì)的質(zhì)量與數(shù)量、土壤水分等因素，對此，國內(nèi)外很多學(xué)者[40-43]也進(jìn)行了類似的研究，并反復(fù)證實(shí)了該論點(diǎn)。

目前,由于碳氮循環(huán)研究的不斷深入,碳氮循環(huán)耦合特征的研究已逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。人類活動(dòng)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的氮含量增加,影響土壤和植物體中碳的積累與重新分配,對陸地生態(tài)系統(tǒng)不同的碳循環(huán)過程產(chǎn)生不同的影響[44]。人類擾動(dòng)和氣候變化已經(jīng)引起了草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的變化,但是關(guān)于草地碳氮循環(huán)過程的相互作用、相互影響，以及對人類擾動(dòng)和氣候變化的響應(yīng)特征的研究較少。因此，深入研究上述內(nèi)容變得更加重要而迫切。

2.2氣候變化對內(nèi)蒙古草原植被的影響 氣候?qū)χ脖坏挠绊懷芯孔钤缡加?0世紀(jì)30年代，如Kǒppen[45]提出的氣候界限與植物生長、植被類型相關(guān)聯(lián)的氣候分類方案，盡管早期研究停留在定性階段，但其中關(guān)于植被-氣候關(guān)系的概念和定量分析的標(biāo)準(zhǔn)等方面，已為定量研究氣候與植被的關(guān)系提供了重要的理論和參考[46]。

受氣候變化和人類共同影響，內(nèi)蒙古草原退化十分明顯，20世紀(jì)80年代與50年代相比,草原區(qū)內(nèi)50%～70%的高草群落和密草都變成了低矮而稀疏的植被[47]。人為和自然因素對草原生態(tài)系統(tǒng)的影響是多方面的。一方面，人類的生產(chǎn)活動(dòng)，如放牧和開墾，改變著草地的覆蓋狀況，干擾著植物的生長和土壤養(yǎng)分流動(dòng)，進(jìn)而時(shí)時(shí)刻刻影響著草地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，這些內(nèi)部因素的變動(dòng)，將可能放大或者緩和外部環(huán)境變化帶來的影響[48-53]。另一方面，除水熱條件的變化以外，CO2的倍增也將對草地生產(chǎn)力產(chǎn)生重要影響。有研究顯示[54]，氣候變化與CO2的綜合作用，可以使草地生產(chǎn)力的下降幅度明顯減少。

2.2.1氣候變化對植被分布格局的影響 氣候因素，特別是溫度、降水決定了草地的形態(tài)和發(fā)展，在一定的氣候帶內(nèi)，必然發(fā)育著特定的草地類型，因此，氣候變化勢必對草地分布產(chǎn)生影響。

氣候變化對草地的影響十分復(fù)雜，由于不同類型草地的空間分布受溫度、降水影響，所以氣候變化將會(huì)引起草地類型在景觀上的遷移[55]。在氣候變化背景下，內(nèi)蒙古草原的總面積以及各類型草原的面積均明顯減少，當(dāng)氣溫升高2 ℃,降水增加20%時(shí),內(nèi)蒙古草原總面積減少近30%，其中草甸草原最為敏感，銳減90%以上,并隨著溫度的進(jìn)一步升高而徹底消失，相比之下,荒漠草原的減少較緩慢。除面積減少外,各類型草地在地域分布上也發(fā)生了明顯的變化,呈現(xiàn)出一定的遷移趨勢，氣候變暖使內(nèi)蒙古的草地植被由東南向西北壓縮,界線北移[56]。

2.2.2氣候變化對草地生產(chǎn)力的影響 溫度的升高將改變生態(tài)系統(tǒng)中的一些過程，加之降水的變化和大氣中CO2濃度的升高，將顯著影響生物群落的生產(chǎn)力[49-50]，隨著氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)影響研究的不斷加深，草地生產(chǎn)力退化問題也已成為重要的環(huán)境問題，引起了學(xué)術(shù)界和政府的普遍關(guān)注。

