基于GIS内蒙古荒漠草原气候变化分析_张超

2212－2220 12/2014

草业科学

PＲATACULTUＲAL SCIENCE

31卷12期

Vol．31，No．12

DOI：10．11829\j．issn．1001-0629．2014-0067

基于GIS内蒙古荒漠草原气候变化分析

张超1，高晶2，赵艳丽3

（1．内蒙古生态与农业气象中心，内蒙古呼和浩特010051；2．内蒙古气候中心，内蒙古呼和浩特010051；

3．内蒙古气象台，内蒙古呼和浩特010051）

摘要：为了定量分析内蒙古荒漠草原不同时间尺度下气候变化特征及趋势，本研究使用内蒙古荒漠草原区及周边

共9个气象观测站1961－2011年的逐月平均气温、降水量和平均风速资料，了解荒漠草原基本气候状况，对各要

素的年、月变化趋势和变化程度进行诊断分析。结果表明，内蒙古荒漠草原年平均气温20世纪90年代显著上

升，西部地区2000年后升温2．7ħ，2月平均气温升高4ħ左右；年降水量变化趋势不明显，大部分阶段地区年代

间变化35mm左右，北部和中部偏南部分站点冬季降水显著增多，西部春秋季有减少的趋势；年平均风速自20世

纪80年代开始减弱（0．1 1．4m·s－1），春季、冬季风速减弱较多。

关键词：GIS；荒漠草原；平均气温；降水量；风速

中图分类号：S812．1文献标识码：A文章编号：1001-0629（2014）12-2212-09*

Climate changes analysis in the Inner Mongolia desert grassland based on GIS

ZHANG Chao1，GAO Jing2，ZHAO Yan-li2

（1．Center of Ecology and Agricultural Meteorology of Inner Mongolia，Hohhot010051，China；

2．Inner Mongolia Climate Center，Hohhot010051，China；

3．Meteorological Bureau of Inner Mongolia，Hohhot010051，China）

Abstract：In order to quantitative analyze the climate variation characters and tendency of Inner Mongolia desert steppe at different time scales，the present research employed monthly average temperature，precipitation and aver-age wind speed from9meteorological stations around desert steppe area and surrounding regions during1961－2011 to understand the basic climate of desert steppe and diagnose the yearly and monthly variations tendency and degree of the above3factors．The results showed the mean annual temperature of Inner Mongolia desert steppe significantly increased in the1990s，increased by2．7ħafter2000in the western region，increased by4ħin February．The an-nual precipitation has no significant variations with the yearly5%changes in most regions，however，the winter pre-cipitation increased significantly in northern and south-central and the spring and autumn precipitation decreased in the west．The annual mean wind speed slowed down by0．1 1．4m·s－1since the1980s，and it slowed down more in spring and winter．

Key words：GIS；desert steppe；mean temperature；precipitation；wind speed

Corresponding author：ZHANG Chao E-mail：278384173@qq．com

气候变化背景下草地变化研究已经受到国内外学者的高度重视［1］，研究涵盖了气候变化对草原土壤［2］、草原植被［3-5］、放牧家畜［6］、牧区经济［7］等多个方面。温度、降水等是植物生长的重要影响因子，

*收稿日期：2014-02-15接受日期：2014-07-03

基金项目：内蒙古自治区气象局青年气象科技项目（nmqnqx201412）———内蒙古各月降水典型年大气环流特征分析；中国气象局2014年关键技术集成与应用项目“SWAP系统在内蒙古天气预报业务中的应用推广”（CMAGJ2014M11）通信作者：张超（1984-），女，内蒙古呼和浩特人，工程师，硕士，主要从事农业气象研究。E-mail：278384173@qq．com

12/2014草业科学（第31卷12期）

这些因子单独或复合的变化势必引起植物在不同尺

度上的变化［8］。研究表明［9-10］

，在温度升高和降水

减少的情况下，草地生产力呈持续下降趋势

［11-12］

，尤以荒漠草原最为明显［13］

。自然条件严酷的内蒙古荒漠草原在我国占据着特殊的生态地理位置［14］

，

该地区气候变化敏感度高［15］

，社会和经济条件复

杂，是气候变化响应的脆弱带

［16］

。GIS 空间插值功

能可以按照一定地学统计原理，根据点状分布的气象观测资料估算出一定范围内网格点的值［17］

，使荒漠草原气候变化分析结果不只体现站点特征，并且用面状分布数据描述气象要素的时空间分布变化。本研究为了分析内蒙古荒漠草原不同时间尺度下气候变化特征及趋势，选用研究区域多年连续的气象观测站点资料，采用气候诊断分析与GIS 空间分析相结合的方法，加深对气候变化背景下荒漠草原气象要素的时空变化趋势认识。气候诊断分析包括基本气候状况、不同时间尺度气象要素变化的显著性检验和定量分析3个方面。1材料与方法1．1

研究区概况

荒漠草原主要分布于内蒙古中部偏北地区［18］

，研究区域横跨巴彦淖尔市、包头市、乌兰察布市、锡林

郭勒盟，可以划分为中温型荒漠草原和暖温型荒漠草

原两个类型，根据全国第二次土地调查数据，荒漠草原分布及地形如图1所示。该区域地貌单元复杂，整个地形南高北低，最低海拔805m ，最高海拔2353m ，南部和西南部为阴山山脉，海拔1300m 以上；北部及东部为高原和丘陵区，海拔1000 1300m ；四子王旗北部、苏尼特右旗北部、二连浩特、苏尼特左旗中部有东西走向的二连盆地，海拔低于1000m 。1．2

数据说明

根据内蒙古荒漠草原分布，本研究选择区域内及周边9个国家基准气象站数据为研究对象（图1）。所有气候数据来源于内蒙古气象信息中心，包括1961－2011年的年平均气温、年降水量和年平均风速；1961－2011年的逐月平均气温、累计降水量和平均风速。其中，乌拉特后旗气象站自1974年1月开始气象观测，气候数据涵盖1974－2011年。1．3研究方法1．3．1

变异系数

变异系数（CV ）可以消除量纲和

平均数不同的影响，反映气象要素历年变化的离散

程度。用SD 表示气象要素随时间变化的标准偏

差，a 表示平均值，变异系数定义为标准差与其平均数的比，变异系数越大代表气象要素随时间离散程度越大

。

图1内蒙古荒漠草原分布及地形示意图

Fig．1

Distribution and terrain of Inner Mongolia desert grassland

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