中国亚热带常绿阔叶林优势种常见种分布与气候的相关分析

 广泛收集植物的分布资料,包括杨梅科、胡桃科、壳斗科、木兰科、樟科、山茶科、金缕梅科、交让木科、杜英科、五加科、安息香科、冬青科、杜鹃花科、山矾科的优势种和常见种112个,利用目前在国际上被认为是较好的几种研究植被—气候相互关系的指标和方法,包括：Kira方法;Penman公式;Thornthwaite方法与分类;Holdridge生命地带分类系统指标与方法,分析中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种分布与气候的生态关系,找出它们的地理分布特征和气候指标特征,建立现代植被与气候的关系。(1)利用Kira的温暖指数(WI)和寒冷指数(CI)及徐文铎的湿润指数(HI),计算了中国亚热带常绿阔叶林112个优势种及常见种的水热指标值,分析了树种分布与气候的关系,并将优势种及常见种划分为5个Kira水热指标分布类群。(2)计算了112个优势种及常见种的Penman可能蒸散(PET)和干燥度(A)值,划分了5个优势种及常见种的Penman水热指标分布类群。(3)计算了树种的Thornthwaite潜在可能蒸散(APE)及湿润指数(IH)、干旱指数(IA)和水分指数(IM),划分了优势种及常见种的Thornthwaite水热指标分布类群。(4)计算了树种的Holdridge生物温度(BT)、可能蒸散(PE)、降水量(P)及可能蒸散率(PER),划分了优势种及常见种的Holdridge水热指标分布类群。     

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（三）

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—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(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。     

大陆东南亚(中南半岛)的主要森林植被类型介绍

大陆东南亚(中南半岛)的植被研究情况鲜为人知,至今仍无系统研究资料。该文依据数次对该地区的野外考察和资料收集,介绍了东南亚植被的研究情况和文献资料以及对该地区主要森林植被的分类和各主要植被类型的特征。大陆东南亚地区在植被分类上包括七个主要的陆生及湿地的森林植被类型:针叶林、针阔混交林、热带山地常绿阔叶林、热带雨林、热带季节性湿润林、热带季风林(季雨林)、干旱刺灌丛/萨王纳植被。其中,针叶林植被型包括温性针叶林和热性针叶林二个植被亚型;针阔混交林包括温性针阔混交林和暖温性针阔混交林二个亚型;热带雨林植被型包括热带低地常绿雨林、热带季节性雨林(热带低地半常绿雨林)、热带山地雨林及泥炭沼泽森林四个植被亚型。该文还对大陆东南亚地区植被研究历史、植被分类系统、类型特征及植物区系组成进行了讨论。     

中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种的水热分布类群

 利用目前国际上比较常用的植被—气候相关分析的气候指标,如Kira的温暖指数和寒冷指数,徐文铎的湿润指数,Penman的可能蒸散和干燥度指标,Thornthwaite的潜在可能蒸散和水分指数,Holdridge生命地带分类系统指标以及气温和降水等单一气候因子,综合对中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种进行TWINSPAN分类和DCA排序,可将植物种分为8个水热分布类群,较好地反映出优势种及常见种沿热量和水分梯度的分布格局。并总结了这8个水热分布类群的气候指标范围。这8个类群是：Ⅰ高温湿润型,Ⅱ高中温湿润型,Ⅲ低中温湿润型,Ⅳ高低温中湿型,Ⅴ低低温中湿型,Ⅵ低温半湿润型,Ⅶ高低温低湿型,Ⅷ低低温低湿型     

青海湖地区植被及其分布规律

青海湖地区位于青藏高原东北部,境内复杂的地貌类型及青海湖的顾在对植被有重要影响,本区植物种类贫乏,现有种子植物52科,174属,445种,主要植被类型有寒温性针叶林,高原河谷灌丛,高寒灌丛,沙生灌丛,温性草原,高寒草原,高寒草甸,沼泽草甸,高寒流石坡植被等,植被分布表现出明显的规律性变化。草原分布于湖盆及河谷地带,由东而西植被兴型有更加适应寒旱趋势,温性草原以青海湖为中心,呈环带状分布,而高寒草原的分布则与生境寒冷干旱相一致,山地垂直带谱表现为草原带,高寒灌丛与高寒草甸带以及高寒流石坡植被带,本区植被水平地带性分异受到青海湖的影响,其植被组合及特征表现出与青藏高原植被的明显相似性,作为祁连山南麓中部地区的一个大型山间盆地,其东西方向界于青海省东部地区和柴达木盆地之间,植被东西方向的水平地带性并示表现出明显的过渡特征,根据植被特点及分布规律分析,本区植被有其自身的特殊性,并与青藏高原隆升之后气候寒冷干旱相一致。因此,青海湖地区就整体而言应属祁连山地区植被一个相对独立的组成部分。     

