雷玉紅，許學(xué)蓮，李春暉，王發(fā)科，顏亮東，哈金龍

（1.青海省格爾木市氣象局，青海 格爾木 816099；2.青海省氣象科學(xué)研究所，西寧 810001；3.青海省防災(zāi)減災(zāi)重點實驗室，西寧 810001）

青海省地處青藏高原，是中國幾大牧區(qū)之一，畜牧業(yè)一直是青海省國民經(jīng)濟的重要組成部分。格爾木屬高原大陸性氣候，太陽輻射強烈，日照豐富，有利家畜維持畜體熱量平衡，加之晝夜溫差大，顯示出高原氣候特點下發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)越性。格爾木牧區(qū)目前畜牧業(yè)尚處于“靠天養(yǎng)畜”的狀況，牲畜一年四季均以采食天然牧草為生。目前，國內(nèi)有關(guān)氣候條件與牧事活動之間指標的研究較少，而研究者主要研究了氣候條件對屠宰期、轉(zhuǎn)場期、產(chǎn)毛、抓絨期的影響［1-6］，結(jié)合氣象資料進行研究分析，得到以草食為主的畜牧業(yè)在自然條件下生產(chǎn)應(yīng)遵循的氣候規(guī)律。

根據(jù)格爾木的氣候條件合理安排各種牧事活動，不僅能充分利用氣候資源與草場資源，還能使畜牧業(yè)生產(chǎn)獲得更多的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。因此，為了滿足牧業(yè)氣象服務(wù)的需求，需要對各牧事活動指標進行研究，可以為進一步開展精細化的牧事活動研究提供前期理論和實踐支持，為合理利用草場資源、氣候資源和牧業(yè)災(zāi)害預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

選取沱沱河氣象站、小灶火氣象站及格爾木市氣象臺2000—2019年氣象資料；沱沱河氣象站2005—2020年觀測的牧草發(fā)育期資料以及格爾木2000—2013年草本植物物候期資料，結(jié)合調(diào)查的牧事活動出現(xiàn)時段，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法進行相關(guān)分析，確定出牧事活動相關(guān)氣象指標。資料整理、統(tǒng)計計算、圖表制作均使用Microsoft Excel 2010軟件完成。

2 牧事活動氣象指標及相應(yīng)時間段確立

2.1 格爾木牧區(qū)牧草返青期氣象指標分析

根據(jù)牧草地上生物量積累、牧草生長發(fā)育的生理特點，牧草生長與溫度的變化具有很大的相關(guān)性。當日平均氣溫穩(wěn)定通過≥0℃時，牧草開始萌動發(fā)芽進入營養(yǎng)生長；當日均氣溫≥3℃時，牧草返青，地上開始有生物量形成［6］。

2.1.1 唐古拉牧區(qū)返青期氣象指標及時段分析從圖1中可以看出，近20年來，唐古拉地區(qū)牧草返青期在5月下旬至6月上旬，歷年平均返青期為6月3日，最早與最晚出現(xiàn)時間相差20 d；可以明顯看出，以2012年為分界點，前期返青期偏晚，后期偏早，提前趨勢明顯，通過0.01顯著性水平檢驗。通過對沱沱河氣象站2000—2019年日平均氣溫穩(wěn)定通過3℃資料分析，歷年穩(wěn)定通過3℃初日平均日期為6月3日［7］，其最早出現(xiàn)在2012年的5月18日，而最晚出現(xiàn)在2014年的6月16日，其余時間在5月下旬至6月上旬，由此可把日平均氣溫≥3℃的初日作為唐古拉牧區(qū)牧草返青期的始期。

