賀俊杰，那順陶格陶，李慧融

（1.內(nèi)蒙古錫林浩特國家氣候觀象臺，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心，呼和浩特 010051）

家畜和生態(tài)環(huán)境是一個統(tǒng)一整體。畜種的地理分布格局，反映了生態(tài)環(huán)境對家畜的影響及不同畜種對環(huán)境的適應程度，揭示了特定地域的家畜生態(tài)特征及合理的畜種結(jié)構(gòu)[1]。家畜的種群與氣候條件關(guān)系密切，家畜作為草原生態(tài)系統(tǒng)的第二性生產(chǎn)力，必然受到各種外界因素的制約。同理，一定區(qū)域內(nèi)的各種家畜，也必然是受到該地氣候條件的制約。所以，研究和評價家畜適宜分布區(qū)域，有助于進一步合理、充分利用草牧業(yè)氣候資源，認識畜牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的特點，趨利避害，為草原畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)[2]。

多年來，許多專家在家畜地理分布與氣候環(huán)境因素方面進行了大量的研究工作[3-5，7，9-12]。郭正德等[6]分析了內(nèi)蒙古畜種分布與光、熱、水氣候資源之間關(guān)系及其對發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)的影響。楊壽庚等[8]研究建立了青海省牦牛分布的氣候模式。

本文利用內(nèi)蒙古10年主要家畜（牛、馬、駱駝、綿羊、山羊）的存欄資料和對其影響密切的氣候因子，通過計算其生態(tài)適應指數(shù)，分析了生態(tài)氣候因子對家畜分布的影響，并建立了相應的數(shù)學模型[1]。在以往對家畜地理分布研究的基礎(chǔ)上，綜合考慮了氣候要素的時空分布規(guī)律，結(jié)合家畜生態(tài)適應指數(shù)定量分析內(nèi)蒙古主要家畜的生態(tài)特征、畜種結(jié)構(gòu)、地理分布及與氣候環(huán)境因素的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

氣候數(shù)據(jù)來源于內(nèi)蒙古自治區(qū)191個氣象站1950—1959年的觀測數(shù)據(jù)。采用專家打分法[13]，確定對內(nèi)蒙古草地家畜適宜分布的氣候要素。包括1月份平均最低氣溫（T低）、7月份平均最高氣溫（T高）、年降水量（R）、年日照時數(shù)（hr）、年平均相對濕度（RH）、年濕潤度（k）等 6個氣候因子。

家畜數(shù)據(jù)來源于內(nèi)蒙古自治區(qū)畜牧業(yè)統(tǒng)計年鑒主要家畜存欄數(shù)據(jù)[14]。為了體現(xiàn)家畜地理分布的自然選擇生存環(huán)境規(guī)律，選取內(nèi)蒙古50年代（人為干擾少）5種主要家畜（牛、馬、駱駝、綿羊、山羊）作為主要研究對象。上述數(shù)據(jù)是在去除氣候要素與家畜不同步數(shù)據(jù)后得到同步的有效數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

根據(jù)不同畜種地理分布狀況，采用家畜生態(tài)適應指數(shù)[1]，將家畜地理分布區(qū)域分級（最適宜區(qū)（牛＞1.55、馬＞1.38、駱駝＞2.0、綿羊≥1.20、山羊＞1.25）、適宜區(qū)（牛 0.98～1.55、馬 1.0～1.38、駱駝 0.65～2.0、綿羊≥0.98～1.20、山羊 0.70～1.25）、次適宜區(qū)（牛 0.66～0.98、馬 0.51～1.00、駱駝 0.01～0.65、綿羊 0.62～0.98、山羊 0.30～0.70）和不適宜區(qū)（牛＜0.66、馬＜0.51、駱駝＜0.01、綿羊＜0.62、山羊＜0.30）4 個等級），并用 Microsoft Office Excel 2007的多元回歸建立反映主要家畜生態(tài)適應指數(shù)與氣候條件關(guān)系的模型。

家畜生態(tài)適應指數(shù)（K）可用下式計算：

式中，K1為小單元（旗、縣）中某種家畜數(shù)量占該單元總家畜數(shù)的比值，K2為大單元（全區(qū)）中該種家畜數(shù)量占家畜總數(shù)量的比值。K值越大，說明該畜種對本地氣候條件適應度高，生態(tài)適應性較好[1]。

2 結(jié)果與分析

2.1 內(nèi)蒙古主要家畜資源概況和分布特點

內(nèi)蒙古草原家畜品種多數(shù)為地方品種，受自然選擇影響較大，其類型和分布的地域特異性比較明顯。

（1）牛。牛適應性強分布很廣，有許多不同的品種和類群，每個品種和類群分別對一定的環(huán)境條件具有較強的適應能力。內(nèi)蒙古草原牛的主要品種有蒙古牛、草原紅牛、三河牛和西門塔爾牛等，共同特點是抗寒能力強，體格中等，性成熟較晚。

