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天苍苍 野茫茫
草原奥秘知多少

发布时间:2024年06月19日 来源:中国气象报社

编者按:6月18日是全国草原保护日。草原,既有天苍苍野茫茫的粗犷,也有碧云天黄叶地的柔情。近期电视剧《我的阿勒泰》的爆火,更激发了人们对草原的关注和无限向往。天似穹庐,笼盖四野;目光所及,只此青绿。美丽的草原,到底有几多模样?我国草原之“最”有哪些?我们又该如何进行草场监测,呵护草原生态呢?本期科普看台,带您一起探寻更多草原的秘密。

专家顾问:

京林业大学草业与草原学院院长 董世魁

内蒙古自治区气象服务中心高级工程师 陈悦

新疆乌鲁木齐市气象局正高级工程师 普宗朝

内蒙古锡林郭勒盟生态与农业气象中心工程师 李慧融

气候如何“塑造”草原?

我国是全世界草原面积最大的国家,拥有天然草原3.928亿公顷,占我国陆地的41%,是面积最大、分布最广的生物土地资源和生态系统。可草原却并非总是我们印象中的那样苍翠欲滴,在不同的气候条件下,它们竟展现出了18种形态。

新疆托乎拉苏草原 图/文 陈晓文

气候条件如何影响草原种类的划分?气候变化又到底对草原有何影响呢?让我们一探究竟。

气候条件,草原类型划分的决定因素

在学术界,对草原的分类可谓是百家争鸣,如,美国以植被为基础,结合发生学和农业经营分类系统,对当地草原划分为15类,而在我国,则将草原划分成18大类。董世魁介绍,全国草地资源调查设定的中国草原分类体系,主要强调气候是草原形成和变异的决定因素。

众所周知,我国的气温从南到北大体呈现由高到低的趋势,草原的类型亦如此划分——南方主要以热性灌草丛和热性草丛为主,中部主要以温性草丛和温性灌草丛为主,北方主要以温带草原为主,青藏高原地区以高寒草原、高寒草甸为主。此外,在我国华北、东北、西北等地的山地区域还分布有高寒(山)草甸、高寒(山)草原等。

除了温度,湿度也是草原类型划分的重要指标。例如,同样是温带草原,年降水量在350毫米至450毫米之间的草原被称作温性草甸草原,其植被以中旱生禾草为主,主要分布在东北地区;年降水量在250毫米至350毫米之间的草原被称作温性典型草原,其植被以旱生禾草为主,主要分布在内蒙古中部和华北北部;年降水150毫米至250毫米之间的草原称作温性荒漠草原,其植被类型主要以旱生禾草和超旱生小半灌木组成;而年降水量在60毫米至150毫米,且蒸发量为降水量10倍以上的草原则被称作温性荒漠,这种类型的草原上有超旱生小半灌木和小灌木生长,然而覆盖度也只有15%25%,只在极为干旱的西北地区才有。

那么,在我国哪些类型的草原分布较多呢?董世魁介绍,高寒草甸和高寒草原的面积最大,因为他们密布在青藏高原广袤的土地上,其中,高寒草甸类的年降水量达到400毫米至600毫米,且80%集中在夏季,植被以莎草科和禾本科草本植物为主,覆盖度能达到80%90%;而高寒草原类的年降水量只有150毫米至300毫米,植被以旱生丛生禾草为主。

一听高寒二字,也许会被认为这里生物稀少,但实则不然。高寒草原上的物种并不比温性草原上的少,董世魁说,有些稀有物种反而更喜欢在高寒草原上生存,例如藏羚羊、野牦牛、藏野驴、雪豹等,论生物多样性,高寒草原可谓是价值极高。

气候变化给草原带来新冲击

如果说森林是陆地的立体生态屏障,那草原就是水平生态屏障。董世魁形容道,草原可以防风固沙、保持水土、涵养水源、维护生物多样性,还可以调节水旱平衡。

草原对气候的调节具有不可或缺的作用,却在全球变暖的背景下,近年反因气候变化而遭受重创

最严重的打击之一,就是草地灌丛化。所谓草地灌丛化,指本地草地植物被灌木植物所取代的现象。目前,全球50%左右的草原已经出现灌丛化现象,这对草原生态系统功能和生物多样性造成严重影响。

此外,董世魁还提出,青藏高原等高海拔地区,以及内蒙古、新疆等高纬度地区的树线存在着不同程度的上移。山体上的树木分布到一定高度的海拔之后,由于气温不足而无法继续向上分布,因此上方只生长有草。这种在山体上分割树木与草的界线就是树线。董世魁解释说,树线上移意味着树木开始向上长,从而压缩了高寒草原、高寒草甸的分布空间,使得高海拔特有的物种面临着生存风险。而这背后的罪魁祸首就是全球变暖。

气候变化所带来的极端高温,还使得本就缺水的草原更干旱,植被覆盖度进一步下降,草原沙化更严重,从而影响生物多样性。

面对气候变化带来的日益严峻的形势,董世魁呼吁,全球需协同加强草原治理和恢复,确保草原生态系统的可持续发展。若不受国家边界的限制,从全球层面进行多重效益的草原恢复,将为生物多样性带来91%的潜在效益,为缓解气候变化带来82%的效益。(于桐)

绿意盎然谁守护?

