金國平,甄世財,侯玉華,周 靜,阿曼古麗(新疆阜康市草原站,昌吉 831500)
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天山山區(qū)氣候變化對草地植被的影響
金國平,甄世財,侯玉華,周靜,阿曼古麗
(新疆阜康市草原站,昌吉 831500)
摘要:草地是自然生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ),不僅是草原畜牧業(yè)發(fā)展最為重要的物質(zhì)保障,同時也是自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)的主要屏障。草地是較為脆弱的生態(tài)系統(tǒng),對區(qū)域氣候變化極為敏感。文章主要以我國天山山區(qū)氣候變化對草地植被的影響進(jìn)行探討,以期為天山山區(qū)草地建設(shè)和草地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)提供可借鑒的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:天山山區(qū) 氣候變化 草地植被
天山是亞洲中部最大的一個山系,呈東西走向分布。位于我國新疆境內(nèi)的天山,處在整個天山山系的東部,也被稱為東天山,全長約1 760 km,占整個山系長度的3/4,寬度在250~350 km,山脊均高4 000 m,使得大量水氣被攔截,是南北疆氣候分水嶺。要深入系統(tǒng)地了解天山氣候變化對草地植被生長情況的影響,就必須對天山氣溫變化和降水變化有足夠的了解。
1.1氣溫方面
從1961~2011年天山山區(qū)的年平均氣溫分布看,氣溫分布和天山地形存在著密切關(guān)系。總體是天山山區(qū)的南部氣溫明顯高于北部地區(qū),西部地區(qū)要高于東部地區(qū),隨海拔增高,溫度逐步降低。溫度最低處為托木爾峰地區(qū),大約為-26.6℃;氣溫最高處為山區(qū)的南部,達(dá)到14.7℃。通過計算,1961~2011年天山山區(qū)的年平均氣溫是2.8℃。從天山氣溫年際變化看,天山山區(qū)氣溫呈逐年上升趨勢。
1.2降水方面
天山山區(qū)降水呈南、東兩向少,而西、北兩向多的情況,降水也隨著海拔的遞減而減少,降水量和地形分布存在極為密切的關(guān)系。降水量最大區(qū)域主要是天山山區(qū)的中西部分,均在400 mm以上,南部邊緣地區(qū)的降水量在200 mm上下;降水量較低區(qū)域主要是南疆塔里木盆地西部和哈密南部,降水量均在50 mm以下。同時,在250 mm以上的區(qū)域集中在天山中、西部的山區(qū)。通過對1961~2011年天山山區(qū)降水量的回歸分析,表明其降雨量年際變化呈上升趨勢。
表1 天山山區(qū)四季降水量變化情況
此外,從天山山區(qū)四季降水量情況看(表1),各個季節(jié)間有著較大差異,夏季是最大,達(dá)到580.6×108m3,可以看出夏季是整個新疆降水量最高的一個季節(jié);冬季是最少的,只有57.3億m3,春秋兩季變化不大。
2.1對區(qū)域草地植被影響
在地形條件逐步變化情況下,氣候的變化對草地植被帶來的影響會存在一定差異性。通常情況下,伴隨海拔的上升,氣溫會逐步降低,而降水量、濕度則呈上升趨勢。草地植被的生長,海拔相對較低的區(qū)域可能受到降水影響較大,一般降雨量增加有助于草地植被生長[1]。但是,在海拔較高的山區(qū),草地植被生長會受到熱量條件的影響,氣溫上升有助于改善草地植被生長條件,促進(jìn)生長。對于天山高海拔地區(qū)草地植被來說,熱量方面的限制效用更為顯著,氣溫和降水量的提升會共同影響該區(qū)域草地植被,使其生長面擴(kuò)大。通常在低海拔山區(qū),水分條件會直接影響植被生長,但該區(qū)域通常具有良好的水文條件,再加上降水量增加會共同影響該地區(qū)草地植被的改善。對于中部山區(qū)研究表明,增加降水量無法抵消因氣溫上升導(dǎo)致的干旱影響,最終會引起草地植被的退化。
此外,在草地系統(tǒng)中,坡度、坡向等也會對水熱條件產(chǎn)生極大影響。因日照時間在山區(qū)草地陽坡、陰坡持續(xù)時間上是不同的,陰坡氣溫、蒸發(fā)量均要低于陽坡,土壤土質(zhì)的水分性良好。所以,在山區(qū)草地陰坡植被的生長會受到熱量的限制,氣溫和降水量增加,有助于區(qū)域植被的改善[2]。
2.2對草地植被類型的影響
對天山荒漠化草地或半干旱山區(qū),相對氣溫條件來說,草地植被的生長主要受降水量年際變化影響。通過研究看到,高山草甸和高山草原植被與氣溫有著極為密切的關(guān)系[3]。高山草甸草地和高山草原草地在植被分布中屬于最高層次。在高海拔山區(qū),通常氣溫較低,相對濕度較高,在此氣候環(huán)境下,草地植被的生長受水分影響相對較小,而大多數(shù)與氣溫變化存在密切關(guān)系。
在天山山區(qū),氣候變化對草地植被類型影響,呈明顯的空間變化,而這些變化主要是因為區(qū)域內(nèi)不同降水和熱量環(huán)境所引起的,而山區(qū)地形條件、物種密集度及其覆蓋度等,均可在一定程度上影響山區(qū)草地的水分和熱量環(huán)境,所以要加以重視。
2.3對草地返青的影響
返青是草地植被生長過程中首要物候期,受到諸多環(huán)境因素影響,比如:水分、氣溫、光照等。而尤以水分和氣溫兩個條件影響為最大因素。氣候變暖是引起山區(qū)草地植被物候變化的一個主要原因。在天山山區(qū),水分條件較好區(qū)域草地返青,受氣溫影響顯著。然而,山區(qū)草地植被返青的主控因素并非一成不變。另外,氣候變化對草地植被的物候影響產(chǎn)生的空間差異,主要是因為地形差異引起的。在草地系統(tǒng)中,地形可影響植被分布,天山山區(qū)草地植被返青和海拔存在密切關(guān)系,比如,海拔變化在很大程度上可決定區(qū)域內(nèi)的水分和熱量條件。