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气候变化对内蒙古荒漠化草原优势植物物候的影响

来源:我们爱旅游
生态环境学报2013,22(1):50.57 Ecology and Environmental Sciences http://www.jeesci.com E—mail:editor@jeesci.com 气候变化对内蒙古荒漠化草原优势植物物候的影响 李夏子L ,郭春燕。,韩国栋 1.内蒙古农业大学生态环境学院,呼和浩特010018,内蒙古;2.内蒙古气象科学研究所,呼和浩特010051,内蒙古 3.内蒙古气象服务中心,呼和浩特010051,内蒙古 摘要:近年来,植物物候已成为全球变化敏感而准确的综合指示器。深入研究区域气候变化对草原优势牧草生长发育的影响和 监测草原生态环境变化,对指导当地农牧业生产、作物品种的生态学分类、自然区划或农业气候区划的指标,提供有力的基础 理论支持。文章基于内蒙古西部荒漠化草原乌审召和锡林高勒两个牧业气象试验站1983--2009年优势牧草的物候期数据和同期 气象数据,在分析年平均气温、年降水量和牧草物候期各指标线性趋势的基础上,研究了气候变化对内蒙古荒漠化草原优势牧 草返青、开花与黄枯日期早晚的影响,结果表明:(1)1983--2007年内蒙古荒漠化草原区年平均气温升高明显,气候倾向率在 0.34—0.57 ̄C/10a之间,年降水量无显著变化,气候朝着暖干化方向发展。(2)受春季气温和降水的影响,27年间内蒙古荒 漠化草原区供试草种中,除乌审召的碱茅返青呈现明显的延后趋势,平均每年延后0.6 d夕 ,大部分牧草发育期呈提早趋势,幅 度为0.1~0.6 d/a;研究期间,优势牧草的开花期总体呈提早趋势,其中锡林高勒的霸王和猫头刺开花提早最为显著,二者始花 日期平均每年提前0.5 d和1.1 d;在夏末初秋气温和降水的综合影响下,内蒙古荒漠化草原区不同站点优势牧草的黄桔期变化差 异明显,其中乌审召的优势牧草黄枯均表现为显著或极显著的延后趋势,幅度为0.6 d一0.8 d/a;而锡林高勒优势牧草的黄枯期 则大部分表现为不显著的提前态势,究其原因,是由于锡林高勒站点在牧草黄枯前1—2个月气温升高和降水量减少所致。(3) 虽然荒漠化草原区各草种物候期均有所变化,但整体上在气候变暖的背景下,所有供试植物生长季均不同程度的延长。 关键词:气候变化;植物物候;荒漠化草原;内蒙古 中图分类号:Q948 文献标志码:A 文章编号:1674.5906(2013)01—0050—08 引用格式:李夏子,郭春燕,韩国栋.气候变化对内蒙古荒漠化草原优势植物物候的影响[J].生态环境学报,2013,22(1):50—57. LI Xiazi,GUO Chunyan,HAN Guodong.Impacts of climate change on phenological phases of dominant grass species in the desert steppe in Inner Mongolia[J】.Ecology and Environmental Sciences,2013,22(1):50—57. 植物物候是植物应对环境变化时表现出的一 季物候期推迟1.6 d、而整个生长季则延长3.6 d【4J。 Cleland等通过模拟加利福尼亚中部沿海的区域 气候变化,发现气候变暖是草原植物开花与冠层 变绿时间提前的关键因子,而降水量增加对草原 植物的物候变化未产生一致性的影响I5J。国内对 物候变化的研究也大多集中在气候变暖对植物物 候的影响方面_6 J。但是,在气候变化背景下对草 原植物及荒漠植物生长发育的研究因物候观测站 覆盖度严重不足,不仅起步较晚,而且大尺度上 系列生活史对策,它关系到植物体本身的生存繁 衍和群落生物多样性的维持。在植物长期的进化 过程中,植物物候与气候变化之间形成了稳定的 耦合关系【1]。在全球气候变暖背景下,植物物候 对气候变化的响应已成为近些年来物候学的一个 研究热点。国外研究因植物物候观测资料齐全, 起步较早,已经取得了丰富的成果。据报道:1969 1998年,由于欧洲地区早春(2—4月)气温升 高,使得植物平均物候提早了8 d,年平均气温每 升高1℃,观测植物的生长季延长5 d J,北美春 季物候也在1959--1993年间提早了6 dp J。