（2）馬。馬長期在產(chǎn)地復雜的自然及人為影響下，分化為多品種、多類型，其共性是喜濕耐寒。分布于內(nèi)蒙古的主要馬種是三河馬和蒙古馬。蒙古馬對不同的環(huán)境均有較好的適應性。夏日忍受酷暑蚊蟲，冬季能耐得住-40℃的嚴寒。三河馬是在寒冷較濕潤的草原生態(tài)氣候條件下育成的。錫林郭勒馬是在錫林郭勒草原生態(tài)氣候條件下育成的，主要分布區(qū)位于錫林郭勒盟東南部低山沙丘、平原相間。

（3）駱駝。駱駝頗能忍饑耐渴，每飲足一次水，可數(shù)日不喝水，仍能在炎熱、干旱的沙漠地區(qū)活動。一旦遇到水草，可以大量飲水貯存。在極度缺水時，能將駝峰內(nèi)的脂肪分解，產(chǎn)生水和熱量。駱駝以各種荒漠植物為食，吃沙漠和半干旱地區(qū)生長的幾乎所有植物，常棲息在干旱地區(qū)，隨季節(jié)變化而有遷移。內(nèi)蒙古自東向西駱駝種群的數(shù)量逐漸增加，直到阿拉善左旗、阿拉善右旗、額濟納旗等草原荒漠化程度較高地帶。駱駝數(shù)量占全國駱駝總數(shù)的40%左右。

（4）綿羊。綿羊?qū)ι瞽h(huán)境條件的適應性較強，在惡劣條件下，比其他家畜有較強的耐受性和抗逆能力。其性情溫順，合群性強，易馴化，采食力強，適于放牧。綿羊喜干燥清潔，抗寒而怕炎熱潮濕，嗅覺靈敏，可以為人類提供肉和毛皮等產(chǎn)品。代表品種為烏珠穆沁肥尾羊、蘇尼特羊、察哈爾羊。

（5）山羊。山羊機智敏捷，喜歡登高，善于游走，愛角斗，屬活潑型反芻動物。山羊的覓食力強，食性雜，其采食植物的種類較其他家畜廣泛，能食百樣草，對各種牧草、灌木枝葉、作物秸稈、菜葉、果皮、藤蔓、農(nóng)副產(chǎn)品等均可采食。山羊?qū)篮?、潮濕和干旱的耐受性強的特點，適應北方放牧飼養(yǎng)。山羊在不同氣候帶和海拔高度都有分布，是荒漠草原上的主要畜種，不足之處是繁殖能力較低。內(nèi)蒙古自治區(qū)山羊主要分布于半荒漠、草原荒漠地區(qū)。

2.2 內(nèi)蒙古家畜生態(tài)適應指數(shù)

內(nèi)蒙古20世紀50年代氣候條件下家畜生態(tài)適應指數(shù)分級詳見表1。

表1 內(nèi)蒙古自治區(qū)20世紀50年代氣候條件下家畜生態(tài)適應指數(shù)分級

2.3 內(nèi)蒙古主要家畜地理分布與氣候條件的關(guān)系

內(nèi)蒙古地區(qū)氣候的干濕度東西差別顯著，光熱資源地區(qū)之間的差異顯著，絕大部分地區(qū)屬于溫帶大陸性氣候。自東向西為濕潤、半濕潤、半干旱、干旱和極干旱等五類氣候區(qū)。不同的氣候區(qū)決定了不同的草地類型和植被，進而影響畜種分布。綜上所述，氣候直接影響了植被和家畜分布格局的形成[15]。內(nèi)蒙古五種主要家畜生態(tài)適應指數(shù)與各氣候因子線性相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果見表2。

表2 內(nèi)蒙古主要家畜生態(tài)適應指數(shù)與氣候條件線性相關(guān)系數(shù)

由表2可知，內(nèi)蒙古家畜對氣候環(huán)境的要求及適應性有明顯的不同。

牛：內(nèi)蒙古牛的家畜生態(tài)適應指數(shù)與1月份平均最低氣溫、年日照時數(shù)存在著明顯的負相關(guān)關(guān)系；而與空氣相對濕度和年濕潤度存在著明顯的正相關(guān)關(guān)系。說明牛比較適應濕潤溫涼的環(huán)境，對強烈的輻射條件適應能力較差，因為日照越強水分蒸發(fā)量就越大，氣候越干燥，不利于牛的生存和生育。

