劉 洪，郭文利，權(quán)維俊

(北京市氣候中心，北京 100089)

內(nèi)蒙古草原地處祖國(guó)北部邊疆，草原資源豐富，是我國(guó)重要的畜牧業(yè)基地之一[1]。由于氣候條件的不同，全區(qū)由東到西形成了草甸草原、典型草原、荒漠草原、草原化荒漠和荒漠的自然景觀。在不同的草原類型上，分布著不同種類的家畜。如牛、馬多分布在溫涼較濕潤(rùn)的東部，駱駝則只在溫?zé)岣珊档幕哪貐^(qū)可見。這種不同畜種分布狀況的形成，是多少年來(lái)自然和人工選擇的結(jié)果，也是家畜對(duì)環(huán)境適應(yīng)的具體表現(xiàn)。所以，氣候直接影響了植被和家畜的形成[2]。

畜牧氣候區(qū)劃是內(nèi)蒙古自然資源和區(qū)劃的一個(gè)組成部分，是為合理、充分利用牧業(yè)氣候資源，避免和克服不利的氣候條件，進(jìn)行牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)[3]。本研究基于氣候資源時(shí)空分布的千米網(wǎng)格數(shù)據(jù)，建立內(nèi)蒙古畜種地理分布的精細(xì)化區(qū)劃指標(biāo)體系，借助區(qū)劃制作軟件平臺(tái)，完成高精度的內(nèi)蒙古牧草精細(xì)化氣候區(qū)劃，為進(jìn)一步畜牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)域合理布局提供科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)劃資料收集與整理

1)收集了內(nèi)蒙古全區(qū)107個(gè)氣象臺(tái)站1971-2007年逐日氣象資料。通過整理計(jì)算得到各臺(tái)站年、月、旬的氣象數(shù)據(jù)，并處理成多年平均值。

2)依據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，得到內(nèi)蒙古自治區(qū)主要畜種(牛、馬、駱駝、綿羊、山羊)分布的牧業(yè)旗縣及各種家畜頭只數(shù)[4]。畜種資料處理成1981-2000年20年平均值。畜種結(jié)構(gòu)均用按羊單位計(jì)算的家畜比重(Y%)表示，樣本數(shù)77個(gè)，為旗、縣級(jí)單元數(shù)。

2 畜牧氣候區(qū)劃方案

2.1畜牧氣候區(qū)劃方法及相關(guān)氣候模式 根據(jù)內(nèi)蒙古牛、馬、綿羊、山羊、駱駝5種主要放牧家畜的地理分布，結(jié)合地形、地勢(shì)、氣候特點(diǎn)等要素進(jìn)行分析。年平均氣溫、年降水量與各種放牧家畜的地理分布關(guān)系密切，這符合內(nèi)蒙古地區(qū)的實(shí)際情況，也與前人的研究成果相同[3,5]。因此，選擇年平均氣溫和年降水量作為畜牧氣候區(qū)劃的因子。根據(jù)所選因子對(duì)不同畜種的影響程度，利用牧業(yè)旗縣家畜的比重及氣候資料，采用逐步回歸方法，以此建立內(nèi)蒙古自治區(qū)畜牧氣候區(qū)劃的小網(wǎng)格推算模型(表1)。

所有回歸方程相關(guān)系數(shù)均在0.7以上，顯著水平均為0.001，這說(shuō)明這些方程可以滿足內(nèi)蒙古地區(qū)牧業(yè)氣候區(qū)劃的要求。

表1 內(nèi)蒙古自治區(qū)畜牧氣候區(qū)劃的推算模型

分析表1，可以看出：牛所占家畜比重隨年降水量的增加而增加；馬所占家畜比重隨年平均氣溫的增加而減少；駱駝所占家畜比重隨年降水量增加而減?。痪d羊受溫度影響最為明顯，隨年平均氣溫的增加，綿羊所占家畜比重減小，這可能與其抗熱性較差、不適宜生活在太炎熱的環(huán)境的特性有關(guān)；山羊所占家畜比重隨年平均氣溫的增加而增加，這說(shuō)明山羊較適應(yīng)高溫且飼草貧乏的西部地區(qū)。這與內(nèi)蒙古的實(shí)際情況比較吻合[6]。