另外, Menzel(2000)通过对欧洲国际物候园l959—1996 年间的资料研究发现:一些植物种物候期变化表 现如下:平均每10年春季物候期提前2.1 d,秋 —物候与气候分析成果甚少。张峰等研究了内蒙古 克氏针茅草原植物物候及其与气候因子关系,结 果表明:植物物候的变化整体呈返青期推后其它 物候期提前趋势,生长季延长;光照和温度是影 响内蒙古克氏针茅草原植物物候格局的主要因素 J陈效逑等利用内蒙古草原7个牧业气象试验 。基金项目: 国家自然科学基金项目(40865005;41165005);国家科技部科技基础性工作专项(2007FY210100) 作者简介: 李夏子(1987年生),女,博士研究生,主要从事生态与气候变化应用研究。E-mail:lizjqxj@163.tom _通讯作者:韩国栋。E—mail:zhaohhyy2008@yahoo.tom.cn 收稿日期: 2012—10—09 李夏子等:气候变化对内蒙古荒漠化草原优势植物物候的影响 站1983--2002年的羊草物候观测数据,从全省 速3.9 m/s,年平均气温8.3℃,年平均降雨量140.5 区域的角度对返青和黄枯日期与气温和降水量的 关系进行了统计分析,得出各站羊草返青期和黄 枯期均以显著提前的趋势占优势,多数站点的生 长季节(返青到黄枯期间)呈缩短的趋势 …。常 兆丰等对甘肃民勤荒漠区l974—2007年42种中 生、旱生植物的物侯观测资料进行了分析。结果 表明1974年以来,当地中生植物春季物候平均提 前了9 d,落叶末期平均推迟了3 d;旱生植物春 mm,年平均日照时数3 252.8 h。 根据所收集资料的完整性和年代的连续性, 乌审召选取碱茅(Puccinellia distans L. ,.,.)、芦 苇(Phragmitesaustralis)、赖草(Leymus secalin (GeorgO TzveL),锡林高勒选取霸王(Sarcozygium xanthoxylum Bunge)、狭叶锦鸡儿(Caragana stenophylla Pojark.)、白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)、猫头刺(Oxytropis aciphylla Ledeb.)这几 季物候期平均提前了6.5 d, 落叶末期平均推迟了3.9 dL11]o 因此,近年来,随着全球气候变化,植物物 候已成为全球变化敏感而准确的综合指示器 [12-13]。本文选择内蒙古西部荒漠化草原区作为研 究区域,从区域和植物生长季的尺度,系统分析 2个站点资料1983--2009年期间优势牧草物候期 与气候因子之间的关系,旨在深入揭示荒漠化草 原类型优势牧草对气候变化响应的统计特征,这 对掌握植物物候和气候的变化规律,了解气候变 化对生态系统的影响,并进一步评估气候变化对 内蒙古荒漠化草原植物的影响,寻找应对气候变 化的措施以及监测草原生态环境,具有重要的科 学意义和实践价值[14-15J。 1材料与方法 1.1 资料来源 内蒙古自治区位于祖国北部边疆,地处北纬 37。3O ~53。2O ,东经97。10 ~126。O2 之间,以温 带大陆性季风气候为主。全区年平均气温在.5~ IO ̄C之间,自东北向西南递增;年平均降水量在 35~530 mm之间,自东向西或自东南向西北递 减。自20世纪80年代起,内蒙古草原区共有8个气 象与牧试站开始对牧草发育期及产量形成进行连 续观测,其中位于西部荒漠化草原区分别为乌审 召气象与牧试站(地理坐标1 09。02'E,39。06'N, 海拔1 312.2 rn)和锡林高勒气象与牧试站(地理 坐标105。23 E,39。05'N,海拔l 235.0 1TI o 乌审召属于中北纬温带半干旱荒漠化草原 区,四季分明,冬季寒冷漫长,春季风大、沙尘 天气多,夏季温热,降水集中,秋季短促,无霜 期较长,日照充足,积温有效性高,蒸发量大。 年均风速3.0 m/s,年平均气温6.8℃,年平均降水 量3l6.8 mm,降水主要集中在6~8月份,年平均 日照时数为3 044.0 h。锡林高勒位于内蒙古自治区 阿拉善盟阿左旗东南部,属暖温带荒漠干旱区, 为典型的干燥大陆性气候。地形地貌以沙漠戈壁 为主,境内植被稀少,生态脆弱。具有风沙大、 干旱少雨、日照充足、蒸发量大的特点。年均风 个优势草种作为研究对象。 1.2数据处理与研究方法 本文选取荒漠草原区优势植物1 983--2009年 的返青期、开花期和黄枯期3个生长发育关键阶段 进行物候变化特征研究,同时运用所选2个站点同 期的逐日平均气温和逐日降水量进行气候变化的 水热特征分析。