馬：內(nèi)蒙古馬的家畜生態(tài)適應指數(shù)與溫度和日照條件存在著顯著的負相關(guān)關(guān)系；與年平均相對濕度、年降水量和年濕潤度存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系；說明喜濕耐寒是馬的共性，對高溫、高濕、多雨的環(huán)境適應能力較差，不適應具有強烈的輻射條件的生存環(huán)境，同時對水分條件和飼草料要求比較高。

駱駝：內(nèi)蒙古駱駝的家畜生態(tài)適應指數(shù)與年降水量、年平均相對濕度和年濕潤度呈現(xiàn)明顯的負相關(guān)關(guān)系；與年日照時數(shù)和溫度條件存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系。說明駱駝適應在強烈的日照、干燥炎熱的環(huán)境生存。駱駝具有耐干旱、耐粗飼、耐饑渴的性能，這與其肌體具有高度的節(jié)水平衡能力有很大關(guān)系，因此不難看出駱駝的抗逆性非常強。

綿羊：內(nèi)蒙古綿羊的家畜生態(tài)適應指數(shù)與7月份平均最高氣溫呈現(xiàn)顯著的負相關(guān)關(guān)系，而與其它氣候因子的相關(guān)關(guān)系不明顯。說明綿羊不適宜生活于干燥炎熱的環(huán)境，而適合生活在環(huán)境較濕潤、熱量條件適中和具有良好通風環(huán)境的地區(qū)，生態(tài)適應幅度相對較寬。

山羊：內(nèi)蒙古山羊的家畜生態(tài)適應指數(shù)與年日照時數(shù)、7月份平均最高氣溫和1月份平均最低氣溫呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系；與年降水量、年濕潤度和年相對濕度呈現(xiàn)顯著的負相關(guān)關(guān)系。說明山羊耐熱、耐寒能力較強，適宜生活在炎熱區(qū)域，而不適宜生活在潮濕的地區(qū)。

總之，山羊抗逆性強，有較強的適應能力。比較而言，內(nèi)蒙古的牛和馬相似，較適應濕潤、溫涼的環(huán)境，對干燥、炎熱的環(huán)境適應能力相對較差，對水分條件和飼草料條件要求較高。駱駝和山羊則對日照時間長、炎熱干燥的氣候條件適應能力強，對水分條件和飼草料條件要求較低，對荒漠草場條件具有很強的適應能力，抗逆性很強，但高濕顯然不利于這些家畜生長。而綿羊?qū)夂驐l件的要求并不十分嚴格，生態(tài)適應幅度較寬。

2.4 內(nèi)蒙古主要家畜地理分布氣候模式

選擇家畜生態(tài)適應指數(shù)與關(guān)鍵氣候因子之間相關(guān)性較好的因子，采用多元回歸方法建立不同區(qū)域家畜地理分布氣候模式（表3）。

其中，x1為1月份平均最低氣溫 （T低），x2為年濕潤度 （K），x3為年相對濕度 （RH），x4為年降水量（R），x5為年日照時數(shù)（hr）。

其中，x1為1月份平均最低氣溫（T低），x2為7月份平均最高氣溫（T高），x3為年降水量（R），x4為年濕潤度（K），x5為年平均相對濕度（RH）濕度，x6為年日照時數(shù)（hr）。

其中，x1為7月份平均最高氣溫（T高），x2為年降水量（R），x3為年平均相對濕度（RH），x4為年日照時數(shù)（hr）。

其中，x1為 7月份平均最高氣溫（T高），x2為年濕潤度（K），x3為年降水量（R）。

其中，x1為1月份平均最低氣溫（T低），x2為7月份平均最高氣溫（T高），x3為年平均相對濕度（RH），x4為年日照時數(shù)（hr）。

根據(jù)以上分析結(jié)果，應用多元回歸建立的內(nèi)蒙古家畜地理分布氣候模式見表3。

表3 內(nèi)蒙古家畜地理分布氣候模式

從表3中可以看出，內(nèi)蒙古草食家畜的地理分布狀況與熱量和水分條件密切相關(guān)。牛的生態(tài)適應指數(shù)隨著年降水量的增加而增加；馬的生態(tài)適應指數(shù)隨日照的增加而減少；駱駝的生態(tài)適應指數(shù)隨年降水量增大而減少：綿羊的生態(tài)適應指數(shù)隨溫度的升高而減少，這與其抗熱性較差、不適宜生活在太炎熱環(huán)境的特性有關(guān)；山羊的生態(tài)適應指數(shù)隨溫度的升高而增加，這說明山羊較適應高溫且飼草貧乏的西部地區(qū)。內(nèi)蒙古主要家畜地理分布氣候模式較好地反映了環(huán)境對家畜地理分布的影響規(guī)律，這與內(nèi)蒙古的實際情況比較吻合[1]。

