卓 嘎,杨秀海,罗文红. 西藏那曲地区气候变化与牧业生产的关系,资源科学,2009, 31 (3): 485-492.
摘 要: 根据那曲地区气象观测资料以及不同时段牧业生产、经济效益等方面的社会统计资料,分析了近年来该地区气候变化规律、牲畜存栏、牲畜饲养、经济效益收入等状况。在此基础上,讨论了当地气候变化与牧业生产之间的关系。结果表明:那曲地区的气候变化呈现气温增高,降水量、相对湿度、低云量增加,蒸发量、总云量、日照时数减少的趋势;那曲地区牲畜总头数、不同牲畜数量、牦牛出栏数(率)、羊出栏数(率)、仔畜成活数量呈增加趋势,牲畜死亡数呈减少趋势;总收入与牧业收入均有急剧的增长。那曲地区牧业生产与气象要素(最高气温除外)存在着密切联系,即最低气温、降水量、相对湿度、低云量与各牧业要素呈正相关,蒸发量、总云量、日照时数与牧业要素呈负相关。总体来看,气象要素的变化趋势有利于牧业生产,根据气象条件建立的拟合方程基本可以拟合出牧业要素的变化。
1 引言
那曲地区位于青藏高原中部,平均海拔4500m以上,是居于中、低纬度大面积的高寒环境。该地区天然牧草资源丰富,面积达3417.32×104hm2,占总土地面积的86.4%。草地畜牧业作为那曲地区国民经济发展的支柱产业[1],也是牧民群众赖以生存、发展的传统产业和最基本的生产生活资料。研究[2]表明,高原腹地牧业经济所面临的矛盾可归纳为两个方面:自然因素和人为因素。受全球变暖的影响,高原气候出现暖干化趋势,表征干旱气候系统的高寒草原植被带向南扩张,导致地表植被生物总量的下降以及草场载畜能力降低[3]。近年来冬季降水加重了雪灾的威胁;春季气温回升减慢,秋季降幅加快,缩短了高原植被的生长期;气候暖干化导致高原夏季降水量减少,成为植被发育不充分乃至退化的原因[4~5]。此外,暖干化还加速了土壤的侵蚀及沙漠化,土壤养分和表层水土流失。流失的氮、磷、钾等营养成份促使土壤有机质下降,直接造成土壤地力减退,牧草质量下降,牲畜抵抗力减弱,致使牧业生产受到严重损失[6]。
人为因素加速了草场的自然退化过程[7],如片面追求牲畜存栏头数、超载过牧、毁草开垦、乱挖药草等,导致草地退化问题严重以及资源和环境的冲突[8]。以西藏自治区为例,天然草地长期严重超载,尤其在冷季超载率高达141. 84%,部分地区竟高达239.4%[9]。目前,对气候变化与牧业生产的关系研究较少。但是,那曲地区作为“世界屋脊的屋脊”,牧业生产状况受高原特殊自然地理及气候条件的影响程度远大于人为因素的影响。因此,本文将针对近几十年那曲地区气候变化特征以及牧业生产状况进行分析,讨论那曲地区气候变化与牧业生产的关系。
2 数据来源
气象资料采用那曲地区7个气象站(班戈、申扎、安多、那曲、索县、比如、嘉黎) 1961年以来逐年数据,气象要素包括:最高气温、最低气温、平均气温、降水量、相对湿度、蒸发量、总云量、低云量、日照时数,选取每10年气象要素变化(除1961年~1969年为9年, 2000年~2004年为5年)的距平平均值,作为年代际变化的分析数据。牧业生产及社会经济统计资料包括: 1958年~2004年那曲地区历年末牲畜存栏情况, 1982年~2004年历年牲畜饲养、死亡和存活情况, 1979年~2004年农村经济效益收入情况,那曲地区行政区划、植被类型等相关图件。
那曲地区牧业要素的统计涵盖了那曲地区11个县的整体情况,即除了气象站所在县之外,还包括尼玛、聂荣、巴青3县以及双湖地区的牧业资料。
5 气候变化与牧业生产的关系
5.1 气候变化与植被生长状况
青藏高原高寒气候的变化规律决定了植物生长发育的节律,而植被生长状况在很大程度上影响了牧业生产。作者以往对植被生长与气象条件的关系研究[20~21]