牧草发育期日期均采用Julian days——JD日序换算方法【 】,即计算牧草各个发 育期日期距离当年1月1日的日数(d o统计方法 用一次线性方程来定量描述牧草返青、开花、黄 枯期日期及水、热气象因子的自回归变化趋势, 即以年代为时间因子,计算各站点年均气温、年 降水量、牧草返青、开花和黄枯日期、生长季长 度的线性趋势;其次,将发育期与所分析时段的 平均温度和降水量进行相关、回归分析。为统一 计算,本文所有统计分析运用SPSS13.0完成。 2结果与分析 2.1 气温和降水的年际变化 对内蒙古荒漠化草原区2个牧试站1983— 2009年问全年、春季(3—5月)、夏季(6—8月)、 秋季(9—1 1月)平均气温和降水量变化趋势分析 表明(表1):27年间,乌审召和锡林高勒两个站 点的年平均气温呈显著或极显著的上升趋势,二 者的气候倾向率分别为0.34℃/10a(P<O.05)、 0.57 ̄C/lOa(P<0.01 o其中,春季牧草返青时升 温表现最为显著,对年平均气温升高的贡献率最 大。研究期间,春季两个站点平均气温升高速率 分别为0.70 ̄C/10a和0.87 ̄C/10a,升温幅度均达 到极显著水平(P<0.01);两个牧试站气温在夏季 和秋季没有表现出明显的变化趋势。对全年及各 季节降水量分析得到,27年问,乌审召年降水量 呈微弱的递减趋势,而锡林高勒则呈微弱的增加 趋势,但均未达到显著水平;两个站点春季和夏 季降水量均表现出不显著的减少态势,而秋季降 水量则表现出增加趋势,其中锡林高勒秋季降水 量增加幅度为9.24 mm/10a(P<0.05),达到显著水 平。总体而言,1983--2009年间,整个内蒙古西 部荒漠化草原区降水量无明显变化,气温则逐渐 52 表1 乌审召和锡林高勒牧试站生长季平均气温和降水■的 年际变化趋势(1983--2009年) Table 1 Inter-annual change trends ofmean growing seasonal air 生态环境学报第22卷第1期(2013年1月) temperature nd aprecipitation at Wushenzhao and Xilinganle climate stations(1983-2009) 每年推后约0.6 d,黄枯期则延迟约0.8 d;赖草只 有黄枯期延后显著(P<O.05),大约每年延迟0.7 d。 另一个优势草种——芦苇,其返青与开花期分别 表现为不显著的提早和延后态势,而黄枯期也同 样极显著延后(P<O.O1),延迟幅度0.6 d/a。 2.2.2锡林高勒优势牧草物候期变化 研究期间锡林高勒的4种优势牧草各发育期 均表现为提前变化态势(图2),霸王返青、开花 期均极显著提前(P<0.01),黄枯期也提早显著 (P<0.05),三个物候期变化幅度均约为0.5 d/a;经 检验,狭叶锦鸡儿各发育期提前均尚未达到显著 水平;猫头刺返青提早显著(P<0.05),开花期极 显著提前(P<0.01),两个发育阶段分别每年提前 约0.5 d和1.1 d;白刺只有返青期显著提前,幅度 为0.6 d/a。 2.3气候变化对内蒙古荒漠化草原区植物物候 的影响 2.3.1 气候变化对植物返青期的影响 研究区优势牧草的返青在空间上呈现自东向 西逐渐提前的空间变化特征,乌审召优势牧草返 —升高,实质上表现出暖干化的趋势,这构成了研 究区牧草生长发育的基本水热条件及牧草物候期 变化的研究背景。 2.2 内蒙古荒漠化草原区优势牧草物候期变化 特征 2.2.1乌审召优势牧草物候期变化 1983--2009年间,乌审召气象与牧试站所选 择的3种优势草中,碱茅与赖草的返青、开花及黄 枯期表现出相似的变化趋势(图1)。其中,27年 间碱茅返青与黄枯均极显著延后(P<0.01),开花 期则不显著提早。回归分析表明:碱茅返青平均 青多集中在4—5月,而锡林高勒牧草则多集中在3 4月开始萌芽。气象因子与返青日期的相关分析 表明(表2):绝大多数优势牧草返青时间的变化 主要受春季气温的影响。乌审召碱茅返青与4月气 温呈显著正相关,回归结果说明3—4月气温每 升高1℃,其返青日期(距当年1月1日的日数) ——一◆一一返青期 警 黄枯期 线性(开花期) ★一一开花期 线性(返青期) 线性(黄枯期) 250 200 ’ ————’—— — 蕞 。 l0o 鑫200} 。 。。 50 ——一一y 2=0_0281x+239 0f ◆| 一 罐 50 — ◆ ◆_.,◆ —L. y 3:0 5763 +268.