青海湖地区植被及其分布规律

青海湖地区位于青藏高原东北部。境内复杂的地貌类型及青海湖的存在对植被有重要影响。本区植物种类贫乏,现有种子植物52科、174属、445种。主要植被类型有寒温性针叶林、高原河谷灌丛、高寒灌丛、沙生灌丛、温性草原、高寒草原、高寒草甸、沼泽草甸、高寒流石坡植被等。植被分布表现出明显的规律性变化。草原分布于湖盆及河谷地带,由东而西植被类型有更加适应寒旱趋势。温性草原以青海湖为中心;呈环带状分布,而高寒草原的分布则与生境寒冷干旱相一致。山地垂直带谱表现为草原带、高寒灌丛与高寒草甸带以及高寒流石坡植被带。本区植被水平地带性分异受到青海湖的影响,其植被组合及特征表现出与青藏高原植被的明显相似性。作为祁连山南麓中部地区的一个大型山间盆地,其东西方向界于青海省东部地区和柴达木盆地之间,植被东西方向的水平地带性并未表现出明显的过渡特征。根据植被特点及分布规律分析,本区植被有其自身的特殊性,并与青藏高原隆升之后气候寒冷干旱相一致。因此,青海湖地区就整体而言应属祁连山地区植被一个相对独立的组成部分。     

植被气候关系与我国的植被分区(英文)

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     

六盘山森林植被的数量分类

 六盘山位于我国黄土高原西部,秦岭西段以北,是一座南北走向的狭长石质山地,具明显 的温带大陆性季风气候。地处温带森林草原地带,地带性植被类型为落叶阔叶林和草甸草原。 本文运用相似系数法和组平均法等数学方法进行森林植被的分类。通过比较和分析,划 分出9个群系,初步建立六盘山森林植被的分类系统。这一结果与定性分类(依据植物群落学——生态学原则)所得出的结果基本相同,说明本文所采用的数量分类方法和分类指标是适用于温带地区森林植被的分类。     

Study on Climate Vegetation Classification for Global Change in China

The study on climate-vegetation relationship is the basis for determining the re sponse of terrestrial ecosystem to global change. By means of quantitative analysis on climate-vegetation interaction, vegetation types and their distribution pattern could be corresponded with certain climatic types in a series of mathematical forms. Thus, the climate could be used to predict vegetation types and their distribution, the same is in reverse. Potential evapotranspiration rate is a comprehensive climatological index which combines temperature with precipitation, and could be used to evaluate the effect of climate on vegetation. In this respect, Holdridge life zone system has been drawing much attention and widely applied internationally owing to its simplicity. It is especially used in the assessment of sensibility of terrestrial ecosystems and their distribution in accordance with climate change and in prediction of the changing pattern of vegetation under doubled CO2 condition. However, Prentice (1990) pointed out that the accurancy of Holdridge life zone system is less than 40 % when it is used at global scale. The reason may be that the potential evapotranspiration calculated by Thornthwaite method, which is used in Holdridge life zone system, reflects the potential evapotranspiration from small evaporated area, while climate-vegetation classification is based on the regional scale. The authors try to establish a new climate-vegetation classification system based on the regional potential evapotranspiration. According to the following formula: where E designates regional actual evapotranspiration: Ep local potential evapotran-spiration: Epo, regional potential evapotranspiration. Ed can be calculated from Penman model or other models. E can be calculated from the following model: E=r · Rn (r2+Rn2+r · Rn) / (2) (r+Rn) · (r2+Rn2)where r designates precipitation (mm); Rn, net radiation (mm). Thus, Ep0 can be easily obtained. It is used as the regional thermal index (RTI) of climate-vegetation classification,and can be expressed as: RTl = Epo (3) Moisture index is another index of climate-veggetation classification. Usually, it can be expressed as the ratio between potential evapotranspiration and precipitation. However, this ratio can not reflect soil moisture, which is important for plant. The ratio between regional actual evapotranspiration and regional potential evapotranspiration is associated not only with climatic condition but also with soil moisture. So it can be used as the moisture index of climate-vegetation classification, and is defined as regional moisture index (RMI): RMI = E/Epo (5) Based on the average climatological data of 30 years from 647 meteorological observation stations in China. It was found that RTl could well reflect a regional thermal level. The values of RTI were less than 360 mm in cold temperate zone, 360～650 mm in temperate zone, 650～380 mm in warm temperate zone, 780～1100 mm in subtropical zone. And more than 1100 mm in tropical zone. RMI also reflects a regional moisture level very well. The values of RMI was less than 0.4 in desert area, 0.4～0.7 in grassland area and more than 0.7 in forest area. Thus, the climate-vegetation classification in China is established on the basis of the two indices: RTI and RMI. According to this model, the changing patterns of vegetation zones in China are given under the conditions of mean annual temperature in creasing by 2℃ and 4℃ and mean annual precipitation increasing by 20%. The results showed that the areas of forest and grassland would decrease, the vegetation zones would move northward and upward, and the area of desert would increase. The results also indicate that the Tibetan Plateau is an area highly sensitive to global change. It could be considered as an indicative or forewarning area for global change , and therefore, an area of great siginificance for monitoring and research. The possible beneficial effect of global change on China terrestrial ecosystems is that the plantation boundary will move northwards and upwards; and the disadvantageous effect is the expansion of desertification and the increase of instability in climatic conditions.     