2.2畜牧區(qū)劃指標(biāo) 依據(jù)氣候相似原理和區(qū)間差異最大、區(qū)內(nèi)差異最小原則，根據(jù)氣候模式的計(jì)算結(jié)果，結(jié)合前人研究成果[3,7]，提取內(nèi)蒙古畜牧精細(xì)化區(qū)劃的指標(biāo)(表2)。

表2 內(nèi)蒙古自治區(qū)畜種結(jié)構(gòu)地理分布的區(qū)劃指標(biāo) %

根據(jù)不同畜種地理分布狀況，將牛、駱駝區(qū)劃指標(biāo)分為5個(gè)等級(jí)：適應(yīng)性強(qiáng)、適應(yīng)性較強(qiáng)、適應(yīng)性一般、適應(yīng)性較差、適應(yīng)性差。因馬、綿羊和山羊分布較為廣泛，將區(qū)劃指標(biāo)分為4個(gè)等級(jí)，分別為：適應(yīng)性強(qiáng)、適應(yīng)性較強(qiáng)、適應(yīng)性一般和適應(yīng)性較差。

3 區(qū)劃結(jié)果

依據(jù)107個(gè)氣象臺(tái)站的歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合1 km×1 km網(wǎng)格點(diǎn)上的緯度、經(jīng)度、海拔高度、坡度、坡向等地理數(shù)據(jù)，應(yīng)用梯度距離平方反比法推算生成年平均氣溫、年降水量分布的千米網(wǎng)格柵格圖。推算公式如下[8-10]：

式中，X和Xi為網(wǎng)格點(diǎn)與氣象站點(diǎn)的X軸坐標(biāo)值，Y和Yi為網(wǎng)格點(diǎn)與氣象站點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)值，E和Ei為網(wǎng)格點(diǎn)與氣象站點(diǎn)的海拔高程。Cx、Cy和Ce為站點(diǎn)氣象要素值與X、Y和海拔高程的多元回歸系數(shù)。di為網(wǎng)格點(diǎn)到第i站點(diǎn)的大圓半徑距離，n=107，為用于插值的氣象站點(diǎn)的數(shù)目。Zi為氣象站點(diǎn)氣象要素值，Z為網(wǎng)格點(diǎn)的氣象要素值。

將柵格數(shù)據(jù)代入表1中各方程進(jìn)行運(yùn)算，可得出內(nèi)蒙古自治區(qū)各畜種比重在每個(gè)千米網(wǎng)格單元上的分布值，再結(jié)合表2中區(qū)劃指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)，即可得出內(nèi)蒙古自治區(qū)不同畜種地理分布的區(qū)劃圖(圖1～6)。然后根據(jù)內(nèi)蒙古草地類型地理分布，結(jié)合不同畜種的氣候區(qū)劃結(jié)果，得到畜牧氣候分區(qū)(圖6)。

內(nèi)蒙古畜牧氣候區(qū)劃結(jié)果表明，牛、馬對(duì)水草的要求較高，適宜在雨水多、熱量較少的東部地區(qū)生活。主要分布在年降水量大于200 mm，≥0 ℃的年生物學(xué)積溫(0～30 ℃年積溫，>30 ℃按30 ℃計(jì)算)為2 000～3 500 ℃·d的地區(qū)，包括呼倫貝爾草原、科爾沁草原、錫林郭勒草原、烏蘭察布草原和鄂爾多斯草原及以東地區(qū)[11]。這里的草原大部分屬于草甸草原和典型草原，少部分荒漠草原。綿羊不耐酷熱，主要分布于內(nèi)蒙古的中東部，錫林郭勒西部，烏蘭察布盟東北部及呼倫貝爾盟西部地區(qū)；山羊比較耐旱，對(duì)低矮牧草和灌木均可采食，主要分布在年降水量100～200 mm的地區(qū)，阿拉善盟和伊克昭盟最多；駱駝最耐旱，主要分布在年降水量200 mm左右的西部地區(qū)，包括阿拉善盟、巴彥淖爾盟和烏蘭察布盟的部分地區(qū)。

4 分區(qū)評(píng)述

4.1溫涼半濕潤(rùn)草甸草地牛、馬、羊氣候區(qū) 該區(qū)包括額爾古納右旗，額爾古納左旗，鄂倫春自治旗，莫力達(dá)瓦達(dá)翰爾自治旗，阿榮旗，牙克石，阿巴爾虎旗大部，鄂溫克族自治旗，扎蘭屯科爾沁右翼前旗，烏蘭浩特西部，東烏珠穆沁旗東部，西烏珠穆沁旗東部，扎魯特旗西部，科爾沁左翼中期西部，突泉西部，科爾沁左翼后期部分，多倫，克什克騰旗大部，太仆寺旗大部，正藍(lán)旗東部，赤峰和翁牛特旗少部分地區(qū)，巴林左、右旗北部等地(圖6)。