一u川j …O—6 u ~一一一一一一 0 1983 1987 l99l l995 l999 2003 2007 20I1 年份 1983 1987 l99l l995 1999 2003 2007 年份 注: y2、Y3分别表示返青、开花、黄枯期的线性回归方程;下同 图1乌审召优势牧草物候期变化(1983--2009年) Fig.1 Change ofthe phenological phase ofdominant grass species in Wushenzhao(1983--2009) 李夏子等:气候变化对内蒙古荒漠化草原优势植物物候的影响 ◆一 返青期 x 黄桔期 线性(开花期)一一●一一开花期 一一一线性(返青期) —— 线性(黄枯期) 350 × x X 300 Yl=-0+2698x+94・037 250 罪 2oo l …一— 蔷l50 Y =,0 4768x+122 05 ● 罐 . ▲ ...▲..-..,J —▲....▲.▲.—●广_▲一▲一 :-=.== ::,.、., r…’’……:T:=_ 一▲—“’ ’、.,’ : ’” 羹 50 O Y 3 一0.4762x+305・85 1983 1987 1991 1995 1999 2003 2007 2011 1983 1987 1991 1995 1999 2003 2007 201 1 年份 年份 250 25O 忝200 喜150 躁200 {皿 鍪150 _Ⅲ 100 50 挺100 50 0 0 1983 1987 1991 1995 1999 2003 2007 2011 1983 1987 1991 1995 1999 2003 2007 201 年份 年份 图2锡林高勒优势牧草发育期变化(1 983--2009年) Fig.2 Change ofthe phenological phase 0fdominant grass species in Xilinga01e(1983_2009) 表2优势牧草返青期与气象因子的相关关系(1983_-2009年) 苫 一 延后约4 d。前述分析(表1)结论已表明乌审召 春季气温呈增大趋势,由此可以印证碱茅返青 期受气候变暖影响呈延后趋势。芦苇返青与春 季低温呈极显著负相关,3—4月、3—5月气温 每升高l oC,返青日则会相应分别提前1.7 d、 2.7 d。赖草返青只受3月降水的影响,3月降水 每减少10 mm,赖草返青延迟1.6 d。锡林高勒所 选牧草返青期均与春季气温呈极显著或显著负 相关关系,回归分析结果显示:3月、3—4月、 3—5月气温每升高1℃,霸王返青提前2.6 d、 3.1 d、4.4 d;猫头刺提前3-3 d、4.2 d、5.7 d; 白刺则提前3.2 d、3.6 d、4.6 d;而狭叶锦鸡儿 返青与3月、3—4月气温相关,气温每升高1℃, 返青则提前约2.1 d。 生态环境学报第22卷第1期(2013年1月) 2.3.2气候变化对植物开花期的影响 花日提前2-3 d、3.0 d、4_3 d;狭叶锦鸡儿花期提 早2_3 d、3.7 d、5.0 d;而猫头刺花期提前的幅度 较大,为5.2 d、6.4 d、7.9 d。白刺花期在5月中下 内蒙古荒漠化草原植物的开花期受到春夏气 温和春末夏初降水因子组合的影响。研究区温度 较高,植物开花所需的热量条件能够得到基本的 满足,但由于可利用的土壤水分有限,加之蒸腾 作用消耗水分,因此,植物开花与降水呈显著负 相关,例如乌审召的碱茅与赖草,二者的花期均 集中在6月中下旬。对于碱茅而言(表3),4—5 月气温每升高1℃,开花提前2.9 d,而5—6月降 水每增加10 mm,其开花日则会提前4.0 d;赖草 开花日受气温和降水的综合影响,4月、4—5月气 温每升高1℃,5—6月降水每增加10 mm,它的 开花日期则相应提早1.7 d、2.6 d与5.1 d。芦苇开 花较晚,花期主要集中在8月中下旬至9月初,其 开花期与8月气温呈显著正相关,当月气温每升高 1℃,芦苇开花日延后3.1 d。 锡林高勒站点牧草开花日期主要与春季气温 相关(表3),霸王、狭叶锦鸡儿、猫头刺三者的 开花期均集中在4—5月,因此,3月、3—4月、3 5月气温是它们开花早晚的关键影响因子。统计 结果显示这3个时段气温平均每升高1。C,霸王开 —旬至6月上旬,开花日的早晚受3—4月、3—5月气 温和3—5月降水这几个气象因子组合的影响,统 计时段气温每升高1℃、降水量每增加10 mm, 白刺开花日则会分别提早3.5 d、4.6 d和2.1 d。 