若尔盖湿地天然牧草生育期变化特征及其对气候变化的响应

基于若尔盖地区天然牧草1983~2013年生育期观测资料和近50年地面气象观测资料,通过趋势分析、相关分析、M-K突变检验和积分回归等数学方法分析了研究区气候变化特征及其对天然牧草高原早熟禾生育期的影响,以揭示若尔盖湿地天然牧草生育期对气候变化的响应规律。结果表明:(1)研究区年降水量有微弱下降趋势,牧草生长关键期5~9月有效降水日数下降趋势最为显著;年均气温、最高气温、最低气温升高趋势显著;牧草生长季4~9月逐月积温有显著增加的趋势;草地干燥指数以0.0256/10a的速率上升,1990s中期后暖干化加剧。(2)2000s牧草返青期、分蘖期、抽穗期较1980s提前,开花期较1990s延后了4天、黄枯期较1980s提前了12天,较1990s延迟了9天、生长期较1980s减少了20天,较1990s增加了8天。(3)3月≥0℃积温、4月和6月≥3℃积温的显著增加,导致了牧草返青期、分蘖期、抽穗期提前;除返青期外有效降水日数越多,生育期越提前,反之亦然;(4)牧草生长期对平均温度、气温日较差、有效降水日数等气象因子敏感;在牧草生长关键期7月不出现干旱或干旱程度较轻的情况下,气候变暖将导致生长期延长。

典型草原CO_2通量变化特征对环境因子的响应

为准确估算评价草原生态系统碳源/汇和合理利用草地资源提供科学依据。采用涡度相关法对锡林浩特典型草原生态系统CO2通量的日变化、牧草不同生育期CO2通量变化规律以及与环境因子的关系进行分析。结果表明,草原生态系统CO2通量具有明显的日变化特征,白天以吸收CO2为主,夜间表现为呼吸排放CO2,夜间较白天变化相对稳定;CO2通量晴天与阴天日变化趋势一致,但阴天变幅大于晴天;在牧草不同生育期和不同天气背景下,CO2通量的日变化特征不同。CO2通量波动晴天大于阴天,但无论晴天还是阴天,返青期、黄枯期为大气CO2的源;开花期为大气CO2的汇,且开花期CO2净吸收通量明显高于生长初期和黄枯期,而黄枯期CO2呼吸排放通量明显高于生长初期和开花期。牧草在不同生育期的CO2通量与光合有效辐射强度、平均气温、地表平均温度、5 cm平均地温和平均风速等环境因子密切相关。

青海湖地区气候变化对西北针茅生长发育和产量的影响

利用青海湖北岸海北牧业气象试验站西北针茅(Stipa krylovii)定位观测资料,应用逐步回归、小波分析、Logistic曲线拟合、M-K检验等方法,分析了气候变化对牧草生长发育和产量形成的影响。结果表明,研究区年平均气温呈极显著上升趋势,升幅为每10年0.529℃,1986年和1997年气温发生突变;降水量呈逐年上升趋势,气候倾向率为每10年4.955mm,年降水量有一个9年左右的振荡周期;年蒸散量和日照时数也呈上升趋势;气候变暖使青海湖北岸温性草原典型牧草西北针茅营养生长期提前,生殖生长期推迟,从而使牧草整个生育期延长,为物质和能量的积累及产量形成奠定了基础。影响西北针茅返青、开花、成熟和黄枯期的主要因子是热量条件,水分和日照条件也是影响牧草生育期的因子,对于不同生育期,其影响大小有所不同;返青期主要受2-4月最高气温和上年8月降水量的共同影响,气候变化可使返青期提前,黄枯期推迟;6月平均最低气温和3-6月小型蒸发量共同影响牧草高度,气候变化使西北针茅高度增加;牧草产量与6-7月最低气温呈正相关关系,与6-8月日照时数呈负相关关系,这两个因子变化趋势使产量呈增加趋势。

温性草原西北针茅对气候变化的响应

利用青海湖北岸海北牧业气象试验站西北针茅定位观测资料,分析了气候变化对牧草生长发育和产量形成的影响。结果表明,研究区年平均气温呈极显著上升趋势,升幅为0.529℃/10年,1986年和1997年气温发生突变;降水量呈逐年增加趋势,气候倾向率为4.955mm/10年,年降水量有一个9年左右的振荡周期;年蒸散量和日照时数也呈增加趋势;西北针茅返青期主要受2—4月最高气温和上年8月降水量的共同影响,气候变化可使返青期提前,气候变暖使牧草黄枯期推迟;6月平均最低气温和3—6月小型蒸发量共同影响牧草高度,气候变化使西北针茅高度增加;牧草产量与6—7最低气温成正相关关系,与6—8月日照时数成负相关关系,这两个因子变化趋势使产量呈增加趋势。