圖1 沱沱河2005—2020年牧草返青期

2.1.2 盆區(qū)牧區(qū)返青期氣象指標及時段分析盆區(qū)牧區(qū)包含烏圖美仁鄉(xiāng)及郭勒木德鎮(zhèn)等地，因未觀測牧草發(fā)育期，故以格爾木市氣象臺觀測的草本植物蘆葦其萌芽期作為牧草返青期的參考。分析2000—2013年該地區(qū)蘆葦萌芽期（圖2），其萌芽出現(xiàn)時間平均為4月5日，最早與最晚出現(xiàn)日期相差20 d。從趨勢變化來看，萌芽期是遞減的，遞減率為每10年9.077 d，也就是說萌芽期提前趨勢明顯，通過了0.01顯著性水平檢驗。

圖2 蘆葦萌芽期出現(xiàn)日期

分析格爾木盆區(qū)（格爾木市氣象臺和小灶火氣象站資料，下同）2000—2019年穩(wěn)定通過5℃資料分析，歷年穩(wěn)定通過5℃平均日期為4月11日［7］，其最早穩(wěn)定通過是在2007年的3月28日，最晚穩(wěn)定通過是在2010年的4月23日，其余時間均在4月上中旬，由此可把日平均氣溫≥5℃的初日作為盆區(qū)牧草返青期的始期。

2.2 轉(zhuǎn)場放牧與氣候關(guān)系預(yù)報指標及起止時間分析

畜牧轉(zhuǎn)場放牧的必要條件是可食飽青草，此期是牧草進行光合作用、制造有機物質(zhì)、形成初級生產(chǎn)量的時期，在畜牧業(yè)上具有重要意義。沱沱河、五道梁屬于高寒草甸草場［8］，以莎草科牧草為主；小灶火、格爾木屬于荒漠草原，以荒漠草為主。對于轉(zhuǎn)場而言，與牧草的返青和黃枯息息相關(guān)，為預(yù)報轉(zhuǎn)場的適宜時間，可以先確定牧草的返青、黃枯時間，再選擇合適的氣象因子，最后結(jié)合牧草的生長發(fā)育特性確定轉(zhuǎn)場適宜時間。

2.2.1 唐古拉牧區(qū)夏秋季轉(zhuǎn)場氣象條件指標及相應(yīng)時段分析當日平均氣溫穩(wěn)定通過3℃時牧草開始返青，地上雖有生物量形成，但量值較小，牲畜采食仍有困難；過7?10 d，日平均氣溫穩(wěn)定通過5℃時地上生物量才增加明顯，家畜也可啃食地上青草［6］。到達返青期以后，牧草草層高度≥5 cm時家畜可進行正常采食放牧，即可考慮轉(zhuǎn)場。通過對沱沱河氣象站2000—2019年穩(wěn)定通過5℃（圖3）初日資料分析，歷年穩(wěn)定通過5℃初日平均日期為6月17日，其最早穩(wěn)定通過5℃初日日期出現(xiàn)在2000年的6月3日，而最晚穩(wěn)定通過出現(xiàn)在2001年的6月30日，其余時間均在6月中下旬，由此可見，唐古拉地區(qū)牧草返青以后10?15 d牧草生長高度可達到家畜采食的標準?？紤]到唐古拉地區(qū)牧草長勢，其夏季轉(zhuǎn)場時間確定為日平均氣溫穩(wěn)定通過5℃初日后10?20 d為宜，即6月下旬和7月上旬是唐古拉地區(qū)夏季轉(zhuǎn)場最佳時間。

圖3 沱沱河站歷年穩(wěn)定通過5℃初日

圖4為沱沱河站2005—2020年牧草黃枯期變化。從圖4中可以看出，近20年來唐古拉地區(qū)牧草黃枯期平均日期為9月15日，最早出現(xiàn)在2013年的9月8日，最晚出現(xiàn)在2020年的9月28日，其余時間均在9月中下旬。從變化趨勢來看，其牧草黃枯期呈遞減趨勢，也就是黃枯期表現(xiàn)出微弱的偏早趨勢，但未通過0.05顯著性水平。

