全 文 ：内蒙古主要植被类型与气候因子关系的研究*
牛建明 (中国农业科学院草原研究所, 呼和浩特 010010)
=摘要> 利用地理信息系统工具, 以最新的植被类型图为依据, 在统计、建模和空间模拟区域气候因子的基础
上, 对内蒙古主要植被类型与气候的关系进行了分析, 并获得适宜的气候范围. 结果表明,内蒙古植被空间分布
表现出明显的规律性. 一方面,随着距离海洋的远近变化, 无论是地带性植被, 还是山地垂直带、沙地及低湿地
植被, 从东向西均反映出地带分异,水分对于这种东西向更替更为重要.另一方面, 热量的差异导致纬向上的变
化. 此外,热量成为大兴安岭东西两麓发育的林缘草甸、草原、灌丛和低湿地等植被类型空间分布的主导因素.
关键词 植被 气候 地理信息系统 内蒙古
Relationship between main vegetation types and climatic fa ctor s in Inner Mongolia . NIU Jianming ( Grassland Re2
sear ch Institute, Chinese Academy of Agr icultur al Sciences, Huhhot , 010010) . 2Chin . J . Appl. Ecol . , 2000, 11(1) :
47~ 52.
The relat ionship between main vegetation types and climate factors in Inner Mongolia was analyzed by using up2to2date
vegetation map, statistics, modeling and spatial simulation of r egional climatic factors under t he support of GIS. The
feasible climatic range of spatial distr ibution of plant communities was der ived from over laying vegetat ion map and cli2
mate maps. The results showed that the veget ation distribution was obviously in accordance with climate. On the one
hand, all the types, not only zonal vegetation, but also mountain, sandy land and low land communities changed gradual2
ly from east to west due to the distance to oceans, with a zonal differentiation, P recipitation played an important role in
determining this regulation. On the other hand, latitudinal replacement of plant communities occurred with the change
of temperature from nort h to sout h. In addition, temperatur e was also the key factor controlling the spatial distribution
of vegetation types, such as meadow, steppe, shrub and low land communities on the east and west sides of Daxingan2
ling Mountains.
Key words Vegetat ion, Climate, GIS, Inner Mongolia.
* 国家攀登计划资助项目( 49561007) .
1998- 01- 12收稿, 1998- 03- 30接受.
1 引 言
植被生态学的观点认为,主要植被类型表现植物
界对主要气候类型的反应[7] .气候是决定地球上植被
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[9] .分析和研究植被与气候间的相互
关系,做出植被类型的环境或气候解释,是植被生态学
的主要任务之一,具有重要的理论和实际意义.植被及
其成员与环境的关系早在本世纪初就是生态学家所关
注的问题.在长期的研究实践中,生态学家使用各种方
法分析植被与环境的关系.其中有简单的统计学方法,
有梯度分析(包括直接梯度分析和间接梯度分析, 即排
序)、分类、格局分析方法,还有各种植被2气候分类方
法等[ 3~ 5] ,它们以不同的方式研究各种尺度上的植物
种或植被与环境的相互关系.本文利用现代的多元分
析和 GIS技术, 从植被实际的空间分布入手, 通过分
析、处理和提取相应的气候因子,定量描述现实的主要
植被类型的适宜气候范围.从而,进一步阐明了内蒙古
植被与气候的关系, 使其在定性、定量和定位方面的分
析有所深入.
2 研究区域与方法
2. 1 自然概况
内蒙古自治区地处我国的北部边疆, 呈狭长形,横贯东北、
华北和西北地区.该区地域辽阔, 南北跨纬度 15b59c , 东西跨经
度 28b52c .区域内山脉纵横, 地形多样, 复杂的地理环境控制着
热量、水分的空间分布和再分配, 造成植被分布明显的地带性
和非地带性植被的多样性.
