6.3　近50年降水和温度变化的时空特征

为了进一步分析干旱单一因子对NPP的净影响，有必要分析降水和温度的变化趋势，因为本书研究中干旱单一因子的影响是受降水与温度变化影响的。从图6-1（a）可以看出，内蒙古草地近50年降水无显著的变化趋势（p＞0.05），仅有降低的轻微趋势，其趋势为-2.2mm/10a。从图6-1（b）看出，温度却有比较显著上升的趋势（p＜0.01），上升趋势为0.358℃/10a。Sui等的研究结果也表明内蒙古中国北方干旱和半干旱区域年平均降水无显著变化趋势，年平均温度却有显著上升的趋势，其趋势为0.04℃/10a（Sui和Zhou，2013）。多年平均降水分布东高西低，自东南向西北地区逐渐减少。而近50年降水大部分地区呈增加的趋势，主要分布在草甸草原和荒漠草原区域内，典型草原的东北部、东南部和中部小部分地区降水呈减少的趋势。降水的变异幅度较大，其中37.8%的区域呈现增加的趋势，62.2%的区域呈现减小的趋势，这与近50年干旱的变化趋势比较一致。近几十年来内蒙古草原降水呈现了西多东少的变化趋势（内蒙古中部为分界线），空间分布不均匀，尤其是荒漠草原秋季降水明显增加，不但降水日数减少，而且单次降水量也增大，降水的季节规律变化显著（韩芳，2013）。

图6-1　50年内蒙古草原平均降水和温度变化趋势图(https://www.daowen.com)

对内蒙古草原多年平均温度而言，西部地区温度相对较高，其次是东南部，北部温度最低。温度的变化整体上呈现了上升的趋势，尤其是北部和中西部上升的趋势比较显著。但温度的变化幅度相对较低，45.8%的区域增温幅度大于0.2℃，53.9%的区域增温幅度为0.1～0.2℃。就草地类型而言，温度上升的区域主要分布在典型草原区域的西部和中部及北部，还有草甸草原的北部，这样可能有利于寒冷区域草甸草原植被的生长，不利于典型草原植被的生长。

为了分析降水等气候因子对NPP的影响，本书进一步分析了NPP和年降水的相关性。总体上，降水与草地NPP的相关性显著高于温度与NPP的相关性，这与“降水是内蒙古草地生态系统的主要控制因子且与温度相关性较低”这一结论高度吻合（Bai等，2004；Xiao等，1995；刘岩，2006）。可见内蒙古草原大部分地区降水与NPP存在高度相关，二者相关性显著的区域主要分布在典型草原和荒漠草原，相关关系较弱的区域主要分布在草甸草原区域，只有荒漠草原和典型草原北部地域存在低相关。这表明半干旱区典型草原和干旱区荒漠草原对降水的敏感性较低，半湿润区草甸草原对降水的敏感性较高，即表明典型草原和荒漠草原对干旱的抵抗能力高于草甸草原对干旱的抵抗能力。郭群等发现，草甸草原一年中各个降水时期的降水对地上净初级生产力的影响都较荒漠草原和典型草原小，而且大部分地区的降水对地上净初级生产力的影响不显著（郭群等，2013）。然而，内蒙古草原大部分地区温度与NPP存在不相关或低相关，这与其他学者的研究结论不一致：气温也是植被生产力的重要控制因子（Gill和Jackson，2000）。另外，内蒙古温带草原生物量年均温的负相关性最高，而与年降水量、年均相对湿度等水分因子呈正相关（韩彬等，2006）。还有学者认为，草地初级生产力与年降水量呈正相关，与年平均气温和干燥度呈负相关（牛建明，2001）。李刚等发现内蒙古地区草地NPP受降水量及生物温度的影响较大，但NPP的变化受降水量的影响更为明显（李刚等，2008）。但在大尺度范围内，生产力与气候因子的关系仍然不明晰（Nemani等，2003）。因此，降水才是内蒙古草地植被生长的主要限制因子。