表明:非汛期的降水对植被的生长具有十分重要的贡献。在植被生长到一定程度后,汛期或年平均降水量对植被生长的作用只在西藏中部(拉萨地区)以及阿里地区西北部得到体现。此外,对于不同植被类型,从西藏东南部向西北部归一化植被指数NDVI与气象条件的相关存在明显的地域性,森林区降水量、温度与植被覆盖主要呈现负相关,与草地和荒漠区呈现正相关。那曲地区植被主要以草地为主,降水、温度与植被的关系为正相关,即降水增多、温度升高有利于牧草生长。
5.2 气象条件与牧业生产要素的相关系数
气象要素与牲畜存栏情况、牲畜死亡数(率)、仔畜成活的相关不明显,与牦牛出栏数(率)、羊出栏数(率)、总收入及牧业收入等系数均通过90%信度检验(除最高气温外)。最低气温、降水量、相对湿度、低云量与牧业要素呈正相关,蒸发量、总云量、日照时数与牧业要素呈负相关。即最低气温越高(低),降水量越多(少),相对湿度越高(低),低云量越多(少),蒸发量越小(大),总云量越少(多),日照越短(长),牦牛出栏数(率)、羊出栏数(率)、总收入与牧业收入越高(低)。
为了解气象要素对不同区域牧业生产的影响
程度,按照气候区域的划分标准[17~18],类似地计算了分区后气象要素与牧业要素的相关系数。结果表明各区域基本符合最高气温与牧业各要素相关不显著,平均、最低气温、降水量、相对湿度、低云量与各牧业要素呈正相关,蒸发量、总云量、日照时数与各牧业要素呈负相关的规律,只是各气象要素对不同区域牧业要素影响程度不尽相同。
具体来说,东部地区最高气温、日照时数与各牧业要素的相关系数没有通过90%信度检验。平均、最低气温、降水量、相对湿度、低云量与各牧业要素呈正相关,都通过检验。蒸发量、总云量与牧业要素呈负相关,均通过信度检验(总云量与羊出栏数的相关系数除外)。对西部地区而言,最高、平均气温与各牧业要素呈正相关,但两者与牦牛出栏数(率)的相关系数均没有通过检验。最低气温、降水量、相对湿度与牧业各要素呈正相关,蒸发量、总云量、日照时数与牧业要素呈负相关,相关系数均通过检验。与其他地区不同的是,低云量与牧业要素的相关系数没有通过检验。对中部地区而言,最高气温与各牧业要素的相关系数没有通过检验。平均气温只与羊出栏率、总收入通过90%信度检验。最低气温、降水量、相对湿度、低云量与牧业各要素呈正相关,蒸发量、总云量、日照时数与牧业要素呈负相关。
总之,气象要素(最高气温除外)总体上与牧业生产和经济效益情况存在着密切联系。但是,东部地区牧业要素与最高气温、日照时数相关不显著;西部地区牧业要素与低云量相关不显著;中部地区牧业要素与最高、平均气温相关不显著。研究表明,牧业生产水平与牧草的优劣有直接关系。牧草生长受光照、热量、水分等主要气象因子的影响,而水分是牧草生长发育的主要限制因子。结合5.1节和5.2节的分析可以发现,那曲地区的气候变化呈现气温增高,降水量、相对湿度增加的趋势,有利于牧草的生长以及促进牧业生产的发展。
5.3 应用气象要素拟合牧业要素变化
为了拟合牧业生产要素的变化趋势,下面根据第5.2节中分析出的影响牧业的8个主要气象因素(最高气温除外)以及气象资料, 建立了那曲地区气象要素与牦牛出栏数(率)、羊出栏数(率)以及总收入、牧业收入之间的多元回归方程(略)。根据气象资料拟合得到的牦牛出栏数(率)、羊出栏数(率)、总收入、牧业收入与实际值的相关系数分别为 0.895(0.932), 0.905(0.931), 0.972, 0.982,均通过了99.9%信度检验。由此可见,气象条件对牧业生产具有十分重要的影响,可以用气象条件拟合出牧业要素的变化。但对于天气异常年份(如1997年底至1998年初发生特大暴雪),该方法有待于进一步研究。
6 结论