2.3.3气候变化对植物黄枯期的影响 内蒙古荒漠化草原区优势牧草种类不同,其 黄枯早晚也有所差异(表4)。乌审召碱茅多于7 月下旬至8月中、下旬黄枯,赖草黄枯大约晚于碱 茅1个月。二者的黄枯日期均与黄枯前1—2个月的 气温呈显著正相关,这说明植物叶片从开始生长 到衰老需要一定的积温,相关时段温度较高,才 能达到黄枯所需的热量条件,这也与其他学者前 期的一些研究结果类似 …。回归结果显示,6—8 月、7—8月气温每升高l℃,碱茅的黄枯期将推 后5.0和5.6 d,6—7月气温每升高1℃,赖草将延 后4.2 d进人黄枯期。芦苇多于9月中下旬至10月上 旬黄枯,经分析,其黄枯早晚与秋季降水相关, 这与植物本身的生物学特性密不可分,9月及9一 表3优势牧草开花期与气象因子的相关关系(1 983"-2009年) Table 3 The correlation index between the date offlowering and he tclimate factors at wo sttations during(1983--2009) 表4优势牧草黄桔期与气象因子的相关关 ̄.(1983---2009年) Table 4 The correlation index between he tdate ofthe grass withered and the climate factors at wo tstations during(1983--2009) 6-8月气温 0.450* 0.535* 霸王 7-9月气温 .0.456* 7-8月气温 狭叶锦鸡儿 芦苇 8.1O月气温 .0.423* 9月降水 9.1O月降水 0_38l 0.404* 0.508* 猫头刺 7-9月气温 7-9月降水 .0.582* 0.400* 赖草 6.7月气温 白束0 8.10月气温 .0.467* 李夏子等:气候变化对内蒙古荒漠化草原优势植物物候的影响 p/ m O 0 0 O 0 0 ◆一一碱茅——卜芦苇—— 一赖草 线性(碱茅)——线性(芦苇)一一一线性(赖草) y ̄=0.2454x+110.82 1983 1987 1991 1995 1999 20113 2007 201 1 年份 图3乌审召优势牧草生长季变化趋势(1983--2009年) Fig.3 The change trend ofthe growing period ofdominant grass species in Wushenzhao(1983--2009) ——_.一霸王 I 狭叶锦鸡儿 猫头刺 *——白刺 线性(霸王) 一线性(狭叶锦鸡儿) 一线性(猫头刺) 线性(白刺 270 240 惭 210 珏 、 锇一 180 150 1983 l987 l99l l995 1999 2003 2007 年份 图4锡林高勒优势牧草生长季变化趋势(1 983--2009年) Fig.4 The change trend ofthe growing period ofdominant grass species in Xilingaole(1983--2009) 10月降水越多,芦苇黄枯则越晚,统计结果显示: 秋季降水每增加10 mm,芦苇则会推迟1.1 dE右 黄枯。 由前述分析知,乌审召优势植物的黄枯期均 呈延后态势,而锡林高勒则相反,4种研究植物黄 枯期均提前,这可能与具体生境的土壤养分、水 热条件以及植物本身的生态习性有关。锡林高勒 优势植物的黄枯期相对较晚,多集中于10月至11 月中下旬,以l1月居多。研究表明(表4):霸王 黄枯与7—9月气温呈负相关,该时段气温每升高 1℃,黄枯日期提早3.1 d;狭叶锦鸡儿和白刺的 黄枯期均与8—10月气温呈显著负相关关系,统计 结果显示,8—1O月气温每升高1℃,二者黄枯分 别提早2.1和2.6 d;猫头刺黄枯早晚受7—9月气温 和降水组合的影响,当气温升高1℃,降水减少 10 mm,猫头刺提早3.4 d进人黄枯期。 2.3.4 气候变化对植物生长季长度的影响 在气候变暖大背景下,温度升高使得大多数 植物的生长期延长[1-7,11,14】,内蒙古荒漠草原区也 表现出相同的变化趋势。虽然在研究期间不同草 种各发育期早晚有所变化,但两个站点所有供试 牧草生长季长度均表现为不同程度的延长(图3、 图4)。