草原地區(qū)絕大多數(shù)植物為C3植物,溫度升高對其生長將產(chǎn)生不利影響，但是在不同草原區(qū)影響有所不同。研究表明[57]，已有的氣候變化使內(nèi)蒙古的草地生產(chǎn)力普遍下降。在年均溫增加2 ℃、年均降水量增加20%和年均溫增加4 ℃、年均降水量增加20%兩種情景下，如不計(jì)草地類型空間遷移的影響，各類型草原減產(chǎn)幅度差別顯著，其中荒漠草原的減產(chǎn)最大，達(dá)17.1%，若計(jì)入各類型空間分布的變化，各類草地生產(chǎn)力減少約30%。另外，受氣候變化影響，僅在約10年時(shí)間內(nèi)，錫林郭勒盟各旗縣草地生產(chǎn)力平均下降近50%，原來產(chǎn)量較高的旗縣下降特別明顯，最高下降近70%[55,58]；1988-1995年間，荒漠草原區(qū)氣溫呈上升特征，而降水無明顯變化，但其歸一化差值植被指數(shù)(normalized differential vegetation index,NDVI)呈下降趨勢，利用模型計(jì)算出的同期植被蓋度和草地凈初級生產(chǎn)力(net primary productivity，NPP)也呈下降趨勢[10]；李鎮(zhèn)清等[59]研究表明，1993年后，我國典型草原區(qū)羊草(Leymuschinensis)樣地的地上生物量值出現(xiàn)明顯下降趨勢，而冬季增溫也使該地區(qū)春季干旱進(jìn)一步加劇，導(dǎo)致草地生產(chǎn)力下降。

而氣候變化與CO2倍增的綜合作用可以改變草地的地理分布和生物量，使草地生產(chǎn)力的下降幅度明顯減小，一些草地群落的生產(chǎn)力甚至?xí)晕⒃黾?。根?jù)在內(nèi)蒙古錫林郭勒草原區(qū)錫林河流域的研究表明，在氣候變化背景下，預(yù)測內(nèi)蒙古錫林郭勒草原區(qū)錫林河流域未來的草地生產(chǎn)力呈下降趨勢[60]；根據(jù)對松嫩平原主要草原群落研究顯示，在美國地球物理流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室(GFDL)氣候變化情景和CO2濃度加倍情況下，大針茅(Stipagrandis)草原的初級生產(chǎn)力將提高2%[60]。

2.3氣候變化對放牧家畜的影響 草原是牧區(qū)畜牧業(yè)得以存在和發(fā)展的基礎(chǔ)，草地植被的生產(chǎn)力直接決定著草地的牧草生產(chǎn),是草地載畜能力的基礎(chǔ)；而氣候變化作為草原畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)境因素，對草原畜牧業(yè)的影響是多方面的，主要表現(xiàn)在影響牧草生產(chǎn)力、載畜量及幼畜成活率等方面。

2.3.1氣候變化對放牧家畜載畜量的影響 在氣候變暖條件下,土壤蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水補(bǔ)給量,植被地上凈初級生產(chǎn)力受此氣候環(huán)境影響,年際波動(dòng)明顯，冬季增溫明顯，春季干旱加劇[9]，使草地產(chǎn)草量和質(zhì)量下降,劣等牧草、雜草和毒草的比例增大,并使草原牧草的生產(chǎn)力下降。有研究表明[61]，草地對氣候變暖有明顯響應(yīng)，在未來氣候變暖情景下,草地生產(chǎn)力將有所降低,相應(yīng)的草地理論載畜量降低。氣候暖干化所導(dǎo)致的草地生態(tài)系統(tǒng)退化，草地生物量減少、生物多樣性降低、覆蓋度下降、適口性好的草種減少甚至消失，直接影響草地產(chǎn)草量，導(dǎo)致草地生產(chǎn)力降低，草地理論載畜能力下降。

2.3.2氣候變化對幼畜成活率的影響 幼畜體質(zhì)較弱，抵抗外界不良環(huán)境的能力較差，因此對外界環(huán)境條件尤為敏感,尤其是氣象條件的變化對幼畜的影響更為明顯。主要表現(xiàn)在：一方面，氣候變暖，尤其冬季氣溫升高，降雪減少,雪災(zāi)次數(shù)發(fā)生減少,對牲畜越冬度春非常有利,牲畜死損率呈下降趨勢；另一方面，暖冬氣候給病原微生物的繁殖滋生提供了環(huán)境條件,病原微生物對幼畜的健康帶來了一定威脅[62]。