3 內(nèi)蒙古主要家畜生態(tài)適應區(qū)分布圖

根據(jù)家畜生態(tài)適應指數(shù)數(shù)據(jù)，將內(nèi)蒙古家畜分布區(qū)域劃分為最適宜區(qū)、適宜區(qū)、次適宜和不適宜區(qū)四個分區(qū)，利用ArcGIS圖象處理功能制作分區(qū)圖，在圖像上迭加背景信息、圖例等相關(guān)信息并制作系列圖。

圖1 內(nèi)蒙古牛家畜生態(tài)適應區(qū)分布圖

圖2 內(nèi)蒙古馬家畜生態(tài)適應區(qū)分布圖

圖3 內(nèi)蒙古駱駝家畜生態(tài)適應區(qū)分布圖

圖4 內(nèi)蒙古綿羊家畜生態(tài)適應區(qū)分布圖

圖5 內(nèi)蒙古山羊家畜生態(tài)適應區(qū)分布圖

4 結(jié)論與討論

（1）家畜的地理分布取決于兩個方面，一是環(huán)境條件對家畜的選擇，二是家畜對環(huán)境條件的耐受性。家畜地理分布的環(huán)境可分為自然環(huán)境和社會環(huán)境兩大部分，而影響家畜地理分布的主要自然環(huán)境因素是溫度、降水、植被等。溫度和降水量決定著牧草種群的分布和生長狀況，是影響家畜分布的主要因素。家畜長期處在一定環(huán)境溫度下，會使體型、解剖構(gòu)造、皮膚、被毛狀況、生理指標都會發(fā)生適應性改變，但這些變化卻限制了它們的擴散，使它們的分布具有一定地域性。超出了限定的地域，家畜就難以生存或生產(chǎn)性能下降。降水量多少和分布、蒸發(fā)量的多少，決定植物種類和家畜飼料的種類及數(shù)量，從而影響家畜的分布和種群結(jié)構(gòu)，使家畜的生產(chǎn)性能、產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量呈現(xiàn)出明顯的地域性。同時空氣的濕度受降水量的影響也決定著家畜的分布。

（2）內(nèi)蒙古家畜適宜分布結(jié)果表明，牛馬耐寒冷，喜涼爽、濕潤的氣候，要求較好的飼料條件，對高海拔及荒漠草原的適應能力較差。牛適應性強分布很廣，有許多不同的品種和類群，每個品種和類群分別對一定的環(huán)境條件具有較強的適應能力。主要分布在呼倫貝爾市、通遼市、錫林郭勒盟、烏蘭察布市和鄂爾多斯市等地區(qū)[16]。綿羊不耐熱，但耐寒力強，適合在寒冷地區(qū)生活，對不良的放牧條件也有較強的適應能力。在溫暖濕潤乃至炎熱地區(qū)也培育了一些具有特殊適應性的品種，但分布地域有限，數(shù)量較少。主要分布在呼倫貝爾市西部、錫林郭勒盟和烏蘭察布市東北部；山羊既耐寒又耐熱，既耐干旱又耐潮濕，還耐粗飼，是適應性較強的家畜，在不同氣候帶和不同海拔高度都有分布，是荒漠草原上的主要畜種，主要分布在鄂爾多斯市、阿拉善盟；駱駝耐熱，耐寒、耐渴、耐餓、耐粗飼，抗風沙的能力都極強，所以主要分布在沙漠，戈壁地帶，如烏蘭察布市的部分地區(qū)、巴彥淖爾市和阿拉善盟。

（3）遵循家畜自然選擇生存環(huán)境規(guī)律，選取內(nèi)蒙古50年代（人為干擾少）5種主要家畜作為研究對象。在多元回歸相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，建立了內(nèi)蒙古家畜地理分布氣候模式，所建模式能夠較好地反映內(nèi)蒙古家畜地理分布的氣候規(guī)律。由于家畜存欄數(shù)資料和氣候要素的不同步，導致資料的系統(tǒng)性不夠、樣本數(shù)據(jù)量不統(tǒng)一，在一定程度上影響了結(jié)果的準確率。繪圖插值采用反距離權(quán)重法，圖中色彩有斑塊化現(xiàn)象，其結(jié)果與實際畜種分布會有一定的誤差。

（4）內(nèi)蒙古家畜地理分布的氣候模式雖然取得了較好模擬效果，但是影響家畜地理分布的因素還有很多，尚有諸多的非氣候因素未考慮，只是在宏觀尺度上進行分析，其模擬結(jié)果與實際畜種分布會有一定的差異[15]，需要進一步深入研究和完善模式。