经回归分析,所选的7种优势牧草中,乌审 召的芦苇和赖草生长期延长幅度分别为7.0 d/10a 和6.8 d/lOa,达到极显著(P<0.01)和显著水平 (P<0.05),其余各草种生长季延长幅度不明显。 相关性检验结果表明:芦苇生长季长短变化与春 季(3—5月)以及整个生长季(3—10月)气温呈 极显著正相关(P<0.01),相应时段平均气温每升 高1℃,芦苇的生长期延长6.5 d和8.3 d;赖草生 长期与3—10月气温呈显著正相关(P<0.05),此 时段气温每升高l℃,其生长期延长7.8 d。 3结论与讨论 3.1 讨论 (1)综上研究表明,1983--2007年间,内蒙 古荒漠化草原区植物物候变化在站点尺度上可以 分为以下两种:乌审召优势牧草表现为春季物候 有所推迟或不显著的提早,秋季物候物明显延后 的趋势,锡林高勒则呈现为春季物候极显著或显 著提早,秋季物候有所提早的特征,从而导致了 整体上所有供试植物生长季的延长,这与其他学 者的研究结果一致【1’7'u,H]。因此,全球气候变暖 改变了植物开始生长和结束生长的日期,春季气 温升高使得部分植物萌芽期提早,整个生长季气 温升高又进一步延长了植物的生长期长度。 (2)内蒙古荒漠化草原区牧草或优势植物相 同的生物学特性为抗寒、抗旱和不耐涝,所以, 个体发育进程对气象因子变化的响应基本相同, 一般而言,随着各地春季气温升高趋势加剧,有利 于优势牧草提前返青,而夏、秋季的气温升高趋 势加剧,对优势牧草黄枯日期推后均有促进作用 [17-19],El照时数和降水量与气温相比,对优势牧 草返青和黄枯El期的影响相对较弱,表明气候变 暖是导致牧草返青日期提前和黄枯期推迟的主要 原因;夏季和秋季增温对优势牧草有延长的效应, 但气温高于牧草生长所需的适宜气温指标时,可 能加速了优势牧草的生长进程,反而使牧草生长 季缩短,说明气候变暖对优势牧草生长季的影响 较为复杂,还需要对牧草的各个物候期进行细致 的研究。 3.2结论 (1)1983--2007年内蒙古荒漠化草原区年平 均气温升高明显,气候倾向率在0.34~0.57℃/10a 之间,以春季最为突出;年降水量变化不大,总 体而言,气候暖干化趋势明显。 (2)受春季气温和降水的影响,27年问内蒙 56 生态环境学报第22卷第1期(2013年1月) 古荒漠化草原区大部分牧草发育期呈提早趋势, 但不同站点差异明显。春季气温对牧草返青早晚 具有重要影响,除乌审召的碱茅返青呈现明显的 延后趋势,平均每年延后0.6 d外,其余牧草返青 期提前(幅度为0.1—0.6 d/a)或变化不显著。经 分析,只有碱茅返青与3—4月气温呈显著正相关, 而其余牧草返青期均与春季气温或降水呈显著负 相关,这种结果的形成与站点当地水热条件的配 置以及牧草本身的生态适应性有关。 研究期间,优势牧草的开花期总体呈提早趋 势,只有乌审召的芦苇开花期呈不显著的延后态 势,锡林高勒的霸王和猫头刺开花提早最为显著, 二者始花日期平均每年提前0.5 d和1.1 d。 在夏末初秋气温和降水的综合影响下,内蒙 古荒漠化草原区不同站点优势牧草的黄枯期变化 差异明显,其中乌审召的优势牧草黄枯均表现为 显著或极显著的延后趋势,幅度为0.6 0.8 d/a; 而锡林高勒优势牧草的黄枯期则大部分表现为不 显著的提前态势,其中霸王黄枯提早达到显著水 平,平均每年提早约为0.5 d。究其原因,是由于 锡林高勒站点在牧草黄枯前1~2个月气温升高和 降水量减少所致。 参考文献: [1】莫非,赵鸿,王建永,等.全球变化下植物物候研究的关键问题 [J]_生态学报,2011,31(9):2593-2601. [2]CHMIELEWSKI F M,ROTZER Response of tree phenology to climate change across Europe[J].Agriculture and Forest Meteorology,2001,108(2):101一l12. [3]SCHWARTZ M D,REITER B E.Changes in North American [4]MENZEL A.Trends in phonological phases in Europe between 1951 and 1996[J].International Journal of Biometeorology,2000, 44(2 :76・81. 