植被—气候分类指标及其应用

１引言植被是陆地生态系统的主体,是陆地景观中最显著的和最具特色的组成部分,也是生态系统、气候与土壤亚系统相互联系的枢纽。一般而言,在较大范围或洲际尺度上,气候是决定陆地植被类型及其分布的最主要因素,植被则是地球气候最鲜明的反映和标志［１］,植被与气候...     

Effect of climate change over the past half century on the distribution,extent and NPP of ecosystems of Inner Mongolia

The response of natural vegetation to climate change is of global concern. In this research, changes in the spatial pattern of major terrestrial ecosystems from 1956 to 2006 in Inner Mongolia of China were analyzed with the Holdridge Life Zone (HLZ) model in a GIS environment, and net primary production (NPP) of natural vegetation was evaluated with the Synthetic model, to determine the effect of climate change on the ecosystem. The results showed that climate warming and drying strongly influenced ecosystems. Decreased precipitation and the subsequent increase in temperature and potential evapotranspiration caused a severe water deficiency, and hence decreased ecosystem productivity. Climate change also influenced the spatial distribution of HLZs. In particular, new HLZs began to appear, such as Warm temperate desert scrub in 1981 and Warm temperate thorn steppe in 2001. The relative area of desert (Cool temperate desert scrub, Warm temperate thorn steppe, Warm temperate desert scrub, Cool temperate desert and Warm temperate desert) increased by 50.2% over the last half century, whereas the relative area of forest (Boreal moist forest and Cool moist forest) decreased by 36.5%. Furthermore, the area of Cool temperate steppe has continuously decreased at a rate of 5.7% per decade; if the current rate of decrease continues, this HLZ could disappear in 173 years. The HLZs had a large shift range with the mean center of the relative life zones of desert shifting northeast, resulting a decrease in the steppe and forest area and an increase in the desert area. In general, a strong effect of climate change on ecosystems was indicated. Therefore, the important role of climate change must be integrated into rehabilitation strategies of ecosystem degradation of Inner Mongolia.     

中国气候-植被关系初探

气候—植被分类必须强调气候因子的综合影响及其指标的区域性。一般的气候观测缺乏在生物学上具有重要与综合的作用或代表性,而区域潜在蒸散包括从所有表面的蒸发与植物蒸腾,并涉及到决定植被分布的两大要素：温度和降水。因此,区域潜在蒸散具有作为植被—气候相关分析与分类的综合气候指标的功能。本文首次根据区域潜在蒸散对气候—植被关系的热量与水分指标进行了初步探讨,提出了进行气候—植被关系的热量指标(TI)和区域湿润指标(RMI),并据此对中国气候—植被关系进行了初步的定量研究。该研究对于了解气候—植被之间的相互关系,正确地评估和预测全球变化对人类及生物所赖以生存的生态环境的影响具有重要的理论和现实意义。     