内蒙古大部分地区属温带大陆性季风气候, 只有大兴安岭
北段地区, 属于寒温带大陆性季风气候. 温度分布趋势是从东
北向西南递增,年平均气温由大兴安岭北段的- 4e 以下,到阿
拉善高原西部 8e 以上 .年降水量分布则刚好相反, 从东北向西
南递减.大兴安岭东南侧年降水最多, 在 450mm 以上, 而阿拉
善西部的年降水小于 50mm,额济纳旗仅 37mm. 可见, 水、热的
空间分布并不平衡.
本区植被的地带分异大体上和气候带相吻合[ 6] , 植被分布
的东西向分异、南北向的纬度地带性和沿海拔变化的山地垂直
地带性都十分明显.首先, 植被水平地带分布的规律突出.自东
向西,本区依次分布了 6 个植被地带:山地针叶林和阔叶林带、
森林草原带、中温典型草原带、中温荒漠草原带、草原化荒漠带
应 用 生 态 学 报 2000 年 2 月 第 11 卷 第 1 期
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Feb. 2000, 11( 1)B47~ 52
和荒漠带[ 1, 2, 7~ 9] .其次, 受纬度控制, 本区的热量条件呈现南
北向变化,从而使植被具有一定的纬向分异. 第三, 本区的垂直
地带性明显 .由于山地贯穿本区的各个气候带, 山地的基带随
所处地带各异,造成植被垂直分布的多样性. 此外, 本区还广泛
发育了各种非地带性植被, 主要是沙地植被和低湿地植被. 虽
然是隐域性植被,但受气候的影响,在内蒙古这个广大的区域
中,它们也具有一定的经向地带性,植被类型的分布具有明显
的东西向差异.
2. 2 气象数据
源于内蒙古自治区气象局发行的5内蒙古各盟市 30 年气
象统计资料汇编6, 共有 156 个气象站(部分气象站的资料不足
30 年) , 全部使用多年的平均值.因为区域植被的空间分布主要
是由大气候决定的,且多数的地带性植被也是在其气候的波动
变化中发育起来的, 所以, 特定的植被既适应其分布区的平均
气候,也适应气候因子在一定范围内的波动. 选择了 23 个因子
(或指标) ,其中的 14 个属单一气候因子,包括 \ 0e 的积温、10 e 的积温、最冷月平均气温、\ 0e 的日数、\ 10 e 的日数、年
平均蒸发量、无霜期、年平均最低气温、年平均气温 ( MT)、年
平均降水量(P)、夏秋季平均降水量、冬春季平均降水量、年平
均相对湿度和最热月平均气温.另外 9 个单因素或综合指标是
经计算产生的,包括 Penman 干燥度( ARD)和年可能蒸散[ 6~ 8] ;
Holdridge年平均生物温度 ( BT )、年可能蒸散和年可能蒸散
率[ 9] ; Kir a 寒冷指 数 ( CI )、温 暖指数 ( WI ) 和湿度指 数
(H I) [ 10~ 14] ;伊万诺夫湿润系数( K) .它们共同构建了本项研究
的气候空间.
2. 3 专题空间数据
包括植被图、经纬度图和数字高程图象. 其中, 植被图依据
5内蒙古自治区资源系列地图6 ( 1Ø150 万) , 经制图综合后, 制
成1 Ø300 万的植被类型图. 经纬度图产生于 1Ø100 万地形
图,其经纬线为 1 度分隔. 数字高程图象由内蒙古自治区地矿
局计算站提供.上述图件经 ARC/ INFO 软件数字化、矢量2栅格
转换和插值后,再通过几何校正, 使它们完全匹配, 平均误差不
超过 1 个像元. 处理后的图象, 具有一致的大小( 2128 像元@
1704 行)、相同的比例尺( 1Ø300 万)、相同的投影(正轴等角割
圆锥投影)、一致的形状以及统一的格式和存储方式, 为后面的
GIS操作奠定了基础.
2. 4 建模及气候的空间模拟
将多元线性回归、曲线拟合、非线性回归以及逐步回归结
合在一起, 分别建立上述 23 个气候因子与地理要素(经度、纬
度和海拔)的相关模型. 在考虑单一因子的、一次幂的地理要素
的同时, 也考虑它们的二次幂和各地理要素的交互, 最后建立
了具有较高相关性的模型.