圖4 沱沱河2005—2020年牧草黃枯期

秋季隨氣溫降低，日平均氣溫≥5℃結(jié)束時，唐古拉地區(qū)牧草逐漸枯黃［9］，有降水的早晨常伴有積雪存在，家畜膘情在穩(wěn)定中略下降，這時應(yīng)及時遷出夏季草場，進入秋季草場。從圖5可以看出，沱沱河站歷年穩(wěn)定通過5℃終日平均日期為9月5日，最早出現(xiàn)在2015年的8月17日，最晚出現(xiàn)在2009年的9月19日，其他日期在9月上中旬，與牧草枯黃期出現(xiàn)的時間基本穩(wěn)合，故將日平均氣溫穩(wěn)定通過5℃終日作為唐古拉牧區(qū)秋季牧場轉(zhuǎn)場的指標，即秋季轉(zhuǎn)場最佳時段為9月上中旬。

圖5 沱沱河站歷年穩(wěn)定通過5℃終日

2.2.2 盆區(qū)牧區(qū)夏秋季轉(zhuǎn)場氣象條件指標及相應(yīng)時段分析以到達返青期以后牧草草層高度≥5 cm時家畜可進行正常采食放牧為準，其與草本植物物候期展葉期時間段基本吻合。分析2000—2013年格爾木蘆葦（圖6）展葉盛期資料，展葉盛期最早出現(xiàn)時間為2007年的4月24日，最晚出現(xiàn)時間為2010年的5月13日，平均日期為5月8日。以2008年為節(jié)點，之前展葉盛期出現(xiàn)時間段在4月下旬，2008年之后均在5月上中旬，前期偏早，后期偏晚，展葉期推遲明顯，通過了0.05顯著水平。

圖6 格爾木盆區(qū)歷年蘆葦展葉盛期

分析格爾木盆區(qū)歷年穩(wěn)定通過10℃初日資料（圖7），其最早穩(wěn)定通過10℃初日為2011—2012年的4月25日，最晚穩(wěn)定通過10℃初日為2002年的5月25日，兩者相差1個月，平均日期為5月11日，呈遞減趨勢，即穩(wěn)定通過10℃初日略提早到達，但未通過信度水平檢驗。此時段與草本植物展葉盛期出現(xiàn)時段基本吻合，其家畜可以正常采食放牧，但兩地牧草長勢不一，綜合考慮，其盆區(qū)夏季轉(zhuǎn)場時間確定為日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃初日后10?20 d為宜，即5月下旬和6月上旬是格爾木盆區(qū)牧區(qū)夏季轉(zhuǎn)場最佳時間。

圖7 格爾木盆區(qū)歷年穩(wěn)定通過10℃初日

秋季隨氣溫降低，日平均氣溫≥10℃結(jié)束時，牧草逐漸枯黃，此時牧民們應(yīng)遷出夏季草場，轉(zhuǎn)向秋冬季草場。從格爾木地區(qū)歷年草本植物蘆葦黃枯期出現(xiàn)時間資料分析（圖8），其黃枯期出現(xiàn)時間段在9月中下旬，最早出現(xiàn)在2006年9月13日，最晚出現(xiàn)在2009年、2011年的9月30日，平均日期為9月23日。以2008年為節(jié)點，之前基本在9月中旬出現(xiàn)，之后均出現(xiàn)在9月下旬，呈遞增趨勢，遞增率為每10年7.8 d，蘆葦黃枯期偏晚趨勢明顯，通過了0.05顯著性水平檢驗。

圖8 格爾木地區(qū)歷年蘆葦黃枯期

分析格爾木盆區(qū)歷年穩(wěn)定通過10℃終日資料（圖9）發(fā)現(xiàn)，其穩(wěn)定通過10℃終日平均日期為9月27日，而最早出現(xiàn)在2018年9月13日，最晚出現(xiàn)在2017年10月4日，平均日期為9月27日，此時段正好處于草本植物黃枯期。故將日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃終日作為格爾木盆區(qū)牧區(qū)秋季牧場轉(zhuǎn)場的指標，即秋季轉(zhuǎn)場最佳時段為9月下旬至10月上旬。

