植被的PE(可能蒸散)指标与植被-气候分类(三)几种主要方法与PEP程序介绍

Holdridge的生命地带分类系统由于其指标的计算十分简便与对植被的对应性强而受到国际植被生态学界与环境科学研究者的重视。特别是近年来在环境的评价、生态区划与预测全球变化对生态系统的影响等方面得到较多采用。该系统对中国各植被地带的气候台站资料进行计算分析的结果表明有较好的适应性。但由于该系统发展于中美洲的热带地区,因而在中国的亚热带地区须进行局部的调整。但采用该系统将有利于与世界各地的气候一植被分类系统的统一与对比研究。通过回归计算表明,该系统的可能蒸散率(PER)指标与CHIKUGO模型的辐射干燥度(RDI)显著相关。因而可以采用便于取得资料与易于计算的PER来进行潜在第一性生产力(NPP)的估算。对中国各植被地带的计算结果令人满意,可进一步用于在全球变化条件下,中国各植被地带或生态系统主要类型及其NPP变化的预测。     

植被的PE(可能蒸散)指标与植被-气候分类(一)——几种主要方法与PEP程序介绍

植物群落学研究的任务之一是关于群落的环境解释。植被-气候的相关定量分析是其中主要的一环。可能蒸散(PE)作为综合热量与水分两个最重要的生态因子的参数与联系植物及其环境的数量指标而引起了植物生态学家、地理学家与气候学家的重视。本文分篇介绍几种最重要与较成功的PE计算方法及植被—气候分类;并提供其微机计算与分类程序(PEP)以便使用;并期望促进这方面的研究。介绍的方法有:Penman;Thornthwaite;Holdridge与Kira(吉良竜夫)的公式或计算法。     

植被的ＰＥ（可能蒸散）指标与植被－气候分类（二）——几种主要方法与ＰＥＰ程序介绍

应用C．W．Thorn thwaite计算PE与气候分类方法对我国671个气候台站资料计算分析结果;得出可能蒸散的地理回归模型为:APE=2037.98-18.8308LAT(纬度)-4.5801LONG(经度)-0.157861ALT(海拔)APE与湿度指数Im与我国植被的主要类型及其分布格局有密切相关性。其热量指标(APE)界限与北美颇相符合;但Im明显偏低;反映了中国植被的生态特点。研究表明该方法在我国有明显的应用前景。     

黄土高原水蚀风蚀交错区三种植被蒸散特征

利用称重式蒸渗仪结合Penman-Monteith公式研究了黄土高原水蚀风蚀交错区苜蓿、柠条和茵陈蒿3种植被不同时间尺度的蒸散特征,分析了植被株高、盖度和降水等因子对蒸散的影响并确定了作物系数(KC).结果表明:Logistic三参数模型可以较好拟合3种植被株高、盖度随时间的变化情况并确定了模型的参数.3种植被逐日蒸散变化受降水量的影响波动明显,反映了土壤水分状况控制条件下的蒸散过程.其月蒸散量的季节性差异均不明显,研究时段内总耗水量分别为苜蓿316 8mm、柠条317.7mm、茵陈蒿361.9mm,均高于同期降水量.苜蓿和茵陈蒿初期、中期和后期的KC分别为0.48、0.54、0.42和0.58、0.67、0.62,柠条初期和中期的KC为0 45、0.57,均高于当地典型农作物谷子的KC.     

腾格里沙漠沙坡头地区人工植被蒸散耗水与水量平衡的研究

运用大型称重式电子蒸散系统研究沙坡头地区人工植被蒸散耗水量与水分平衡,结果表明∶固沙造林初期,年平均降水量１８６．６ ｍ ｍ 能够满足植物正常生长需要,是保证植物固沙成功的基本条件． 正常降水年份,植物（密度为７５ 株／１００ ｍ ２）蒸散耗水量大于降水量． 油蒿（Ａｒｔｅｍ ｉｓｉａ ｏｒｄｏｓｉｃａ Ｋｒａｓｃｈｅｎ．）和柠条（Ｃａｒａｇａｎａ ｋｏｒｓｈｉｎｓｋｉｉＫｏｍ ．）的蒸散量分别占同期降水量的１３６．６％ 和１３１．１％ ,两种植物的蒸腾量分别占其蒸散量的４５．６％ 和４３．４％ ． 在１００～２００ ｍ ｍ 降水范围内,沙地物理蒸发量与降水量的比值随降水量的减少而增大;降水量１００ｍ ｍ 时,是人工固沙植被所需降水的最低下限． 降水的时空分布和地表结皮的形成对人工植被水分平衡与水分利用产生较大的影响     