气候模型的空间表达是通过 GIS操作实现的. 利用上面建
立的模型,将匹配好的经度、纬度和海拔数字图象进行运算, 产
生相应的气候因子数字图象,完成气候的空间模拟.
2. 5 植被类型的气候特征提取
植被类型最适气候分布范围是利用半峰宽[ 10~ 13]方法确定
的.进行本项分析的统计软件是 SPSS FOR WIN 6. 0.
3 结 果
3. 1 区域气候建模及其空间表达
本区域中的热量分布随纬度、海拔和距离海洋远
近的改变呈线性变化, 与水分有关的指标或指数较为
复杂, 除经度外,它们与纬度和海拔的相关性非常差.
这主要是由于本区内山地贯穿和内蒙古高原的共同作
用引起的,造成了降水分布与纬度和海拔变化的不同
步现象.
MT= 82. 933- 1. 029LAT - 0. 248LNG- 0. 007
ALT(R2= 0. 96)
BT= 48. 453- 0. 371LAT - 0. 180LNG- 0. 004
ALT (R2= 0. 96)
WI= 478. 188- 3. 340LAT - 2. 008LNG- 0. 042
ALT(R2= 0. 96)
P= 13872. 124 - 198. 273LAT + 2. 236LAT2 -
176. 057LNG+ 0. 830LNG2 - 0. 894ALT -
0. 031LAT* ALT + 0. 020LNG* ALT (R2=
0. 84)
K= 97. 090 - 1. 775LAT + 0. 020LAT2 - 1. 014
LNG+ 0. 004LNG2- 0. 011ALT( R2= 0. 91)
ARD= 842. 979 + 15. 187LAT - 19. 254LNG+
0. 102 LNG2 - 0. 094ALT - 0. 125LNG*
LAT (R2= 0. 96)
根据上述方程, 以经度、纬度和海拔数字图象为基
础,进行 GIS 运算, 生成 23 幅数字图象, 分别代表各
气候因子.为了方便数据存储,对一些因子进行了放大
处理,即乘上一个数后,四舍五入. 其他因子, 直接经四
舍五入后存储.
上述方法所产生的数字图象代表了气候因子的空
间分布,图象的象元值和坐标是具体的表达. 象元值表
示气候因子的具体取值, 象元坐标表示气候因子的空
间变化特征. 因此, 通过建模和 GIS 运算描述的气候
因子数据具有空间分布均匀、数值分布连续的特点,弥
补了因气象站点分布不均所带来的观测数据少、代表
性不强、难以统计分析的缺点. 另外, 本方法所获得的
结论是可以重复的.
3. 2 植被类型空间分布与气候因子关系的定量描述
利用 GIS工具,将数字化的植被类型图与气候因
子数字图象叠加,分别提取诸类型的气候数据. 然后,
根据半峰宽计算方法, 确定每一个植被类型关于每一
个气候因子的最适分布范围.通过处理,获得 35个植
被类型关于 23个气候因子的最适范围.部分主要结果
见表 1.