夏日雨后的内蒙古锡林郭勒草原,一碧如洗,景色宜人,绿油油的牧草平展地延伸着,洁白的羊群星星点点散布其中。是谁笔下生花,勾勒出草原一望无际的碧绿生机?

我国是草原大国,草原面积居世界第一。草原作为我国重要的生态系统类型,事关国家生态安全、粮食安全。而人口增加、不合理利用以及气候变化等因素的叠加,都会导致草原退化趋势加快,如何守护好草原至关重要。

6月中旬以来,内蒙古呼伦贝尔草原降雨天气频繁,草原旱情得到缓解,草原上绿草如茵,沃野千里。 图/文 李庭轩

草原应防哪些坏天气

气象因素是影响草原植被生长的重要因素之一,恶劣的气候条件是草原生态系统面临的一大严重威胁。

干旱是影响草原生态保护的主要气象灾害,一般一年四季均会发生,但春旱和夏旱的危害更为严重。春旱将影响牧草的正常返青,使青草期缩短,牧草产量下降。夏季是牧草生长发育及产量形成的关键时期,该季节发生干旱将导致牧草产量降低、品质下降。若发生春夏连旱,其危害更为严重。

大风与风沙、低温与霜冻、暴雨也会对牧草造成一定影响。

大风虽然能帮助一部分牧草传播花粉和种子,使之在草场上世代繁衍,但大风与风沙灾害会加速牧草蒸腾,造成生理干旱,大风甚至移动沙丘,使其覆盖草场,草原生态系统严重失调。

低温寒潮天气多次侵袭,也会对草原生态系统造成一定影响。春季若气温明显偏低或终霜冻明显偏晚,将导致牧草春季各物候期推迟,甚至对部分牧草造成冻害;秋季若气温偏低或初霜冻偏早,会导致牧草黄枯期提前,影响牧草产量及种子成熟。同样,暴雨也会破坏草地植被和土壤结构,进而加剧水土流失。

因此,需要加强草原生态气象的监测,提高牧业气象和草原生态气象灾害的预报、预警及风险评估能力;根据各地气候及畜牧业生产实际,科学评估草地载畜能力,实现以草定畜,草畜平衡,促进草原生态的良性循环。

监测防御中的科技身手

近年来,新疆、内蒙古等气象部门结合各地气候特点、草地类型、畜牧业生产实际等,优化草原生态气象及牧业气象观测站网布局,合理增加台站密度,构建覆盖草原地区的气象监测网络。通过获取草地土壤水分、牧草物候期、草层高度、盖度和地上生物量及牧草营养成分等牧业气象信息,实现对草原气候条件和牧草生长状况的实时监测。

随着遥感技术的出现,其覆盖范围广、时效性强等特点,为牧草覆盖度和生物量等参数的估测提供了新方法,不仅如此,通过多源数据融合,即卫星遥感结合气象数据、地面调查数据等,能够提供更全面的生态信息,不仅提高了监测的效率和准确性,还为草原资源的保护和管理提供了科学依据,对于促进草原生态系统的可持续发展和生物多样性保护具有重要意义,在草原生态系统动态监测、草原退化监测、畜牧业管理等方面有着广泛的应用。

内蒙古锡林浩特国家气候观象台运用激光雷达反演技术、光谱识别技术,开发了典型草原植被生育特征数字影像监测解译系统,实现了天然牧草高度、覆盖度的定位自动观测。新疆气象部门还研发智慧服务平台,提升智能化、精准化监测预警服务技术能力,并基于监测数据,为草原主管部门及牧业生产相关单位提供草原生态气象和牧业气象监测评估及预测预报服务,提高草原气象灾害易发高发区和草原生态功能重点区气象灾害的预防及科学应对能力。

值得一提的是,今年由乌鲁木齐市气象局主持,全疆十余家相关气象业务单位联合编制,经自治区市场监督管理局审批通过的《牧业气象观测规范》,410日起发布实施。《牧业气象观测规范》针对新疆草原畜牧业对气象服务和科技服务以及牧业气象信息需求,对牧业气象观测的基本要求、地段选择、牧草发育期、生长状况、生长量以及牧业气候资源、牧业气象灾害等的观测技术与方法做了详细规定和说明。(何玉婷 林禹彤)

草原之最大搜罗

在我国广袤的大地上,每片草原都是独特的诗篇。它们或湿润柔软、水草丰美,滋养着无数生灵;或干旱坚硬,坚韧地挺立在骄阳之下;或立于高寒之地,静谧而壮美,挑战着生命的极限……这些草原,各自以其独特的方式,诠释着大自然的奥秘与魅力。

湿润的草地

通常情况下,草原形成于干旱、半干旱气候条件下,降水量较少,土壤和大气处于长时间缺水的状态。而有一种草地不仅不缺水,并且很湿润,这就是沼泽草地,例如四川的若尔盖沼泽草甸、黑龙江的三江平原沼泽草甸等。