【5】CLELANDEE,CHIARIELLONR,LOARIE SR,et a1.Diverse responses of phenology to global changes in a grasslnd aecosystem[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States ofAmerica,2006,103:13740,13744. [6]郑景云,葛全胜,郝志新.气候增暖对我国近4O年植物物候变化 的影响[J].科学通报,2002,47(20):1582—1587. [7]张学霞,葛全胜,郑景云,等.近1 50年北京春季物候对气候变化 的响应[J]_中国农业气象,2005,26(3):263.267. [8]神祥金,吴正方,刘彩伶,等.长春市木本植物春季物候对气候 变化的响应[J].中国农学通报,2012,28(01):112—117. [9] 张峰,周广胜,王玉辉.内蒙古克氏针茅草原植物物候及其与气 候因子关系[J].植物生态学报,2008,32(6):1312.1322. [10]陈效逑,李惊.内蒙古草原羊草物候与气象因子的关系[J].生态 学报,2009,29(10):5280—5290. 【l1】常兆丰,邱国玉,赵明,等.民勤荒漠区植物物候对气候变暖的 响应[J]_生态学报,2009,29(10):5195—5206. [12]SCHNELLE F L杨郁华.植物物候[M].北京:科学出版社.1965 147.155. [13]SPARKS T H,MENZEL A.Observed changes in seasons:An overview[ ̄.International Journal of Climatology,2002,22: 1715.1725. [14]顾润源,周伟灿,白美兰,等.气候变化对内蒙古草原典型植物 物候的影响[J].生态学报,2012,32(3):767—776. [15]方修琦,余卫红.物候对全球变暖响应的研究综述[J Jl地球科学 进展,2012,17(5):714.719. [16]竺可桢,宛敏渭.物候学[M].北京:科学出版社,1980: 18—24。 [17]夏富才,潘春芳,赵秀海.温带落叶植物物候特征及其对气候变 化的响应[J】_生态环境学报,2012,20(5):793.799. 【18】孙艳玲,郭鹏.1982--2006年华北植被覆盖变化及其与气候变化 的关系[J】.生态环境学报,2012,20(1):7-12. [19]时忠杰,高吉喜,徐丽宏,等.内蒙古地区近25年植被对气温和 降水变化的影响[J].生态环境学报,2011,19(11):1594.1601. spring[J].International Journal of Biometeorology,2000,2O(8): 929.932. Impacts of climate change on phenological phases of dominant grass species in the desert steppe in Inner Mongolia LI Xiazi '-,GUO Chunya3,HAN Guodong 1.College ofEcology and Environmental Science,Inner MongoliaAgricultural University,Hohhot 010018,China 2.Meteorological Research Institute ofInner Mongolia,Hohhot 010051,China; 3.Meteorological Science and Technology Service Center ofIner Mongolia,Hohhot 01005 1,China Abstract:Climate change has been an accurate and sensitive indicator of global change in recent years.In order to take the further study on the effects of regional climate change on the plnts phenologiacal phase in the desert steppe,monitor the changes of grassland ecological environment,make for crop varieties classiifcation