2.4氣候變化對以畜牧業(yè)為主的牧區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響 氣候作為重要的外部環(huán)境因素，對草原生態(tài)系統(tǒng)的變化起著重要的作用，而草原正是牧區(qū)畜牧業(yè)得以存在和發(fā)展的基礎(chǔ)，因此，氣溫、降水、極端事件等方面的氣候變化勢必影響到牧區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而影響整個(gè)牧區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2.4.1氣候變化對畜牧業(yè)產(chǎn)值的影響 相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[注]尹燕亭，侯向陽，丁勇，等.荒漠草原區(qū)畜牧業(yè)對氣候變化的響應(yīng)研究——以內(nèi)蒙古蘇尼特右旗為例[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境(已接受)。，在不同的時(shí)期，氣候變化對畜牧業(yè)產(chǎn)值的影響大小有所不同。在草地、牲畜等尚未承包到戶時(shí)期，牧區(qū)生產(chǎn)方式落后，草原生產(chǎn)力并未從根本上得到激發(fā)，畜牧業(yè)“靠天吃飯”局面尚未得到改善，畜牧業(yè)產(chǎn)值提高幾乎完全依賴降水、氣溫等氣象因子的變化。降水增多，則畜牧業(yè)發(fā)展收益；相反，降水減少，出現(xiàn)旱災(zāi)，畜牧業(yè)受損。而隨著草地、牲畜承包到戶，牧區(qū)畜產(chǎn)品完全放開，牧戶飼養(yǎng)牲畜的積極性徹底激發(fā)，氣候變化對畜牧業(yè)產(chǎn)值的影響變?nèi)酰坏└珊?、雪?zāi)等氣候事件發(fā)生，畜牧業(yè)又立即遭受重創(chuàng)。實(shí)際上，氣候變化作為牧區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展的主要外部環(huán)境因素，其對畜牧業(yè)產(chǎn)值的影響時(shí)時(shí)刻刻都存在，牧區(qū)畜牧業(yè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，氣候變化不容忽視。

2.4.2氣候變化對牲畜結(jié)構(gòu)的影響 從牲畜結(jié)構(gòu)看，內(nèi)蒙古牧區(qū)已經(jīng)形成大畜數(shù)量減少、小畜增加的態(tài)勢。有研究顯示[63]，年均氣溫與牲畜結(jié)構(gòu)的變化最為密切，氣溫的年際變化規(guī)律，在一定程度上決定著牲畜長膘期的長短等。牲畜是恒溫動(dòng)物，各種牲畜都有一定的適宜溫度范圍，且隨著環(huán)境的變化而變化。一般以日平均氣溫穩(wěn)定通過8～20 ℃、相對濕度為40%～70% 、風(fēng)力在2～4級，作為牲畜的抓膘期適宜氣候條件，因?yàn)檫@一時(shí)期氣候適宜、牧草繁茂、營養(yǎng)豐富、對牲畜的采食、生長和抓膘都十分有利[64]。在內(nèi)蒙古牧區(qū)，受氣溫上升、降水減少等影響，牧區(qū)干旱化趨勢明顯，勢必影響到牧草生長，進(jìn)而影響到牲畜的長膘等發(fā)育。與馬、駱駝等大畜相比，小畜飼養(yǎng)期短，受益期短，市場效益高，因此小畜數(shù)量增多成為趨勢。

2.4.3牧戶對氣候變化的感知與適應(yīng) 牧戶是草原牧區(qū)生產(chǎn)與消費(fèi)的基礎(chǔ)單元，是牧區(qū)氣候變化的直接感受者，研究牧戶對氣候變化的感知與適應(yīng)自然成為草原牧區(qū)應(yīng)對氣候變化的重要內(nèi)容。

經(jīng)過筆者所在的“我國北方草原區(qū)氣候變化適應(yīng)性評價(jià)及其管理對策研究”課題組研究顯示，在不同的草原類型區(qū)，牧戶對極端氣候事件的感知度亦不同，東部牧戶對大雪事件的感知度較高，而西部牧戶對干旱的記憶最深刻；同時(shí)，相對于長期氣候變化的感知，牧戶對短期氣候變化趨勢的感知更深刻、準(zhǔn)確，并主要依據(jù)近10年氣候變化的感知結(jié)果來判斷較長期氣候變化的總體趨勢；牧戶認(rèn)為，氣候變化在很大程度上影響了牲畜健康和草地產(chǎn)量[65]。