圖9 格爾木盆區(qū)歷年穩(wěn)定通過10℃終日

2.3 剪毛、抓絨與氣候關(guān)系預(yù)報指標及起止時間分析

羊的被毛是適應(yīng)外界環(huán)境的保護層。被毛不但有保溫作用，當外界環(huán)境溫度高于皮膚溫度時，又具有隔熱作用，以減輕強烈輻射熱和高溫對機體的影響。所以剪毛、抓絨適時與否，對毛絨的產(chǎn)量、品質(zhì)和畜體健康影響較大。過早剪毛抓絨，當天氣變化時，牲畜的熱代謝難以平衡而遭受凍害；過遲則不利于散熱，被毛將自行脫落，從而影響毛絨的產(chǎn)量。

目前，對于這方面的研究成果很少，黃德昌等［10］等研究認為剪毛當日應(yīng)天氣晴朗，氣溫在8? 14℃，最低氣溫必須＞0℃，風力不大于4 m/s；剪毛后1?2 d一般不出現(xiàn)大風或降水天氣過程。當然青海牧區(qū)剪毛時間必須因地制宜，結(jié)合牲畜的膘情及天氣情況進行剪毛工作。

2.3.1 唐古拉地區(qū)剪毛、抓絨與氣候關(guān)系預(yù)報指標分析在青藏高原高寒草甸分布區(qū)，在7月下旬到8月上旬，較大天氣過程發(fā)生較少，這是因為在7月下旬到8月上旬太平洋副熱帶高壓西進北上，是全年發(fā)生發(fā)展最旺盛時期，反氣旋環(huán)流作用，冷空氣活動相對較弱，實際上青藏高原其他地區(qū)也多以下沉氣流為主，降水相對較少，是預(yù)計的一個間歇時期。分析沱沱河站歷年穩(wěn)定通過10℃初日日期（圖10），其最早出現(xiàn)在2009年6月17日，最晚出現(xiàn)在2013年8月12日，平均日期為7月24日，同時7、8月是年內(nèi)溫度最高時期，是唐古拉地區(qū)最好的季節(jié)。

圖10 沱沱河站歷年穩(wěn)定通過10℃初日

分析降水及相對濕度變化（圖11），其7—8月平均降水量達81.7 mm，而平均相對濕度達66%，唐古拉地區(qū)歷年平均降水量達293.9 mm，豐富的降水資源對牧草生長有利，但對剪毛、抓絨等牧事活動有一定影響。7—8月是該地區(qū)最低氣溫不會出現(xiàn)0℃以下的月份。分析其日最低氣溫變化（圖11），平均最低氣溫為3.3℃，歷年日最低氣溫出現(xiàn)在2015年的7月，為0.3℃，其余時間均在1℃以上；分析其風速變化（圖11），平均風速為3.1 m/s，7—8月其平均風速未超過4 m/s，這符合黃德昌等［10］認為的剪毛期條件。綜合上述分析，將日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃初日至10 d內(nèi)作為唐古拉地區(qū)剪毛、抓絨的指標，即剪毛、抓絨最佳時段為7月下旬至8月上旬，選擇晴好天氣進行。

圖11 沱沱河站歷年7—8月各氣象要素變化

2.3.2 格爾木盆區(qū)牧區(qū)剪毛、抓絨與氣候關(guān)系指標分析一般情況下，剪毛期應(yīng)放在氣溫較高、降水相對較少、后期無較大的天氣過程［6］發(fā)生時進行為宜，同時要注意后期近10?15 d內(nèi)不會出現(xiàn)長久的晴天及暴曬的可能。據(jù)分析，格爾木盆區(qū)晚霜凍一般出現(xiàn)在5月居多，為了避開凍害對家畜造成傷害，故剪毛、抓絨期宜選擇在6月之后進行。分析格爾木盆區(qū)穩(wěn)定通過15℃初日日期（圖12），其最早出現(xiàn)日期出現(xiàn)在2005年的5月29日，最晚出現(xiàn)在2003年的7月15日，其余時間均在6月中下旬，平均初日為6月19日，是適合剪毛、抓絨的時段。

