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        2017年度內(nèi)蒙古鄂溫克地區(qū)氣候生態(tài)監(jiān)測分析

        2018-04-24 05:11:38
        畜牧與飼料科學(xué) 2018年2期
        關(guān)鍵詞:粗蛋白質(zhì)歷年年際

        金 磊

        (內(nèi)蒙古鄂溫克族自治旗氣象局,內(nèi)蒙古 鄂溫克族自治旗 021100)

        當(dāng)前,氣候條件已成為廣為關(guān)注的生態(tài)演替主要驅(qū)動因子之一。在現(xiàn)代生態(tài)學(xué)研究中,空間尺度趨于全球化,時間尺度更加長期化[1]。鄂溫克族自治旗(簡稱鄂溫克旗),位于內(nèi)蒙古東北端,大興安嶺西側(cè),是呼倫貝爾草原的重要組成部分。草原面積占全旗國土總面積的68.9%。該地區(qū)屬于中溫帶亞干旱型氣候區(qū)[2],多變的氣候條件是該旗發(fā)展草地畜牧業(yè)所處的基本環(huán)境。

        草地畜牧業(yè)是維護(hù)草地生態(tài)系統(tǒng)平衡的關(guān)鍵要素,與草地的其他功能緊密聯(lián)系[3]。為此,筆者在綜合分析鄂溫克地區(qū)2017年氣候變化的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析了該地區(qū)氣候變化所引發(fā)的生態(tài)變化趨向,對保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要的指導(dǎo)意義。

        1 數(shù)據(jù)選擇

        選用2017年鄂溫克族自治旗氣象局地面觀測資料,所選數(shù)據(jù)資料均為中國氣象局進(jìn)行質(zhì)量控制后的入庫數(shù)據(jù)。距平百分率表示為:(實測值-同期歷史均值)/同期歷史均值[4]。鄂溫克族自治旗天然草場4月下旬返青至9月中旬黃枯,因此選用4—9月為牧草生長季。牧草生長發(fā)育狀況數(shù)據(jù)為歷年7月31日(當(dāng)年最好水平日期)觀測數(shù)據(jù)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 氣象條件監(jiān)測評估

        2017年鄂溫克族自治旗年平均氣溫為-0.2℃,比歷年同期高0.7℃;年總降水量距平百分率為-33%;日照時數(shù)偏多225.0 h;無霜期多6 d;年最高氣溫37.3℃,出現(xiàn)在6月28日;最低氣溫為-35.9℃,出現(xiàn)在12月16日。植物生長季(4—9月)平均氣溫為15.0℃,比歷年同期高1.5℃,生長季降水總量為185.2 mm,距平百分率為-36%。降水集中在8月,占季降水總量的38%(見表1)。

        從平均氣溫的年際變化率來看,1990—2017年鄂溫克族自治旗年平均氣溫呈微弱下降趨勢。其年際變化率為-0.02℃/10年。由圖1可見,2007年出現(xiàn)最大值為1.2℃,2012年出現(xiàn)最小值為-1.9℃。2年滑動平均曲線顯示1999—2000年2年的年均溫最低,為-1.45℃,而2年滑動平均最大值出現(xiàn)在2007—2008年。

        鄂溫克族自治旗年降水量呈下降趨勢,其年際變化率為-12.55 mm/10年。由圖2可見,降水量最多出現(xiàn)在2013年(591.2 mm),最少出現(xiàn)在2007年(210.5 mm)。2年滑動平均曲線顯示2006—2007年2年的平均降水總量最少,為218.75 mm,2012—2013年2年滑動平均降水總量最多,為480.95 mm。生長季(4—9月)降水量呈下降趨勢,其年際變化率為-25.42 mm/10年。由圖3可見,降水量最多出現(xiàn)在2013年(544.3 mm),最少出現(xiàn)在2007年(169.9 mm),2017年生長季降水量是自1990年以來第2少的年份。

        表1 主要?dú)夂蛞乇容^

        圖1 1990—2017年鄂溫克族自治旗年平均氣溫分析圖

        圖2 1990—2017年鄂溫克族自治旗年降水量分析圖

        圖3 1990—2017年鄂溫克族自治旗生長季(4—9月)降水量分析圖

        日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃起止日期為牧草積極生長期。2017年鄂溫克族自治旗日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃起止日期為5月14日—8月27日,其中起始日期比歷年提前6 d,終止日期比歷年提前17 d。日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃天數(shù)為106 d,比歷年少 11 d;活動積溫為 2 085.7℃·d,比歷年多6.6℃·d。2017年度牧草積極生長季的熱量條件較好,能夠滿足牧草生長所需。

        2.2 牧草生長發(fā)育狀況監(jiān)測評估

        2017年天然草場牧草返青期與歷年基本相同,其中羊草返青較歷年晚2 d,返青后的牧草長勢一般。5月31日測得天然草場羊草平均高度為16 cm,較歷年低 1 cm(見表 2)。

        表2 2017年牧草返青日期與歷年平均值比較d

        圖4 1990—2017年地上生物量(干重)分析圖

        表3 2017年土壤凍結(jié)與歷年平均值比較 d

        6月末觀測到羊草平均高度為24 cm,比歷年同期低4 cm,牧草地上生物量(鮮重)為138.8 g/m2,比歷年同期少53%,牧草蓋度較歷年同期少11%。7月末測得天然草場地上生物量(鮮重)為164.1g/m2,比歷年同期少61%。8月較前期降水有所增加,但大部分牧草進(jìn)入生長末期,降水對地上生物量增加影響較小,8月末測得天然草場地上生物量(鮮重)為188.0 g/m2,比歷年同期少50%。進(jìn)入9月天然牧草已經(jīng)進(jìn)入黃枯期,氣候條件對牧草影響較小,9月末測得天然草場地上生物量(鮮重)為86.0 g/m2,比歷年同期少61%??傮w來看,2017年牧草產(chǎn)量屬于歉年。