針對不同的氣候極端事件，不同草原類型區(qū)牧戶采取的應(yīng)對措施亦有所差別，東部草甸草原區(qū)牧戶主要通過購買草料來應(yīng)對干旱，雖然冬季可能有雪災(zāi)，但其持續(xù)時(shí)間相對較短，而且目前在東部草原部分地區(qū)仍保留有冬夏營盤，這為牲畜渡過嚴(yán)寒提供了一定的條件，所以當(dāng)?shù)啬翍舾嗟耐ㄟ^購買草料和圈養(yǎng)牲畜來保有牲畜，而較少處理牲畜；與東部草原區(qū)牧戶不同，在干旱脅迫下，西部草原區(qū)牧戶普遍采取處理牲畜、購買草料和走場的方式來降低損失。

總體而言，當(dāng)前草原地區(qū)牧戶受經(jīng)濟(jì)條件、信息缺乏等限制，對極端氣候事件的適應(yīng)多為被動(dòng)適應(yīng)，缺乏行之有效的主動(dòng)適應(yīng)。而且牧戶比較關(guān)注當(dāng)?shù)刂饕臉O端氣候?yàn)?zāi)害的應(yīng)對，對其他極端氣候?yàn)?zāi)害的適應(yīng)關(guān)注不夠。因此，還需進(jìn)一步探求形式多樣、行之有效的主動(dòng)適應(yīng)行為。

3 目前研究存在的問題

綜上所述，氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)的影響已經(jīng)受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，關(guān)于氣候變化對內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)的研究也已經(jīng)取得了諸多成果，但仍然存在很多問題與不確定性，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1)尚未明晰草原退化的動(dòng)因，學(xué)術(shù)界一直認(rèn)為草原退化是人類活動(dòng)和氣候變化共同作用的結(jié)果，但氣候變化對草原退化的影響內(nèi)在機(jī)制究竟如何，其與人類活動(dòng)的耦合效應(yīng)將會(huì)對草原生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生怎樣的影響等問題仍屬未知。

2)雖然學(xué)術(shù)界和政府已經(jīng)意識到草原固碳潛力的巨大，但關(guān)于草原碳庫功能與固碳潛力的研究目前還處于起步階段，由于草原的復(fù)雜性，以及全方面的研究與數(shù)據(jù)積累有限，對草原生態(tài)系統(tǒng)的碳蓄積機(jī)理的認(rèn)識、過程的描述和參數(shù)化還很不夠[66]，以致目前對草原碳匯功能的判定與估算還缺乏足夠的證據(jù)和說服力；對不同恢復(fù)技術(shù)實(shí)施效果的評價(jià)多見于對植被和土壤只要理化指標(biāo)的分析研究上，從固碳維度的評價(jià)和潛力評估的研究還十分不足。

3)關(guān)于牧戶氣候變化的感知與適應(yīng)研究仍然太少，牧戶作為牧區(qū)生產(chǎn)的基礎(chǔ)單元，是實(shí)施草原適應(yīng)性管理的不可分割的主體，是牧區(qū)各項(xiàng)政策和氣候變化適應(yīng)措施的直接實(shí)踐者，因此，深入研究和探討牧戶對氣候變化的感知和適應(yīng)是十分重要而迫切的，將為草原適應(yīng)性管理在牧區(qū)更好實(shí)施奠定基礎(chǔ)。

4)關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)氣候變化敏感性、適應(yīng)性及脆弱性評價(jià)仍處于起步階段，草原生態(tài)系統(tǒng)充滿復(fù)雜性和不確定性，如不同群落、草種之間對溫度變化的反饋有很大差異，如何在不同尺度上準(zhǔn)確地衡量和測定草原生態(tài)系統(tǒng)氣候變化的敏感性、適應(yīng)性及脆弱性成為重要的研究內(nèi)容，這也是實(shí)施草原適應(yīng)性管理的前提。

對這些問題的探討和完善，將為草原生態(tài)系統(tǒng)乃至整個(gè)人類更好地減緩、適應(yīng)和應(yīng)對氣候變化奠定有效的理論基礎(chǔ)。

4 展望

就目前研究來看，學(xué)術(shù)界尚未對氣候變化如何影響內(nèi)蒙古草原的內(nèi)在機(jī)制達(dá)成一致的認(rèn)識，但擺在眼前的現(xiàn)實(shí)是：1)內(nèi)蒙古草原退化的確比較嚴(yán)重，草原退化將會(huì)引起土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性減弱，持水性下降，甚至出現(xiàn)沙化；2)土壤有機(jī)質(zhì)及植物營養(yǎng)元素將會(huì)降低、肥力下降，勢必對植物生長帶來不利影響；3)自然災(zāi)害、蟲災(zāi)、鼠災(zāi)及沙塵暴發(fā)頻率增加。面對此情形，筆者認(rèn)為應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究：