圖12 格爾木歷年穩(wěn)定通過15℃初日日期

分析盆區(qū)歷年6—7月各氣象要素變化（圖13），其日最低氣溫平均值為5.1℃，格爾木地區(qū)最低氣溫出現(xiàn)在2004年的6月，為0.4℃，其余時間均在1℃以上，而小灶火6月有4次日最低氣溫在0℃以下，對剪毛及抓絨有一定的影響；分析平均風速變化，平均風速為3.2 m/s，格爾木地區(qū)為2.3 m/s，小灶火為4.2 m/s，適宜剪毛期要求的風速；分析平均相對濕度變化，平均相對濕度為36%，相對濕度較小在40%以下，符合相對濕度要求［11］。綜合上述分析，故將日平均氣溫穩(wěn)定通過15℃初日至10 d內(nèi)作為格爾木盆區(qū)牧區(qū)剪毛、抓絨的指標，即剪毛、抓絨最佳時段為6月下旬至7月上旬，選擇晴好天氣進行。

圖13 盆區(qū)歷年6—7月各氣象要素變化

2.4 屠宰期與氣候關(guān)系預(yù)報指標及起止時間分析

趙新全等［12］對2?7歲的藏系綿羊體重進行跟蹤觀測發(fā)現(xiàn)，在冬瘦之前進行屠宰能獲得最大經(jīng)濟效益，但在廣大高寒草甸牧區(qū)，限于冷凍條件，該時段不能及時屠宰，以致到屠宰時畜體膘情有所下降。

2.4.1 唐古拉地區(qū)屠宰期氣象預(yù)報指標及時間段分析根據(jù)趙新全等［12］、李英年［6］研究屠宰期預(yù)報為日最低溫度穩(wěn)定在≥0℃結(jié)束后進行家畜屠宰最為適宜。分析近20年沱沱河站穩(wěn)定通過0℃終日變化（圖14），其最早出現(xiàn)時間為2000年9月28日，最晚出現(xiàn)在2007年和2017年的10月13日，平均日期為10月5日。從變化趨勢來看，呈略遞增趨勢，穩(wěn)定通過0℃終日有逐漸推后趨勢。本來前期還考慮到有部分地區(qū)沒有冷凍條件，但是據(jù)牧民介紹，近幾年隨著政府加大對牧業(yè)生產(chǎn)的支持力度，大部分牧區(qū)已經(jīng)基本解決冷凍儲藏條件。綜合上述分析，故將日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃終日后10?20 d內(nèi)作為唐古拉地區(qū)屠宰期的指標，即屠宰最佳時段為10月中下旬，選擇晴好天氣進行。

圖14 沱沱河歷年穩(wěn)定通過0℃終日

2.4.2 格爾木盆區(qū)牧區(qū)屠宰期氣象預(yù)報指標及時間段分析根據(jù)牲畜的生物學(xué)生長需求，青海省屠宰期精確預(yù)報就是日均氣溫穩(wěn)定在≥0℃結(jié)束時進行家畜屠宰最為適宜。分析盆區(qū)近20年穩(wěn)定通過0℃終日變化（圖15）可以看出，歷年穩(wěn)定通過0℃終日平均日期為11月6日，從變化趨勢來看，呈略遞增趨勢，穩(wěn)定通過0℃終日有推后趨勢。大部分牧業(yè)區(qū)已有冷凍儲藏條件，所以盆區(qū)牧區(qū)其0℃達到后即可開始進行屠宰。綜合上述分析，將日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃終日至15 d內(nèi)作為格爾木盆區(qū)牧區(qū)的屠宰期指標，即屠宰最佳時段為11月上、中、下旬，選擇晴好天氣進行。