作为我国最湿润的草原类型,沼泽草地的形成和发展受到气候条件、地形条件、水文条件等多种因素影响。温湿和冷湿的气候条件是影响其形成的重要因素,年平均降水量较大,有利于水分的积累和保持。同时,平坦和低洼的地形条件使水分容易积聚,不易流失,为沼泽草地的形成提供支持。植被覆盖也能涵养水源,保持地表水分的稳定,进一步促进了沼泽草地的发育。

沼泽草地植被的植物种类组成比较简单,主要以禾本科植物为主,如芦苇、香蒲、茭笋、水烛等。由于沼泽草地特殊的生态环境,所以往往其浮游生物繁盛,极适宜鸟类聚集,构成了丰富多彩的生态系统。

干旱的草原

荒漠草原——草原的极干版,处在草原与荒漠的过渡带上,是地球上最干旱的草地。在我国,荒漠草原主要分布于内蒙古的京二线以西地区,如内蒙古的阿拉善荒漠草原等。

荒漠草原分布于干旱区,日照充足,蒸发强烈,风大沙多,年降水量小于200毫米,其往往蒸发量大于降水量,导致地表水分严重缺乏。荒漠草原的植被类型,跟沙漠地区比较接近,这里为数不多的牧草是丛生的灌木和耐旱草本植物,如沙冬青、骆驼刺、白刺、梭梭等,但牧民们依然能善用环境,养殖牲畜,与自然和谐相处。

干热的草原

我国最干热的草原,主要分布于云南南部元江、澜沧江、怒江及其若干支流所流经的山地峡谷地区,其形成和特性与焚风效应密切相关。当湿润的空气在越过山脉时,因被迫抬升形成降水而失去水分,又在山脉背风坡一侧下沉增温,变得炎热干燥,加剧了河谷地区的干热程度。同时,最干热的草原分布区气候炎热而干旱,年降水量小于1000毫米,且集中于雨季,蒸发量一般大于降水量的24倍,具有非常明显且特殊的干热河谷气候特征。

高寒的草原

我国最高寒的草原,当属位于青藏高原腹地的那曲高寒草原。

那曲高寒草原平均海拔4500米以上,在这里气候寒冷,太阳辐射强,一年四季没有绝对无霜期。较为严酷的气候条件使当地形成了以高寒草原为主的植被类型,常见的植物类型有针茅、苔草及杂类草等。那曲高寒草原以其丰富的自然景观而著称,包括雪山、冰川、湖泊、河流等,曾被《中国国家地理》评为中国最美的六大草原之一。(林禹彤)

夏日草原撒欢指南

随着旅游业的发展,享受清新的空气和美丽的自然风光成为旅游的首选。我国草原凭借其独特的自然景观、特殊的地质地貌、浓郁的人文积淀等,一直是吸引人们休闲度假的好去处。

拥有13亿多亩天然草原的内蒙古是人们旅游目的地之一。当地草原旅游具有季节性特点,其旅游旺季多数是夏季,也是青草生长的旺季。游客们能够在广阔的草原上开展骑马、体验蒙古包等活动。今年5月,由自治区气候中心等单位联合发布的乌兰察布市草原景区旅游气候舒适度评价表明,乌兰察布市草原景区旅游舒适期主要集中在5月中旬至9月上旬,夏季旅游舒适度较高。

随着暑期的到来,内蒙古草原进入旅游旺季,也正值多雨时节,且草原地区的雷电、冰雹、大风等强对流天气多发,陈悦建议,旅行中要密切关注气象灾害预警信息和风险提醒天气预报,在草原中的山区、河谷等区域的旅游活动,要重点防范山体滑坡、落石、泥石流、山洪暴发等自然灾害带来的风险,此外,草原旅游中的骑马、射箭等项目,对气象条件要求比较高,如果出现强对流天气,要及时将旅游项目改为室内,保证旅游安全。

近年来,内蒙古自治区气象部门聚焦草原旅游,持续开展天然牧草返青期、牧草长势监测评估,精准把脉草原的最美旅游季,同时,在旅游安全方面,气象部门提前与各大草原景区负责人对接,了解服务需求,制定旅游服务方案,每日发布景区天气预报,并在景区电子屏实时显示天气预报信息。

与一望无际的内蒙古草原不同,位于青海省与甘肃省交界处的祁连山草原,处在山势起伏的狭长地带中,由多块大大小小的草原连接组成。特殊的地理位置造就了祁连山草原山水相连的特点。每年7月至8月,与草原相接的祁连山依旧银装素裹,而草原上却碧波万顷,马、牛、羊群点缀其中。这个时期,也是祁连山草原最适合旅游的时间。

在河北省张家口市张北县的坝上草原,当地旅游季节平均气温在18℃左右,体感舒适,是京西绝佳的避暑胜地。张家口市气象部门提示,7月出游时,要注意突发性强降水可能引发的泥石流、洪涝和地质灾害,预防冰雹、短时雷雨大风造成的影响。(王畅王祯晗于超)

(责任编辑:曹锐怡)