48 应 用 生 态 学 报 11卷
表 1 内蒙古主要植被类型的适宜气候范围
Table 1 Opt imum climatic r ange of main vegetat ion types in Inner Mongol ia
类型 T ypes 取样数Samples 范围 Range BT K MT P ARD WI
兴安落叶松林 55809 M 4. 55 2. 10 - 4. 90 446 0. 61 30. 08
Larix gmelini Form. L 3. 67 1. 63 - 6. 80 390 - . 16 21. 15
U 5. 43 2. 58 - 3. 00 503 1. 38 39. 01
SD 0. 75 0. 41 1. 62 48 0. 66 7. 59
云杉林 486 M 5. 32 . 87 . 28 323 3. 98 33. 01
Picea cr assif ol ia Form. L 3. 30 0. 46 - 3. 20 303 2. 73 11. 97
U 7. 34 1. 28 3. 76 342 5. 24 54. 06
SD 1. 72 0. 35 2. 96 16 1. 07 17. 88
樟子松林 1679 M 5. 70 1. 27 - 1. 80 380 1. 75 40. 62
Pin us sylvest ris var. mongol ica Form. L 5. 20 1. 11 - 3. 32 296 0. 66 35. 79
U 6. 20 1. 43 - . 27 463 2. 83 45. 46
SD 0. 43 0. 14 1. 30 71 0. 92 4. 11
白桦,山杨林 35461 M 5. 63 1. 44 - 2. 06 425 1. 49 40. 03
Betula p latyphyl la , Popu lus d avidiana Form. L 4. 45 0. 98 - 4. 67 371 0. 49 28. 22
U 6. 80 1. 90 . 56 480 2. 49 51. 84
SD 1. 0 0. 39 2. 22 46 0. 85 10. 03
蒙古栎林 24441 M 6. 47 1. 25 - . 55 468 1. 21 48. 83
Quercus mongolica Form. L 5. 54 0. 82 - 2. 71 410 . 27 39. 53
U 7. 40 1. 68 1. 62 527 2. 15 58. 13
SD 0. 79 0. 36 1. 84 50 0. 80 7. 90
榛子,胡枝子灌丛 5985 M 5. 27 1. 79 - 3. 34 446 . 68 37. 20
Corylus heter ophylla, Lespedeza bicolor Form. L 3. 56 1. 02 - 6. 95 400 0. 04 20. 20
U 6. 97 2. 57 0. 27 491 1. 31 54. 20
SD 1. 45 0. 66 3. 07 39 0. 54 14. 44
虎榛子,绣线菊灌丛 16235 M 7. 10 0. 80 1. 97 404 2. 30 53. 43
Ostryopsis d avidia na, Spi raea sp. Form. L 5. 87 0. 49 - . 27 344 1. 55 40. 54
U 8. 32 1. 11 4. 21 464 3. 04 66. 33
SD 1. 04 0. 26 1. 90 51 0. 63 10. 96
黄刺梅,扁桃灌丛 3416 M 7. 84 . 40 3. 87 271 3. 67 60. 52
Rosa xanthina , Amygdalus sp. Form. L 6. 31 0. 11 1. 29 188 2. 01 44. 24
U 9. 37 . 69 6. 45 354 5. 33 76. 80
SD 1. 30 0. 25 2. 19 71 1. 41 13. 83
山杏灌丛 5005 M 7. 55 0. 74 2. 27 402 1. 90 58. 92
Pru nus sibi rica Form. L 6. 53 0. 50 0. 35 373 1. 56 48. 24
U 8. 58 . 99 4. 19 431 2. 24 69. 61
SD 0. 87 0. 21 1. 63 25 0. 29 9. 08
杂类草、苔草林缘草甸 6583 M 5. 40 1. 37 - 2. 07 402 2. 05 37. 17
Sangusorba of f icinalis , Artemisia L 4. 57 1. 01 - 3. 92 365 0. 95 28. 45
l aciniata, Carex p edif or mis Form. U 6. 24 1. 72 - . 21 440 3. 14 45. 88