圖15 格爾木盆區(qū)歷年穩(wěn)定通過0℃終日

2.5 分析牧事活動期間潛在的氣象災(zāi)害

2.5.1 轉(zhuǎn)場期潛在的氣象災(zāi)害夏秋季轉(zhuǎn)場達到其相應(yīng)的界限溫度穩(wěn)定通過初日和終日的要求；夏季轉(zhuǎn)場時家畜可飽食青草，秋季轉(zhuǎn)場時家畜尚未掉膘，這是轉(zhuǎn)場的基本條件；家畜轉(zhuǎn)場時要避開連陰雨或大風等不利天氣，特別是唐古拉地區(qū)年降水量達到290 mm以上，選擇晴好天氣轉(zhuǎn)場是關(guān)鍵，避免家畜在轉(zhuǎn)場途中因能量消耗過大而造成家畜疲勞、生病甚至死亡。

2.5.2 剪毛、抓絨期潛在的氣象災(zāi)害剪毛、抓絨期最忌遇陰雨天氣，剪毛、抓絨期其相應(yīng)界限溫度要穩(wěn)定通過；剪毛抓絨過早，氣溫偏低，家畜受冷后代謝不平衡，稍有天氣變化易受凍害染病，重者將導(dǎo)致死亡。剪毛抓絨過遲，畜體散熱減緩，受到太陽輻射照射和高溫環(huán)境的影響［11］，畜體易患熱射病，家畜變得懶惰，食欲下降，影響家畜抓膘生產(chǎn)。

2.5.3 屠宰期潛在的氣象災(zāi)害屠宰期時最好有冷藏設(shè)備，選擇畜體膘情最好的時期進行宰殺，以獲得最高的肉產(chǎn)量，達到提高經(jīng)濟效益的目的。穩(wěn)定通過0℃終日時即可進行，后期溫度會越來越低，家畜開始掉膘。

2.5.4 產(chǎn)仔期潛在的氣象災(zāi)害前期沒有分析具體的氣象指標，但在具備棚圈設(shè)施和補飼的條件下，提倡生產(chǎn)冬羔是有利的；沒有棚圈設(shè)施時，陰雨天氣、大風及凍害天氣對家畜產(chǎn)仔非常不利，幼畜可能抵御不了外界的氣候而夭折。

3 小結(jié)

1）日平均氣溫≥3℃的初日作為唐古拉地區(qū)牧草返青期的始期；日平均氣溫≥5℃的初日作為盆區(qū)牧草返青期的始期。

2）唐古拉地區(qū)夏季牧場轉(zhuǎn)場時間確定為日平均氣溫穩(wěn)定通過5℃初日后10?20 d為宜；日平均氣溫穩(wěn)定通過5℃終日作為唐古拉地區(qū)秋季牧場轉(zhuǎn)場的指標。

3）格爾木盆區(qū)夏季牧場轉(zhuǎn)場確定為穩(wěn)定通過10℃初日后10?20 d為宜；日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃終日作為盆區(qū)牧區(qū)秋季牧場轉(zhuǎn)場的指標。

4）日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃初日至10 d內(nèi)作為唐古拉地區(qū)剪毛、抓絨的指標，日平均氣溫穩(wěn)定通過15℃初日至10 d內(nèi)作為格爾木盆區(qū)牧區(qū)剪毛、抓絨的指標，選擇晴好天氣進行。

5）日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃終日至10?20 d內(nèi)作為唐古拉地區(qū)屠宰期的指標，日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃終日至15 d內(nèi)作為盆區(qū)牧區(qū)的屠宰期指標，選擇晴好天氣進行。

6）分析了各種牧事活動潛存的氣象災(zāi)害，最大限度避免氣象災(zāi)害對牲畜的影響是保證牧區(qū)牧業(yè)發(fā)展的重要措施。