4.1深入探究草原退化的動(dòng)因 關(guān)于草地退化的原因，主要認(rèn)為是氣候因素和人為因素共同作用的結(jié)果。在內(nèi)蒙古牧區(qū)，放牧畜牧業(yè)無疑是而且將繼續(xù)是內(nèi)蒙古牧區(qū)的主要土地利用形式，家畜是生態(tài)系統(tǒng)中植被的主要控制者,系統(tǒng)內(nèi)物流的出入失調(diào)和季節(jié)性的草-畜供求失衡和外界的氣候變化都會(huì)引起草地退化，但這兩者究竟孰是關(guān)鍵，其相互作用又如何，學(xué)術(shù)界還沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識。因此，面臨退化的嚴(yán)峻形勢，亟待從理論上探明上述問題，以為人們有效應(yīng)對氣候變化和人類活動(dòng)的影響提供理論依據(jù)。

4.2加強(qiáng)對草原碳循環(huán)問題的研究 人類擾動(dòng)和氣候變化的共同作用引起草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的變化,草原生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)問題也已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)問題，但人們對此還沒有形成完整、一致的認(rèn)識，因此應(yīng)積極開展關(guān)于草原固碳潛力、碳收支平衡、碳氮循環(huán)耦合特征等以及對氣候變化和人類擾動(dòng)響應(yīng)的研究，以期從多方位、多尺度認(rèn)識人類活動(dòng)和氣候變化對內(nèi)蒙古草原的影響機(jī)制，明確不同類型草原對氣候變化的響應(yīng)機(jī)理，為人們更好地應(yīng)對氣候變化提供理論支撐和現(xiàn)實(shí)依據(jù)。

4.3深入研究人類活動(dòng)對草原的影響，探索放牧利用優(yōu)化調(diào)控機(jī)制 放牧已是草地系統(tǒng)不可缺少的組成成分，是草與動(dòng)物界面的關(guān)鍵活動(dòng)，其對草地的作用是多方面、復(fù)雜的[67]。20世紀(jì)60年代，Ellison[68]在研究采食對草地的影響時(shí)就提出“采食有益于牧草和草地”的觀點(diǎn)，直至80年代，Hilbert等[69]、Dyer等[70]、Edelstein-Keshet[71]通過理論和室內(nèi)外試驗(yàn)，驗(yàn)證了優(yōu)化響應(yīng)的思想，即采食優(yōu)化植物的生產(chǎn)，至此，放牧優(yōu)化假說的觀點(diǎn)逐漸形成。在內(nèi)蒙古牧區(qū)，也需要積極地認(rèn)識和掌握家畜與草地之間的相互作用規(guī)律，借助放牧利用優(yōu)化調(diào)控理論，確定地區(qū)草地優(yōu)化調(diào)控及利用的方法，充分利用第一性生產(chǎn)力(牧草生產(chǎn))，提高第二性生產(chǎn)力(家畜生產(chǎn))，制定并形成科學(xué)的放牧管理制度[72]，促進(jìn)草原的可持續(xù)利用。

4.4深入對草原適應(yīng)性管理的研究 關(guān)于氣候變化的科學(xué)研究，過去主要體現(xiàn)在氣候變化的檢測和預(yù)估方面。隨著IPCC第四次評估報(bào)告的發(fā)表，如何有效減緩和適應(yīng)即將發(fā)生的氣候變化，將成為氣候變化研究領(lǐng)域的重要議題之一[73]。對于內(nèi)蒙古草原生態(tài)系統(tǒng)而言，適應(yīng)氣候變化則是一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)、緊迫的任務(wù)。適應(yīng)性管理自產(chǎn)生以來，受到了普遍關(guān)注和重視，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，且近年來開始在草原領(lǐng)域得到應(yīng)用，應(yīng)重視和加快草原適應(yīng)性管理在不同時(shí)空尺度的研究，為更好地應(yīng)對氣候變化，遏制草原退化，維持系統(tǒng)穩(wěn)定并提高草原生產(chǎn)力水平奠定基礎(chǔ)。

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