SD 0. 71 0. 30 1. 58 32 0. 93 7. 40
杂类草、禾草草原化草甸 5646 M 6. 34 1. 37 - 1. 02 492 1. 00 47. 84
Sangusorba of f icinalis , Vicia amoena, L 5. 55 1. 03 - 2. 86 441 0. 28 39. 97
Stip a baicalensis, Festuca lenensis Form. U 7. 13 1. 70 0. 81 542 1. 71 55. 70
SD 0. 67 0. 29 1. 56 43 0. 61 6. 68
禾草,杂类草草甸草原 46214 M 6. 35 1. 09 - . 29 385 1. 92 46. 99
Stip a baicalensis, Fil if olium sibi ricum Form. L 4. 94 0. 66 - 3. 44 332 1. 02 30. 81
U 7. 76 1. 51 2. 85 437 2. 82 59. 18
SD 1. 20 0. 36 2. 67 44 0. 77 12. 05
羊草草原 37999 M 6. 71 0. 86 0. 25 331 2. 25 50. 89
Aneurolepid ium chinense Form. L 5. 73 . 62 - 2. 05 265 1. 55 41. 00
U 7. 69 1. 11 2. 56 397 2. 95 60. 79
SD 0. 83 0. 21 1. 96 56 0. 59 8. 41
大针茅草原 58330 M 7. 22 0. 70 1. 67 336 2. 20 55. 50
Stip a grand is Form. L 5. 90 . 45 - 1. 04 276 1. 74 42. 03
U 8. 54 . 95 4. 37 395 2. 67 68. 97
SD 1. 12 0. 21 2. 30 51 0. 39 11. 44
克氏针茅草原 53297 M 6. 99 0. 56 1. 73 282 2. 83 52. 54
Stip a krylovi i Form. L 6. 24 0. 36 0. 10 214 1. 87 44. 55
U 7. 75 0. 77 3. 35 350 3. 78 60. 54
SD 0. 64 0. 17 1. 38 58 0. 81 6. 79
丛生小禾草草原 23201 M 7. 12 0. 65 1. 37 297 2. 49 54. 60
Cleistogenes squar rosa, Koeleria cri stata , L 6. 17 0. 39 - . 89 237 1. 98 45. 08
Agr opyron cri statum , Poa sp. For m . U 8. 06 0. 90 3. 62 357 3. 01 64. 12
SD 0. 80 0. 22 1. 91 51 0. 44 8. 09
小针茅,无芒隐子草荒漠草原 58637 M 7. 90 0. 27 3. 29 202 4. 22 62. 14
Stip a gobica , S. klemenzi i , L 7. 08 0. 15 1. 66 155 2. 71 53. 71
Cleistogenes songarica Form. U 8. 72 0. 39 4. 93 250 5. 74 70. 57
SD 0. 70 0. 10 1. 39 40 1. 29 7. 17
491 期 牛建明:内蒙古主要植被类型与气候因子关系的研究
(续表)
类型 T ypes 取样数Samples 范围 Range BT K MT P ARD WI
锦鸡儿2小针茅荒漠草原 13591 M 8. 57 0. 23 5. 10 209 4. 96 68. 26
Caragana t ibetica, St ipa gobica Form. L 7. 60 0. 12 2. 99 134 3. 85 58. 67
U 9. 53 0. 33 7. 21 283 6. 06 77. 85
SD 0. 82 0. 09 1. 79 63 0. 94 8. 15
本氏针茅草原 18567 M 8. 24 0. 58 4. 81 389 2. 11 64. 33
Stip a bungeana Form. L 7. 16 0. 36 2. 85 324 1. 65 53. 00
U 9. 32 0. 80 6. 77 454 2. 57 75. 67
SD 0. 92 0. 19 1. 67 55 0. 39 9. 63
短花针茅荒漠草原 2252 M 8. 37 0. 38 5. 36 267 4. 62 65. 30
Stip a brevif lor a Form. L 6. 84 . 19 2. 70 197 2. 49 49. 16