該區(qū)水草優(yōu)厚、草地畜牧業(yè)生產(chǎn)潛力較大。水分資源較多，熱量資源較少，有利于牧草生長(zhǎng)，牲畜放牧和抓膘。但是牧草返青時(shí)間較晚，特別是北部牲畜吃飽青的時(shí)間很短；冬季寒冷，特別是北部最冷月平均氣溫較低，白災(zāi)發(fā)生頻繁，對(duì)自然放牧有一定影響[1]。

4.2典型草原草地牛、馬、羊氣候區(qū) 該區(qū)包括新巴爾虎左旗大部，新巴爾虎右旗，陳巴爾虎旗西部，東、西烏珠穆沁旗大部，化德縣，錫林浩特，突泉東部，科爾沁左翼中旗東部，扎魯特旗東部，阿魯科爾沁旗，巴林左、右旗，翁牛特旗，伊金霍洛旗，準(zhǔn)格爾旗，東勝旗，商都，察右后，察右前，阿巴嘎旗，正鑲白旗，鑲黃旗，固陽(yáng)，烏審旗，達(dá)拉特旗，四子王旗，達(dá)茂等旗縣的一部分地區(qū)(圖6)。

圖1 牛地理分布?xì)夂騾^(qū)劃圖

圖2 馬地理分布?xì)夂騾^(qū)劃圖

圖3 綿羊地理分布?xì)夂騾^(qū)劃圖

圖4 山羊地理分布?xì)夂騾^(qū)劃圖

圖5 駱駝地理分布?xì)夂騾^(qū)劃圖

圖6 內(nèi)蒙古畜牧業(yè)氣候區(qū)劃圖

該區(qū)東部地區(qū)(主要包括呼倫貝爾和錫林郭勒等地區(qū))夏季溫涼、濕潤(rùn)，條件較好，冬季寒冷，積雪日期長(zhǎng)，多白災(zāi)，對(duì)牧業(yè)生產(chǎn)危害較大[3]。大部分地區(qū)有利于牧草生長(zhǎng)和牲畜放牧，適宜發(fā)展牛、馬、羊等大、小牲畜，尤其是東、西烏珠穆沁旗水草豐美，是內(nèi)蒙古自治區(qū)肉用羊生產(chǎn)基地。

西部地區(qū)(主要包括鄂爾多斯市地區(qū))全年水熱總量較豐富，但降水季節(jié)過晚，春季多風(fēng)少雨，春旱嚴(yán)重，夏季又多降暴雨或大雨，水土流失嚴(yán)重，風(fēng)沙危害甚大。多數(shù)地區(qū)植被稀疏，應(yīng)以發(fā)展山羊、裘皮羊?yàn)橹鱗1]。

4.3荒漠草原草地羊、牛、馬氣候區(qū) 該區(qū)包括阿巴嘎旗西部，蘇尼特左旗，蘇尼特右旗，四子王旗，達(dá)茂旗，烏拉特中旗，烏拉特前旗大部，杭錦旗，鄂托克旗，鄂托克前旗東部地區(qū)(圖6)。

該區(qū)溫暖、干燥。境內(nèi)草地遼闊，牧草質(zhì)量好，但水資源匱乏，風(fēng)多沙大，植被稀疏，牧草低矮、稀疏，草地退化和沙化嚴(yán)重，產(chǎn)草量較低，畜牧業(yè)發(fā)展水平低下[12]。在家畜結(jié)構(gòu)中，該區(qū)北部羊只頭數(shù)較多，綿羊占首位，其次是牛和馬，還有少量的山羊。南部小畜以山羊最多，次為綿羊，大畜以牛最多，馬次之，騾、驢、駱駝也有相當(dāng)數(shù)量。

4.4草原化荒漠草地綿羊、山羊、駱駝氣候區(qū) 該區(qū)包括二連浩特，蘇尼特左旗，蘇尼特右旗，四子王旗，烏拉特中旗，五原，杭錦旗，鄂托克旗等西部，臨河，烏海，烏拉特后旗，阿拉善左旗東部地區(qū)(圖6)。