中国气候－植被关系初探

气候－植被分类必须强调气候因子的综合影响及其指标的区域性。一般的气候观测缺乏在生物学上具有重要与综合的作用或代表性,而区域潜在蒸散包括从所有表面的蒸发与植物蒸腾,并涉及到决定植被分布的两大要素：温度和降水。因此,区域潜在蒸散具有作为植被－气候相关分析与分类的综合气侯指标的功能。本文首次根据区域潜在蒸散对气侯－植被关系的热量与水分指标进行了初步探讨,提出了进行气候－植被关系的热量指标（ＴＩ）和区域湿润指标（ＲＭＩ）,并据此对中国气侯－植被关系进行了初步的定量研究。该研究对于了解气候－植被之间的相互关系,正确地评估和预测全球变化对人类及生物所赖以生存的生态环境的影响具有重要的理论和现实意义。     

欧亚大陆植被生态系统平均中心时空偏移的情景模拟

欧亚大陆复杂多样的植被生态系统在全球气候变化的驱动下,其时空分布格局将发生系列的偏移变化,进而对欧亚大陆"一带一路"沿线国家和地区的生态环境产生重要影响。如何从全球气候变化驱动的角度来实现欧亚大陆植被生态系统时空偏移趋势的模拟分析,已成为"一带一路"沿线国家和地区生态环境研究的热点科学问题之一。在对HLZ生态系统模型进行改进和构建植被生态系统平均中心时空偏移分析模型的基础上,基于欧亚大陆的气候观测数据(1981—2010年)和CMIP5 RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5三种情景数据(2011—2100年),实现欧亚大陆植被生态系统平均中心时空偏移趋势的模拟分析。结果表明:欧亚大陆植被生态系统平均中心主要分布在欧亚大陆的中部和南部地区;3种气候情景下,欧亚大陆的亚热带干旱森林、暖温带湿润森林、亚热带有刺疏林、亚热带潮湿森林、冷温带潮湿森林、寒温带湿润森林、冷温带湿润森林、亚热带湿润森林、暖温带干旱森林、亚极地/高山湿润苔原和极地/冰原等植被生态系统的平均中心偏移幅度大于其他植被生态系统类型;欧亚大陆植被生态系统在RCP8.5情景下的植被生态系统平均中心偏移幅度大于其他两种情景;在2011—2100年期间,3种气候变化情景下,欧亚大陆植被生态系统平均中心整体上将呈向北偏移的变化趋势。     

鄂尔多斯高原生态过渡带的判定及生物群区特征

 本文用Holdridge生命地带方法对鄂尔多斯高原的生物群区进行了分类研究,研制了用于生态过渡带判定的计算机模型,模拟结果与实际情况基本吻合。鄂尔多斯高原的生物群区可分为草原、荒漠灌丛和荒漠3大类,草原群区以本氏针茅(Stipa bungeana)群落为主,荒漠灌丛群区以冷蒿(Artemisia frigida),狭叶锦鸡儿(Caragana stenophylla)群落为主,荒漠群区以红砂(Reaumuria soongorica)群落为主。鄂尔多斯高原的地带性植被在传统上分为典型草原、荒漠草原和草原化荒漠3部分,在典型草原的边界划分上,传统划分与本文结果一致。而在荒漠草原和草原化荒漠的边界方面,模拟结果与传统划分有一定的差异。荒漠灌丛和荒漠草原以及荒漠和草原化荒漠在生物群落特征上具有一定的相似性,荒漠灌丛和荒漠在生态特征上较荒漠草原和草原化荒漠更为旱化,在地理位置上更为靠西部。该计算机模型结合了地理空间分析,能准确地确定生态过渡带的位置和宽度,为研究鄂尔多斯高原生态过渡带的特征提供了较可靠的技术手段。     

基于Holdridge和CCA分析的中国生态地理分区的比较

在前人工作基础上,对中国自然地理要素与生态地理区域的关系进行了综合分析,采用全国地形、土壤、气候、植被及遥感植被指数等数据,综合分析中国范围生态地理区域的分异规律,制订了生态地理分区的初步方案,并建立了相应的地理信息系统.基于Holdridge模型和CCA分析划分中国生态地理分区,建立了分区的指标体系,得到中国生态分区的大致界线,初步总结了各生态地理分区的地形、植被、气候等综合自然地理特征,完成对中国区域生态地理分区的划分.基于CCA分析的生态地理的分区,不仅结合自然区划和生态地理两种方法,而且加入了生态群落和遥感数据的综合应用.结果显示,由于受到模型适用性及数据误差的原因,基于CCA分析的结果比Holdridge模型的结果更合理一些.