U 9. 90 . 56 8. 02 337 6. 75 81. 44
SD 1. 30 0. 16 2. 26 59 1. 81 13. 71
沙地榆树疏林 18928 M 8. 59 0. 61 4. 75 395 2. 29 68. 90
Ulmus pumi la Form. L 7. 00 0. 42 1. 93 364 1. 95 52. 21
U 10. 19 0. 79 7. 57 426 2. 63 85. 60
SD 1. 35 0. 16 2. 40 26 0. 29 14. 18
沙地杂木灌丛 771 M 6. 09 1. 05 - 1. 12 341 1. 67 44. 78
Malus pallasiana, Pr unus pad us, L 5. 79 0. 90 - 2. 08 326 1. 39 41. 99
P . humi li s, Ribes d iacaxtha , Rhamnus sp. Form. U 6. 39 1. 19 - . 15 355 1. 96 47. 56
SD 0. 25 0. 12 0. 82 12 0. 24 2. 37
沙地锦鸡儿, 沙柳灌丛 6259 M 7. 41 0. 58 2. 66 335 2. 38 56. 52
Caragana microp hyl la , C. in termed ia , L 6. 33 0. 34 0. 82 269 1. 77 45. 11
Sal ix sp. Form . U 8. 48 0. 81 4. 50 401 3. 00 67. 93
SD 0. 92 0. 20 1. 56 56 0. 52 9. 69
沙地差巴嘎蒿群落 2165 M 9. 47 0. 53 6. 24 397 2. 36 78. 18
Artemisia halodend ron Form. L 8. 87 0. 42 4. 64 367 2. 13 72. 60
U 10. 08 0. 64 7. 84 426 2. 58 83. 77
SD 0. 52 0. 09 1. 36 25 0. 19 4. 74
沙地褐沙蒿群落 2412 M 7. 03 0. 63 2. 03 340 2. 17 52. 47
Artemisia int ramongolica Form. L 6. 59 0. 48 1. 30 306 1. 98 47. 86
U 7. 46 0. 77 2. 75 374 2. 36 57. 09
SD 0. 37 0. 13 0. 62 29 0. 16 3. 92
沙地油蒿群落 25561 M 9. 17 0. 40 6. 80 327 2. 78 73. 69
Artemisia ordosica Form. L 8. 61 0. 29 5. 59 277 1. 87 68. 10
U 9. 73 . 51 8. 01 377 3. 69 79. 28
SD 0. 48 0. 09 1. 03 43 0. 77 4. 75
沙地甘草群落 1237 M 9. 56 0. 42 7. 68 331 3. 34 77. 51
Glycyr rhiza u ralensis Form. L 9. 29 0. 40 7. 21 318 2. 91 74. 62
U 9. 83 . 45 8. 15 344 3. 76 80. 40
SD 0. 23 0. 02 0. 40 11 0. 36 2. 46
油蒿丛,含霸王、沙冬青、四合木 12008 M 9. 71 0. 19 7. 29 177 9. 56 80. 14
Zygophyllum xa nthoxylon , Ammopip tan thus L 8. 93 0. 04 5. 87 84 4. 81 71. 75
mongol icus, Ar temisia ord osica, U 10. 50 0. 33 8. 72 270 14. 30 88. 53
Tet raena mongol ica Form . SD 0. 67 0. 12 1. 21 79 4. 03 7. 13
小灌木,小禾草草原化荒漠 42997 M 9. 04 0. 18 5. 91 187 6. 97 73. 29
Reaumuria songorica, Salsola p aserina, L 8. 09 0. 05 3. 93 112 3. 82 63. 63
Stip a gobica , Clei stogenes songor ica Form. U 9. 99 0. 31 7. 89 262 10. 11 82. 96
SD 0. 81 0. 11 1. 68 64 2. 67 8. 21
红砂、珍珠荒漠 29023 M 9. 61 0. 07 6. 47 93 14. 09 80. 05
Reaumuria songorica, Salsola p aserina Form. L 8. 45 0. 01 4. 55 31 5. 95 67. 54