黄土高原地区主要植被类型的气候梯度分布

应用Thronthwaite的方法,对黄土高原286个气象站(台)的某些气候指标进行了计算,其中包括校正的潜在蒸散(APE)、水分指数(IM)、热量系数(TE)、干旱指数(IA)和湿润指数(IH)。同时,得到了每项气候指标的地理回归模型,并利用各项地理回归模型分别做出了各项气候指标的地区分布图。APE和IM与黄土高原地区植被的主要类型及其分布格局有密切的关系。本区大多数的植被类型的IM均为负值,照例划入干旱亚湿润-半干旱-干旱(dry subhumid-semiarid-arid)地区内,而大部分植被的TE在57.1—85.5之间,应属中温范畴。植被与气候指标的相关性表明:黄土高原南端的地带性植被,实际上为干旱森林、疏林和灌丛,它们在性质上与分布于山地上的辽东栋(Quercus liaotungensis Koiz.)林有所区别。     

基于C值和>5℃积温的内蒙古自治区植被-气候分类

C值是崔启武(1981)提出的一个水热联系方程的参数,代表了一个地区的干湿状况。本研究根据150个气象站点资料,计算了内蒙古自治区1961—1990年30年平均C值和>5℃积温,并生成空间分布图。结合内蒙古自治区植被地带分布图,绘制了内蒙古10个植被地带的C值和>5℃积温的散点图,较好地表现了内蒙古各植被带与气候指标的关系,并确定了内蒙古各植被带的C值和>5℃积温的界限。根据确定的各个植被带的C值和>5℃积温的界限,模拟了内蒙古自治区植被带的空间分布。通过Kappa一致性检验结果表明,C值与>5℃积温结合可以较好地反映内蒙古植被地带的空间分布状况。作为一个综合气候指标,C值为模拟内蒙古植被带分布提供了重要信息。     

杭州西湖山区植被的分类

用Braun-B1anquet法对西湖山区植被的132个样地进行了群落的分类。初步确定了2个 群丛(木荷群丛与黄连木群丛)、7个亚群丛和6个变型;并对28个鉴别种组进行了分析;它们都较好地反映了群落分类单位的特征和生境条件特点以及植被在空间分布上的连续性变异。     

中国东北样带（NECT）东部森林区的植被与表土花粉的定量关系

基于中国北东样带东部森林区８个植被样方和表土花粉资料,定量分析了每种植物与表土花粉类型的关系。结果表明：花粉类型与植物关系密切,在α＝０．０５的显性水平上,相关系数（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）Ｃ值大都在０．５以上;表土花粉组合与植物群落间有较大的相似性,相似系数（ＣＣ）大于５０％。采用定量描述花粉与植物关系的参数：联合指数（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ）Ａ、超代表性指     

KIRA指标在中国植被与气候关系研究中的应用

本文利用Ｋｉｒａ的温暖指数、寒冷指数、干燥指数公式对中国的６５９个气象站资料进行了计算及分区统计,并绘制了Ｋｉｒａ的各指标在中国的分布图。其中中国各主要植被类型对应的温暖指数范围为：热带雨林季雨林：２００～２４０℃月;亚热带南部常绿阔叶林与亚热带北部常绿落叶阔叶混交林分别为１７０～２００℃月和１２０～１７０℃月;暖温带落叶阔叶林：８０～１２０℃月;东北针阔叶混交林：５０～８０℃月;北方针叶林与山地寒温针叶林分别为３０～５０℃月和３０～５５℃月;温带草原和温带荒漠分别为４０～８０℃月和６４～９０℃月。高寒草原、高寒草甸与高寒荒漠分别为５～２３℃月、７～２１℃月和０～３℃月。分析结果表明：温暖指数及干燥度指数与中国植被主要类型及其分布格局相关密切。     

植被气候关系与我国的植被分区

气候制约着植被的地理分布,植被是区域气候特征的反映和指示,两者之间存在密不可分的联系.揭示植被与气候之间的关系是正确认识植被分布的前提,是进行植被区划的理论基础.植被区划是植被研究的归纳和总结,是其他自然地理区划和农林业区划的基础.本文在简要回顾中国植被气候关系及植被分区的研究历史的基础上,对我国以往的主要植被分区原则、依据和方案进行了评述,对有争议的主要植被界线进行了讨论.我们认为,在当今我国大部分地区的原生植被已遭到破坏的现实情况下,根据原生植被及其衍生植被类型的分布,确定其分布与限制性气候因子的关系,以此来进行植被带(区)的划分,不仅反映植被气候间密不可分的关系,在实践上也便于操作.尽管在一些植被带的命名、具体界线的划定上有分歧,但最近的中国植被分区方案大都认为我国基本的植被区有8至9个,即针叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林以及雨林季雨林、草原、荒漠以及高寒植被.通过分析主要植被带附近的植被、气候等特征,本文认为,1)秦岭淮河线是一条重要的水分气候带,而不是温度带,不是亚热带植被的北界;2)我国亚热带植被的北界基本上沿长江北岸,从杭州湾经太湖、安徽宣城、铜陵经大别山南坡到武汉往西,与WI值130-140 ℃·月一致;3)我国热带区域的面积极小,仅分布在海南岛的东南部和台湾南端及其以南地区; 4) 我国东部地区暖温带的水热条件南北差异甚大,建议以秦岭淮河为界,将暖温带划分为两个植被带,即落叶阔叶疏林带和落叶常绿阔叶混交林带;华北地区的地带性植被为落叶阔叶疏林.最后,本文还强调了对应于气候变化进行动态植被分区的重要性.     