        草地地上生物量是確定牧場載畜量的基本依據(jù),也是決定畜牧業(yè)生產(chǎn)量的首要條件[5]。從鄂溫克族自治旗地上生物量(干重)年際變化規(guī)律來看,該地區(qū)地上生物量(干重)呈下降趨勢,其年際變化率為-29.90 g/(m2·10 年)。由圖 4可見,2017年地上生物量(干重)是27年以來歷史最低值(95.9 g/m2),最大值出現(xiàn)在 1990 年(280.0 g/m2)。

        天然草地牧草營養(yǎng)直接影響反芻家畜的營養(yǎng)狀況,生命活動和生產(chǎn)性能是評估天然草地營養(yǎng)供給和載畜量的基礎(chǔ),也是合理開發(fā)利用草地生態(tài)資源的重要依據(jù)[6]。牧草中的粗蛋白質(zhì)是草食家畜體內(nèi)蛋白質(zhì)的主要來源,牧草粗蛋白質(zhì)含量的多少,直接影響家畜的生產(chǎn)和健康狀況[1]。該地區(qū)牧草的粗蛋白質(zhì)含量呈下降趨勢,年際變化率為-2.74%/10年。由圖5可見,草甸草原的粗蛋白質(zhì)含量平均為6.96%,該地區(qū)牧草的粗蛋白質(zhì)含量均值為11.91%,目前來看仍維持在較高水平。

        粗纖維是植物細(xì)胞壁的主要組成成分,是牧草中不易或不能被動物消化利用的成分,牧草的粗纖維含量越高,牧草品質(zhì)越低劣[1]。該地區(qū)牧草的粗纖維含量呈上升趨勢,年際變化率為7.30%/10年。由圖6可見,草甸草原的粗纖維含量平均為32.12%,該地區(qū)牧草的粗纖維含量均值為27.92%,低于平均值,目前來看牧草品質(zhì)較高。

        2.3 土壤墑情監(jiān)測評估

        從土壤墑情實時監(jiān)測數(shù)據(jù)來看(見圖7),4月末土壤解凍后相對濕度較好。5月下旬,出現(xiàn)氣溫高、降水少的天氣,土壤墑情下降明顯。5月21日—8月13日,10~20 cm平均土壤相對濕度均維持在較低水平,達(dá)到極干墑標(biāo)準(zhǔn)[7];8月中旬有降水過程,土壤相對濕度呈上升趨勢,但牧草進(jìn)入生長后期,土壤濕度對牧草影響較小。

        圖5 2008—2017年牧草粗蛋白質(zhì)含量分析圖

        圖6 2008—2017年牧草粗纖維含量分析圖

        圖7 鄂溫克多層逐時土壤水分曲線2017年5月1日0時—10月31日23時

        11月上旬出現(xiàn)土壤凍結(jié)跡象,2017年土壤開始凍結(jié)日期較歷年晚(見表3)。

        3 討論與建議

        鄂溫克族自治旗屬于半干旱大陸性季風(fēng)氣候,屬于綜合生態(tài)中、高度敏感地區(qū)[8],降水年變化較大,且干旱發(fā)生頻率較高,草原生態(tài)環(huán)境脆弱,一旦出現(xiàn)沙化、退化現(xiàn)象,自然恢復(fù)過程比較緩慢[9]。

        ①在人工飼草料地建設(shè)中,注重種植品種的選擇,因地制宜,根據(jù)鄂溫克族自治旗高寒的氣候特點(diǎn),選擇營養(yǎng)成分高、抗逆性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)牧草品種。同時,加大宣傳、生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)和綜合技術(shù)服務(wù)工作,增強(qiáng)牧民種植飼草料的積極性[8]。在各環(huán)境因素對人工牧草影響中,土壤水分是一個比較重要的因素[10],因此應(yīng)注意土壤水分的保持。

        ②對現(xiàn)有草地進(jìn)行改良。針對不同的草地類型及草地退化程度進(jìn)行草地改良,草甸草原根莖禾草草地主要應(yīng)進(jìn)行土壤通透性改善[11]。

        ③以草定畜,防止超載過牧。遵循草畜平衡的原則[1],在退化沙化嚴(yán)重地區(qū)或沙地邊緣實行禁牧;中度退化草原以休牧為主,適度禁牧;實行劃區(qū)輪牧制度是減輕草原過度利用和保護(hù)的有效手段[13]。

        ④建立合理的農(nóng)林牧結(jié)構(gòu)和畜牧業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高草地生產(chǎn)能力和牲畜對草地資源的轉(zhuǎn)化能力,改變超載過牧和冬春缺草現(xiàn)象[14]。

        ⑤優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變畜牧業(yè)發(fā)展方式。打造鄂溫克牛肉、羊肉等地理標(biāo)志性產(chǎn)品品牌,發(fā)揮龍頭企業(yè)優(yōu)勢,大力開拓市場,對畜產(chǎn)品進(jìn)行深加工,帶動牧民發(fā)展商品生產(chǎn)[15]。

        [1]烏蘭,烏蘭巴特爾,李云鵬,等.內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)與農(nóng)牧業(yè)氣象服務(wù)體系研究 [M].北京:氣象出版社,2009:4-5.

        [2]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.中國氣候區(qū)劃名稱與代碼氣候帶和氣候大區(qū):GB/T 17297—1998[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1998:3-4.

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