(1)那曲地区牲畜总头数、不同牲畜数量、牦牛出栏数(率)、羊出栏数(率)、仔畜成活数、总收入与牧业收入呈增加趋势,牲畜死亡数呈减少趋势。气候变化呈现气温(平均、最高、最低)升高,降水量、相对湿度、低云量增加,蒸发量、总云量、日照时数减少的趋势。分区域而言,总体上各地区气象要素变化趋势与全地区平均的变化基本一致,西部和中部地区具有相似气候特点,东部地区具有不同特征。
(2)从牲畜存栏情况看,西部牲畜总头数、中部牦牛、西部绵羊和山羊、中部马的数量最多;随着时间的演变,东部、中部牲畜总头数、绵羊数稍有减少,西部牲畜总头数稍有增加,绵羊数变化不大;中部和西部牦牛数、山羊数有所增加,而东部牦牛数变化不大,山羊数稍有减少;东部和西部马的增加明显,中部变化不大。从牲畜饲养情况看,中部牦牛出栏数、西部羊出栏数最多;中部出栏率略高于东部和西部,以东部出栏率最低,整体上牦牛出栏数(率)、羊出栏数(率)都呈现增加趋势。牲畜死亡数西部最高,中部次之,东部最少,但东部死亡率最高,其次是中部,西部最低;西部仔畜成活数最多,中部次之,东部最少;仔畜成活数除东部有所减少之外,西部和中部仔畜成活数量显著增加。从经济效益收入来看,东部总收入最高,中部次之,西部最少;牧业收入中部最高,西部次之,东部最少;总收入和牧业收入都呈现显著增加趋势。
(3)那曲地区牧业生产与气象要素(最高气温除外)存在着密切联系,即最低气温、降水量、相对湿度、低云量与各牧业要素呈正相关,蒸发量、总云量、日照时数与牧业要素呈负相关。东部地区牧业要素与最高气温、日照时数相关不显著;西部地区牧业要素与低云量相关不显著;中部地区牧业要素与最高气温、平均气温相关不显著。总体来看,气象要素的变化趋势有利于牧业生产,根据气象条件建立的拟合方程基本可以拟合出牧业要素的变化。
参考文献:
[ 1 ] 杨汝荣.西藏自治区草地生态环境安全与可持续发展问题研究 [J].草业学报,2003,12(6) :24~29.
[ 2 ] 王谋,李勇,潘胜,等.气候变化对青藏高原腹地可持续发展的影响[J].中国人口•资源与环境,2004,14 (3) :92~95.
[ 3 ] 李林,张国胜,时兴合,等.干旱对青海省水资源和农牧业的影响及其防御对策[J].青海科技,1999,6 (4) :21~23.
[ 4 ] 邱丹,张国胜.青藏高原气候变化对青南地区高寒草地生态系统的影响[J].青海科技,2002,(6) :23~25.
[ 5 ] 李英年.高寒草旬牧草产量和草场载畜量模拟研究及对气候变暖 的 响 应 [J]. 草 业 学 报,2000,(6) :77~82.
[ 6 ] 陈百鸣,刘东成,隋福祥.富裕县水土流失对牧业的影响及对策 [J].黑龙江水利科技,2005,33(5) :1~3.
[ 7 ] 王绍令,赵林,李述训,等. 青藏高原沙漠化与冻土相互作用的研究[J]. 中国沙漠,2002, (1) :33~39.
[ 8 ] 满苏尔•沙比提, 阿布拉江•苏莱曼,周俊菊. 新疆草地资源合理利用与草地畜牧业可持续发展[J].草业科学, 2002,19 (4) :11~15.
[ 9 ] 李森,董玉祥,董光荣.青藏高原沙漠化问题与可持续发展[M].北京:中国藏学出版社,2001.
[17] 高清竹,江村旺扎,等.藏北地区草地退化遥感监测与生态功能区划[M].北京:气象出版社,2006.
[18] 刘雪松,马玉才,拉巴,等.那曲地区牧业气候区划[M].北京:气象出 版社, 2003.
[20] 卓嘎,阿旺尼玛,杨秀海.西藏地区植被覆盖特征与气象因子的相 关 分 析 [J]. 气 象 科 学,2007,27{5}:488~494.
[21] 杨秀海,扎西央宗,卓嘎,等.西藏那曲地区植被覆盖状况与气象条件分析[J]. 草业学报,2008,17 (2) :102~109.