U 10. 78 0. 15 8. 39 156 22. 23 92. 56
SD 0. 99 0. 07 1. 63 53 6. 91 10. 63
低山残丘石质荒漠 27107 M 9. 88 0. 08 6. 61 51 21. 12 83. 36
Sympegma regel ii , Anabasis brevif ol ia , L 8. 76 0. 01 4. 50 26 11. 74 71. 55
Brachanthemum nanschanicum Form. U 11. 00 0. 28 8. 71 128 30. 50 95. 16
SD 0. 95 0. 17 1. 79 65 7. 97 10. 03
戈壁荒漠(裸戈壁红砂、泡泡刺) 50476 M 10. 41 0. 06 7. 61 53 21. 56 88. 87
Reaumuria songorica, Nit raria sp haer ocarpa Form. L 9. 61 . 01 6. 36 7 13. 61 80. 05
U 11. 22 . 12 8. 87 113 29. 51 97. 70
SD 0. 68 0. 05 1. 07 51 6. 76 7. 50
灌木亚菊、膜果麻黄等 3462 M 10. 66 . 04 7. 70 21 25. 29 91. 94
Ajania f r uticulosa , Ephed ra p rzewalskii Form. L 10. 12 . 01 6. 77 3 21. 63 86. 28
U 11. 19 . 08 8. 64 40 28. 95 97. 59
SD 0. 45 0. 04 0. 80 15 3. 11 4. 81
琐琐荒漠 16639 M 10. 31 . 08 7. 62 92 16. 92 87. 53
H aloxylon ammodendr on Form. L 9. 41 . 01 6. 11 23 7. 48 77. 74
U 11. 22 . 14 9. 13 162 26. 36 97. 33
SD 0. 77 0. 06 1. 28 59 8. 02 8. 32
BT:生物温度 Biological temperature; K: 湿度指数 Humidity in dex; MT : 年均温 Annual mean temperature; P:年均降雨量 Annual mean precipitat ion ;
ARD: Penman干燥度 Penman. s aridity; WI: Kira 温暖指数 Kira. s warm index; M:平均值 Mean value; L:下限 Lower limit; U:上限 Upper limit . SD:标
准差 Standard deviat ion.
50 应 用 生 态 学 报 11卷
4 讨 论
4. 1 地带植被
林缘草甸分布在大兴安岭的东西两麓, 它们的最
适湿润系数(K)是相同的, 但温度指标各异. 岭西的类
型 ) ) ) 杂类草、苔草林缘草甸与岭东的类型 ) ) ) 杂类
草、禾草草原化草甸相比, 其年平均温度( MT )、年平
均生物温度(BT )和温暖指数(WI)均较低.另外,年平
均降水量( P)也有差异, 岭西低于岭东. 表现在 PEN2
MAN干燥度(ARD)上,岭西要高于岭东, 说明热量起
主导作用.
在内蒙古高原, 林缘草甸的外围分布着草甸草原.
与前者相比, 尽管 ARD 变化不大, 但 K 和 P 有所减
少.水分的作用在高原面上开始变得重要. 向西,典型
草原带内依次出现了羊草草原、大针茅草原和克氏针
茅草原,在 K 和 P 递减的同时, 温度指标呈递增趋势.
热量和水分共同决定了高原典型草原群落类型的空间
分布特点.
再往西, 分布有中温性的荒漠化草原. P 降至
202mm,K 降为 0. 27, 同时, 最适MT 显著提高, 成为
3. 29 e . ARD明显增加, 为4. 22,远大于典型草原的最
干旱类型 ) ) ) 克氏针茅草原. 继续向西, 进入荒漠区
后,仍然保持着这一规律. 以小灌木、小禾草占优势的
草原化荒漠内, P 减少到 187mm, 而 MT 则升高至
5. 91 e .反映在水热的综合上, K减少为 0. 18, ARD增
加至 6. 97.到了典型荒漠时,上述指标达到了极端.以
戈壁荒漠(稀疏的红纱、泡泡刺)为例, P 是 53mm, MT
是 7. 61 e , K 仅为 0. 06, ARD高达 21. 56.
地带植被的另一个类群是暖温型类型, 主要是本
氏针茅、百里香典型草原和短花针茅荒漠草原. 一方
面,在纬向分布上,它们比处在同一经度范围的中温性
类型均具有高的 P 和 MT. 如本氏针茅、百里香群落
的 P 为3 8 9mm , 高出大针茅草原5 0mm ; MT是
4. 81 e ,高出 3 e 还多. 然而, K 和 ARD的变化不大.