該區(qū)熱量條件好，降水條件差。氣候干熱，并有毛烏素沙漠和庫(kù)布齊沙帶，風(fēng)沙嚴(yán)重，植被稀疏，以小灌木和小禾本科牧草為主。該區(qū)以綿羊?yàn)橹?，牛和山羊次之，駱駝也占有相?dāng)?shù)匚弧２莸刂参镆怨嗄竞托」嗄緸橹?，葉小刺多，可食部分少，且灰分含量高，氣味很濃，除駱駝外其他家畜很少采食。該區(qū)人少畜多，經(jīng)營(yíng)管理粗放，草地生產(chǎn)力很低[1]。

4.5荒漠草地山羊、駱駝氣候區(qū) 該區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西部，包括阿拉善右旗，額濟(jì)納旗，阿拉善左旗北部和烏拉特后期大部(圖6)。

該區(qū)氣候干燥、溫?zé)?。境?nèi)沙丘累累，地表水極缺，呈現(xiàn)一片荒漠景觀，牧草不宜生長(zhǎng)，小片或零星分布一些半灌木和灌木，僅局部有草原草地，產(chǎn)草量極低。牧業(yè)氣象災(zāi)害多，黑災(zāi)、大風(fēng)及風(fēng)沙危害均很嚴(yán)重，自然條件十分嚴(yán)酷[3,13]。在家畜結(jié)構(gòu)中，駱駝和山羊占主要地位，其次為綿羊，牛和馬所占家畜比重均不足5%。

5 合理布局的對(duì)策建議

5.1溫涼半濕潤(rùn)草甸草地牛、馬、羊氣候區(qū) 利用好現(xiàn)有的打草地，建立適當(dāng)規(guī)模的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)飼料基地，增加飼草貯量，在雪封前運(yùn)往牲畜集中的地區(qū)，以保證牲畜安全越冬過春；利用暖季牧草資源豐富的優(yōu)勢(shì)，用經(jīng)濟(jì)有效的放牧方式，抓好夏秋膘，10-11月集中育肥當(dāng)年準(zhǔn)備出售的肉用牛、羊，12月屠宰處理。發(fā)展季節(jié)畜牧業(yè)是減輕草地壓力，提高草地生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑，也是由頭數(shù)畜牧業(yè)向效益畜牧業(yè)轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)手段[14]；大力發(fā)展草地農(nóng)業(yè)，發(fā)揮農(nóng)牧交錯(cuò)帶―農(nóng)畜產(chǎn)品互通有無(wú)的通道作用，充分利用種植業(yè)秸稈等農(nóng)副產(chǎn)品資源，以農(nóng)養(yǎng)牧，以牧促農(nóng)，通過協(xié)調(diào)農(nóng)牧業(yè)間的物質(zhì)循環(huán)與能量轉(zhuǎn)化，緩解畜草矛盾，向效益畜牧業(yè)方向發(fā)展，促進(jìn)本區(qū)域的全面可持續(xù)發(fā)展[15-17]。

5.2典型草原草地牛、馬、羊氣候區(qū) 東部地區(qū)應(yīng)發(fā)揮草地生產(chǎn)力高的優(yōu)勢(shì)，科學(xué)設(shè)定合理載畜量，充分利用天然草地資源，提高畜牧業(yè)生產(chǎn)水平；積極建設(shè)栽培草地，同時(shí)加強(qiáng)畜牧業(yè)的科技支撐能力，建立產(chǎn)、學(xué)、研、企一體化的畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及社會(huì)化服務(wù)體系，提高畜牧業(yè)抵御災(zāi)害的能力[18]；西部地區(qū)應(yīng)以生態(tài)保育和生態(tài)旅游為主[15]。首先，實(shí)行圍封、禁牧等措施，促進(jìn)退化草地自然恢復(fù)；大力植樹種草，退耕還林還牧，提高植被覆蓋率，控制水土流失，牧業(yè)以發(fā)展半舍飼為主；通過發(fā)展城鎮(zhèn)化，吸引人口集中居住，減少經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)天然草地的依賴[19]；發(fā)揮自然和人文旅游資源優(yōu)勢(shì)，如渾善達(dá)克沙地、鄂爾多斯等地區(qū)，適度開發(fā)旅游業(yè)，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，以求達(dá)到既維護(hù)和建立新的生態(tài)平衡體系，又能保護(hù)農(nóng)牧民獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益之目的[20]。