of ecology,natural division of agricultural climate zoning or index,guide the local agriculture and husbandry production,provide the basic theory of strong support,the phenological observation data(the germination date,flowering date,wilting date and rowigng season length)and corresponding meteorological data from two meteorological stations of the desert steppe in westem Inner Mongolia during 1 983 to 2009 were used to reveal statistical 李夏子等:气候变化对内蒙古荒漠化草原优势植物物候的影响 57 relationships between phenology and meteorology.The results showed as follows:(1)It showed the ascending trend of nnuala mean temperature in the desert steppe in Inner Mongolia.the increased rate was about O.34-0.75"C/l Oa and the change of precipitation was not apparent.The climate was getting WalTt'ler and drier.(2)Most plants green up dates WaS intensely affected by mean tempreture nd aprecipitation in spring(from March to May),the dates were 0.1-0.6 d/a in advance except Puccinellia distans L.The lfowering periods of he dominatnt species were also becoming earlier.For instance,flowering dates of Sarcozygium xanthoxylum Bunge and Oxytropis aciphylla Ledeb.in Xilingaole was getting ahead at 0.5 d/a and 1.1 d/a degrees respectively.The wilting date was influenced by the water and heat condition from late summer to early autumn and they were different at two stations.Species withered in Wushenzhao postponed for about 0.6~0.8 d/a while plants turned yellow in Xilingaole had an exhibition of he ttrend of he advatnce because the date of withered stage was closely elarted to precipiattion and tempreture prior to withering nd ayellowing in Xilingaole.(3)With the climate warming,the growing season lengths of all the tested species had prolonged though their phenological phases had changed. Key words:climate change;phenological phase;desert steppe;Inner Mongolia 

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