新疆草地气候生产潜力变化特征及对气候响应的预测研究

摘要/Abstract

摘要： 基于新疆地区52个气象站点1959—2008年逐月气温、降水资料,利用Miami模型和Thornthwaite Memorial模型、线性趋势线、ArcGIS反距离权重插值等方法,对新疆草地生产潜力的时空变化特征进行分析。结果表明,近50 a来,新疆草地温度、降水、蒸散生产潜力均表现为显著增加,且四季和生长季各生产潜力也呈线性增加,夏季和生长季增幅最大,其次,草地生产潜力以及增幅均表现为北疆高于南疆,基本为由南向北递增,并和多年平均降水量变化一致。其中,水分条件是影响新疆草地生产潜力的主导因素。根据二元一次线性回归方程计算得出,年平均气温每升高/降低1 ℃,草地的年气候生产力增加/减少17.309 kg·hm-2·a-1,年降水量每增加/减少1 mm,草地的年气候生产力增加/减少24.392 kg·hm-2·a-1。

关键词: 新疆, 草地, 气候生产潜力, Miami模型, Thornthwaite Memorial模型

Abstract: Based on observed data of monthly temperature and precipitation of 52 weather stations from 1959 to 2008 in Xinjiang, the spatial and temporal characteristics of potential climate productivity of grassland were analyzed with Miami and Thornthwaite Memorial models, linear trend analysis, and inverse distance weighted interpolation. Research results indicated that the grassland potential productivity induced by temperature, precipitation, evapotranspiration appeared a significant increase trend in recent 50 years in Xinjiang. The grassland potential productivity of four seasons and growing season also showed a linear increase, but such an increase was stronger in summer and in growing season than in the other seasons. The grassland potential productivity in Northern Xinjiang was more than in Southern Xinjiang as well as its increase amplitude, this change showed increasing from south to north, which is consistent to multi-year average precipitation. Moisture condition is a dominant factor for the grassland potential productivity in Xinjiang. According to a binary linear regression equation, the grassland potential productivity increase(or decrease) 17.309 kg/(hm2·a) when temperature increase(or decrease) 1 ℃per year, and the variation value for precipitation is 24.392 kg/(hm2·a).

Key words: Xinjiang, grassland, potential climate productivity, Miami model, Thornthwaite Memorial model

中图分类号:

S812

张锐, 刘普幸, 张克新. 新疆草地气候生产潜力变化特征及对气候响应的预测研究[J]. 中国沙漠, 2012, 32(1): 181-187.

ZHANG Rui, LIU Pu-xing, ZHANG Ke-xin. Spatio-temporal Characteristics of Potential Climate Productivity of Grassland and Its Responses to Climate Change in Xinjiang, China[J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2012, 32(1): 181-187.

参考文献

[1]孙睿,朱启疆.中国陆地植被净第一性生产力及季节变化研究[J].地理学报,2000,55(1):36-45.

[2]侯西勇.1951—2000年中国气候生产潜力时空动态特征[J].干旱区地理,2008,31(5):723-730.

[3]杨正礼,杨改河.中国高寒草地生产潜力与载畜量研究[J].资源科学,2000,22(4):72-77.

[4]郝璐,吴向东.内蒙古草地生产力时空变化及驱动因素分析[J].干旱区研究,2006,23(4):577-582.

[5]崔文芳,高聚林,刘克礼,等.呼伦贝尔岭东南旱作丘陵区气候资源潜力分析[J].干旱地区农业研究,2005,23(3):122-127.

[6]郭志华,李琼蝉.广东省植被潜在生产力的估算及其分布[J].热带亚热带植物学报,1997,5(1):45-52.

[7]赵艳霞,王馥棠,刘文泉.黄土高原的气候生态环境、气候变化与农业气候生产潜力[J].干旱地区农业研究,2003,21(4):142-146.

[8]王维芳,王琪,李国春,等.基于气象模型的黑龙江省植被净第一性生产力[J].东北林业大学学报,2009,37(4):27-19.

[9]肖卉,沈瑱,唐红昇,等.江苏省植物气候生产力时空演变特征[J].气象科学,2008,28(增刊):97-100.

[10]王胜兰.基于5种气候生产力模型的乌鲁木齐地区NPP计算分析[J].沙漠与绿洲气象,2008,2(4):40-44.

[11]苏占胜,陈晓光,黄峰,等.宁夏农牧交错区(盐池)草地生产力对气候变化的响应[J].中国沙漠,2007,27(3):430-435.

[12]孙建光,李保国,卢琦.青海共和盆地草地生产力模拟及其影响因素分析[J].资源科学,2005,27(4):44-49.

[13]谢云,王晓岚,林燕近.40年中国东部地区夏秋粮作物农业气候生产潜力时空变化[J].资源科学,2003,25(2):7-13.

[14]周广胜,张新时.全球气候变化的中国自然植被的净第一性生产力研究[J].植物生态学,1996,20(1):11-19.

[15]程霞,李帅,师庆东.阿勒泰地区气候生产力变化分析[J].干旱地区农业研究,2007,27(3):86-88.

[16]李刚,周磊,王道龙,等.内蒙古草地NPP变化及其对气候的响应[J].生态环境,2008,17(5):1948-1955.

[17]林慧龙,常生华,李飞.草地净初级生产力模型研究进展[J].草业科学,2007,24(12):26-29.

[18]刘新平,吕晓.新疆牧草地资源利用动态变化及其绩效分析[J].干旱区地理,2009,32(1):81-86.

[19]许鹏.新疆草地资源特征与生态治理[J].新疆环境保护,2004,26(增刊):34-37.

[20]刘彩红.近45 a新疆气候特征及异常研究[D].南京信息工程大学,2008:9-10.

[21]傅德平,赵志敏,苏静,等.基于GIS的新疆降水空间插值方法分析[J].水土保持研究,2008,15(6):35-37.

[22]王春芳,叶茂,徐海量.新疆草地生态系统的服务功能及其价值评估初探[J].石河子大学学报(自然科学版),2006,24(2):217-222.

[23]王毅荣,林纾.近70年中国黄土高原气候生产力演变分析[J].草业科学,2006,23(9):1-6.

[24]赵慧颖,魏学占,乌秋力,等.呼伦贝尔典型草原区牧草气候生产潜力评估[J].干旱地区农业研究,2008,26(1):138-159.

[25]陈国南.用迈阿密模型测算我国生物生产量的初步尝试[J].自然资源学报,1987,2(3):270-278.

[26]施雅风,沈永平,李栋梁,等.中国西北气候由暖干向暖湿转型的特征和趋势探讨[J].第四纪研究,2003,23(2):153-164.

[27]靳立亚,符娇兰,陈发虎.近44年来中国西北降水量变化的区域差异以及对全球变暖的响应[J].地理科学,2005,25(5):568-572.

[28]李瑜琴,赵景波.过度放牧对生态环境的影响与控制对策[J].中国沙漠,2005,25(3):404-408.

[29]王芳芳,吴世新,杨涵.基于3S的近15 a新疆LUCC时空变化研究及分析[J].中国沙漠,2009,29(4):638-640.

[30]宋怡,马明国.基于SPOT VEGETATION数据的中国西北植被覆盖变化分析[J].中国沙漠,2007,27(1):89-93.