5.3荒漠草原草地羊、牛、馬氣候區(qū) 該區(qū)依其氣候、草地、畜種等特點(diǎn)，應(yīng)建立肉用羊、細(xì)毛羊和半細(xì)毛羊基地。可采取以下措施：第一，天然割草地不多，應(yīng)充分發(fā)揮現(xiàn)有割草草地和草庫(kù)倫(圍欄草地)的作用，開辟缺水草地，積極開發(fā)秸稈飼料，大力增加冬春貯草；第二，應(yīng)充分發(fā)揮夏秋草地生產(chǎn)力高的優(yōu)勢(shì)以及幼畜對(duì)飼料轉(zhuǎn)化率高的特點(diǎn)，以提高肉用羊的育肥屠宰率[21]；第三，壓縮馬的比重，控制牛的發(fā)展，提高綿羊和山羊的數(shù)量[22]；第四，該區(qū)冬季嚴(yán)寒多大風(fēng)，應(yīng)增加棚圈設(shè)施，以抵御嚴(yán)寒和風(fēng)雪。

5.4草原化荒漠草地駱駝、山羊氣候區(qū) 該區(qū)應(yīng)從自然經(jīng)濟(jì)條件的實(shí)際出發(fā)，嚴(yán)禁超載過牧，以減輕草地壓力，促進(jìn)退化草地恢復(fù)；發(fā)展邊境貿(mào)易和旅游業(yè)，推進(jìn)牧區(qū)城鎮(zhèn)化，引導(dǎo)牧民向二三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，減輕當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)對(duì)草地畜牧業(yè)的依賴[15,23]；發(fā)展適應(yīng)強(qiáng)的戈壁羊和山羊?yàn)橹?，同時(shí)積極恢復(fù)和發(fā)展養(yǎng)駝業(yè)，再酌情以專業(yè)戶和牧業(yè)聯(lián)戶形式，適當(dāng)舍飼和半舍飼一些半細(xì)毛羊[22]。

5.5荒漠草地山羊、駱駝氣候區(qū) 該區(qū)自然條件惡劣，應(yīng)采取有效措施改善生態(tài)環(huán)境，防治草地退化和沙化，增強(qiáng)牧業(yè)生產(chǎn)能力。首先，壓縮家畜與種草育草相結(jié)合，提高草地質(zhì)量，逐步恢復(fù)退化草地；其次，可選擇水分條件相對(duì)較好的地方，開辟栽培草地，以改善飼草飼料和家畜過冬度春的條件[13]。

依據(jù)家畜對(duì)生境的適應(yīng)性，應(yīng)主要發(fā)展羔皮羊、裘皮羊、山羊。但駱駝能適應(yīng)嚴(yán)酷的自然環(huán)境，也不與其他家畜爭(zhēng)食，能采食灌木、半灌木之類帶咸、苦味的牧草，也是該區(qū)生產(chǎn)性能較高的畜種。

6 結(jié)論

無(wú)論是防治草地退化、保護(hù)草地生態(tài)環(huán)境，還是提高草地經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、保證畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展，都需要通過調(diào)整畜種結(jié)構(gòu)和載畜量來(lái)實(shí)施。在草地類型和產(chǎn)草量氣候區(qū)劃的基礎(chǔ)上，進(jìn)行畜牧氣候區(qū)劃，才能為草地畜牧業(yè)優(yōu)化布局提供較為全面和翔實(shí)的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。因此，畜牧氣候區(qū)劃是草地資源氣候區(qū)劃中必不可少的組成部分。

利用GIS技術(shù)，基于氣候和遙感耦合的細(xì)網(wǎng)格數(shù)據(jù)，進(jìn)行草地氣候區(qū)劃，可極大地節(jié)省人力、物力和資金，并可用較短的時(shí)間完成區(qū)劃產(chǎn)品制作[24]。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，可實(shí)現(xiàn)用較少的成本進(jìn)行草地氣候區(qū)劃產(chǎn)品的及時(shí)更新，為畜牧業(yè)合理布局規(guī)劃提供翔實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

由于本研究未考慮土壤質(zhì)地、經(jīng)濟(jì)等非氣候因素的影響，是在宏觀尺度上進(jìn)行內(nèi)蒙古畜種分布與氣候關(guān)系研究，應(yīng)用GIS進(jìn)行插值所得到的模擬結(jié)果與實(shí)際畜種分布必然會(huì)有一定的誤差。

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