四川植被研究的回顾与展望

借《中国植被志》编研与新一代中国植被图制图工作开展的契机,本文对四川省植被研究历史进行了回顾,分析了近40年来四川植被变化的影响因素,结合近年来的野外补充调查和文献资料,参考《中国植被》《中国植被及其地理格局》以及近期国内发表的植被分类系统,新拟了四川省植被制图分类系统(植被型组、植被型、群系三级),并对未来四川省植被...     

东湖围隔（栏）中的植被恢复对水中氮的影响

利用大型围隔研究自然水体的某些生态过程具有真实准确、易于控制等优点 ,2 0世纪 80年代以来 ,国内陆续开展了一些研究[1～ 4 ] 。水体富营养化是目前我国湖泊存在的普遍问题 ,恢复水生植被可有效改善水质 ,减轻富营养化程度。武汉东湖(Ｅ114°2 3’ ,Ｎ30°33’)是一个典型的浅水城郊湖泊 ,已严重富营养化 ,为重建其水生植被 ,恢复其良性生态系统 ,在东湖建立了两个大型围隔和一个围栏 ,对其中的水生植被恢复及水质变化等方面进行了定位研究 ,旨在为重建和优化东湖水生植被 ,改善其水质提供借鉴。1　研究方法实验区位于东湖的汤林湖区。设…     

青藏高原植被样带地上部分生物量的分布格局（英文）

 实测了青藏高原植被样带22个地区不同植被类型的地上部分生物量并进行了格局分析。对于未受人为干扰的以常绿阔叶林为基带的亚高山天然植被,随着海拔升高,地上生物量呈递增趋势,在一定海拔高度达最大,海拔继续升高地上生物量则迅速下降。这一垂直分异规律在一定程度上反映了全球地带性森林植被最大生物量分布的纬向分异性。基于Weber定律的回归分析表明,地上生物量与水热因子的相关关系可用Logistic函数拟合,1月平均气温、7月平均气温、年平均气温、年降水量及其组合因子可解释高原植被样带地上生物量变化的28%～53%,其中年降水量及其同年平均气温的组合与地上生物量的相关性最高（R2为0.46～0.53,p<0.001）。但是,年降水量和平均气温的变化不足以解释西藏色齐拉山暗针叶林具有最高的地上生物量。我们认为,自然植被地上部分生物量的分布格局受到更为复杂的气候因子的制约,例如太阳辐射、湿度、风、水分和能量平衡等。     

土壤蒸发和植被蒸腾对三江源退化高寒草甸蒸散的影响

蒸散(ET)主要由土壤蒸发(E)和植被蒸腾(T)组成,然而难以把E与T从陆地生态系统ET中区分开。为阐明位于青海省境内的三江源区(89°24′—102°23′E, 31°39′—36°16′N)高寒草甸E和T对生态系统ET的影响,利用小型蒸渗仪和微气象系统定量研究了三江源退化高寒草甸ET、E和T的变化,以及植被和环境因子对其的影响。结果表明:2017和2018年的ET分别为467.7 mm和479.2 mm,其中生长季(5—9月)约占72%,且E对生态系统ET的贡献(56%)大于T(44%),年降水量(P)的90%以上通过ET返回大气(ET/P> 90%)。根据生长季中不同植被覆盖度的蒸渗仪观测结果发现,ET随植被覆盖度的降低而增加。逐步回归分析表明,净辐射(R_n)是驱动生态系统ET、E、T最主要的因子;另外,E对饱和水汽压差(VPD)的响应更敏感,而T受空气温度(T_a)的影响更大;土壤含水量(SWC₅)对蒸散的影响相对较小,可能由于研究区降水相对较多的原因。结果说明,草甸退化将加剧土壤蒸发,进而导致生态系统散失更...     

全球气候变化的中国自然植被的净第一性生产力研究

本文根据已建立的植物生理生态学特点与水热平衡关系的植物净第一性生产力模型对中国自然植被的净第一性生产力现状及全球变化后的自然植被的净第一性生产力进行了分析,给出了中国陆地生态系统自然植被的净第一性生产力在全球气候变化条件下的变化图景,为合理开发、利用自然资源,以及监测和预测中国陆地生态系统自然植被净第一性生产力的变化及应采取的策略提供了科学依据。