再如,与中温型的小针茅、无芒隐子草群落相比,短花
针茅群落的 P 增加了 60mm, MT 增加 2 e . 在综合指
标上, 尽管 K 有所增加 (分别为 0. 27 和 0. 38) , 但
ARD没有多大变化, 分别是 4. 22 和 4. 62.另一方面,
这两种类型本身也存在着东西向的分异. 随着由东向
西降水的递减, 在暖温性的地区, 本氏针茅、百里香群
落被短花针茅群落所取代. 其中, P 由 389mm 降至
267mm, K则由 0. 58减少到 0. 38. 可见, 就内蒙古的
暖温性草原植被而言, 热量决定了它们与中温类型在
空间分布上的南北差异, 而水分条件的改变则控制着
其内部在东西向的分异.
4. 2 山地植被
本区的森林主要发育在大兴安岭山地上,热量成
为决定各类型空间分布的主导因子. 兴安落叶松林为
本区分布最北的类型, MT 为- 4. 9 e , WI 为30. 08 e ,
BT 为 4. 55 e .作为它的次生林,在大兴安岭西麓和南
部分布的白桦、山杨林,热量指标明显升高. 而岭东分
布的蒙古栎林, 其热量指标最高, MT 为- 0. 55 e , WI
为48. 83 e , BT 为 6. 47 e .与热量的变化相比较,水分
变化不大, 蒙古栎林稍有增加. 就 K 和 ARD值来看,
岭东的蒙古栎林和岭西的白桦、山东杨林差异不明显.
这一规律与大兴安岭东西两麓地带性的林缘草甸相
同.
山地灌丛也是重要的山地植被类型, 主要包括榛
子、二色胡枝子灌丛、虎榛子、绣线菊灌丛和黄刺梅、扁
桃灌丛,由于它们各自的生境差异,使得在气候空间上
彼此分离,水分和热量的作用均十分明显.
山杏灌丛及山杏灌木化草原主要分布在大兴安岭
南段东麓的丘陵上, 为该地区的特有类型.在气候上,
与同处在该地区、分布在山地上的虎榛子、绣线菊灌丛
的主要差异在热量指标上,在水分上几乎没什么差别.
在水热组合上, K值变化也不明显. 可见,就灌丛来讲,
大兴安岭东麓的类型与同一地区内, 尤其是岭上和岭
西的其他类型的区分,依然是依靠热量指标.
4. 3 沙地植被
本区内的沙地植被有 3个类群:榆树疏林、沙地灌
木群落和沙地半灌木群落.沙地榆树疏林主要分布在
西辽河流域的科尔沁沙地,为该沙地最基本的群落类
型.另外,在浑善达克沙地的东部也有分布. 与其他沙
地群落相比,该类型的分布区具有高的MT 和 P.另一
种沙地灌木群落是沙地杂木灌丛, 它分布于森林(草
甸)草原地带的沙地上,故较为寒冷、湿润.
内蒙古沙地上的半灌木群落主要是差巴嘎蒿群
落、褐沙蒿群落和油蒿群落, 它们拥有各自的气候条
件,所以存在明显的区域变化.差巴嘎蒿群落为喜湿的
类型, 它的 P 最大,但由于分布区的MT 也较高,所以
K并不大. 褐沙蒿群落是浑善达克沙地植被的主要组
成成分,具有典型草原的气候条件.油蒿群落分布于鄂
尔多斯地区的毛乌素和库布齐沙地,降水不多,但热量
条件最好, 所以,较为干旱,成为上述 3 种半灌木沙地
植被的旱生类型.
总之,在热量和水分的共同作用下,本区的沙地植
被在空间分布上表现出了明显的区域差异, 几个沙地
都发育了自己的特征群落.但由于沙质下垫面的不连
511 期 牛建明:内蒙古主要植被类型与气候因子关系的研究
续性,难以确定哪些类型是通过热量或水分彼此划分
的.只有将水热结合在一起,才能正确地判别它们.
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作者简介 牛建明,男, 1964 年出生,博士, 副研究员,主要从事
植被生态学、草地遥感和地理信息系统应用研究. 发表论文 15
篇,参与专著编写 3 部. E2mail: cgj@public. hh. nm. cn
52 应 用 生 态 学 报 11卷