全 文 ：KIRA指标的拓展及其在中国植被与
气候关系研究中的应用*
倪 健 (中国科学院植物研究所植被数量生态学开放研究实验室, 北京 100093)
摘要 根据Kira以月平均气温 5 ! 为界的热量指数和干湿度指数概念, 提出了以月平
均气温 10! 为界的生物热量指数, 包括生物温暖指数 ( BWI )和生物寒冷指数 ( BCI ) ,并修
正其干湿度指数为生物干湿度指数( BK ) .利用中国 689 个标准气象台站的资料, 分析我国
主要植被类型分布与热量因子和干湿度因子的关系, 得出两者之间较好的相关性,生物温
暖指数、寒冷指数和干湿度指数的散点图较好地表现了中国各植被类型与气候指标的关
系和格局.以 10 ! 为界的生物温暖指数不仅对我国森林植被的地理分布和温度气候带的
划分具有较好的指示作用, 而且对西南部高山、亚高山地区的植被与气候关系指示性较
强;生物寒冷指数则对亚热带和热带的指示性很好, 能够较好区分亚热带南部及热带地
区;由热量指数和降水量综合得出的生物干湿度指数, 对中国西北部干旱、半干旱区以至
全国的植被分布与水分、热量因子的关系分析有较好的应用价值.
关键词 植被气候关系 生物温暖指数 生物寒冷指数 生物干湿度指数
Development of Kira∀ s indices and its application to vegetationclimate interaction study of
China. Ni Jian( Laboratory of Quantitative Vegetation Ecology , Institute of Botany , Academia Sinica,
Beijing 100093) . Chin . J . Appl . Ecol. , 1997, 8(2) : 161~ 170.
Based on the concept of Kira∀ s thermal indices and aridity/ humidity index by the limit of monthly av
erage temperature 5! , the biological thermal indexes by the limit of monthly average temperature
10 ! , including biological warmth index ( BWI ) and coldness index ( BCI ) , are put forward, and Ki
ra∀ s aridity/ humidity index is modified to biological aridity/ humidity index ( BK ) . According to the
records of 689 meterological stations, relationships between the distribution of main vegetation types of
China and the thermal and aridity/ humidity factors are analyzed. There exists a definite interactions
between vegetation and climate. The scatter graphs of biological warmth index, coldness index and
aridity/ humidity index kindly show the relationship and pattern between vegetation types and climate.
The biological warmth index ( > 10! ) not only indicates to the geographical distribution of forestry
vegetation and classification of thermal climatic belts in eastern China, but also indicates the relations
between vegetation and climate in alpine and subalpine regions of southwest China. Biological coldness
index is a good index to distinguish the southern subtropical and tropical belts. Biological aridity/ hu
midity index synthetically got from biological warmth index and precipitation has a kind value to anal
yse the relations between vegetation and waterthermal factors in arid and semiarid areas of northwest
China and also in the whole country.
Key words Vegetation climate interaction, Biological warmth index, Biological coldness index , Bi
ological aridity/ humidity index.
* 国家自然科学基金重大资助项目( 39393000) .
1996年 9月 24日收稿, 11月 28日接受.
1 引 言
Kira[ 16]在研究日本气候与森林分布的
关系时,首先将最早记载于欧洲地理学中
的以月均气温 5 ! 为界 的温暖指数
( Warmth index, WI )引入植物生态学中,提
应 用 生 态 学 报 1997年 4 月 第 8卷 第 2 期
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Apr. 1997, 8( 2)#161~ 170
出了寒冷指数( Coldness index, CI)及干湿
度指数( Humidity/ aridity index, K)的概念,
并对日本森林植被带与热量、湿度的关系
进行了大量研究[ 17~ 19] , 根据热量指数和
湿度指数编绘了世界生态气候图, 显示出
热量和湿度与植被的良好关系, 得到广泛
应用[ 2, 3, 5~ 15, 20~ 24] .
Kira指标适合于处理日本列岛[ 18]、朝
鲜半岛[ 24]及中国东部[ 2, 3]、东北部地区[ 10]
森林植被与气候的关系, 尤其是受海洋气
候影响、比我国更湿润的日本列岛,降水量
几乎不成为植被分布的限制条件, 因此,可
只考虑植被分布与温度因子的关系, 此时
日本列岛的植被分布格局最典型[ 2] , 朝鲜
半岛亦是如此. 在我国东部森林植被带的
生态气候学分析中, Kira的温暖指数值可
作为其温度气候指标, 对我国森林植被的
地理分布和温度气候带的划分具有较好的
指示作用[ 2] , 而在西南部高山、亚高山地
区,月平均气温大多小于 5 ! , 其指示性不
强. Kira的寒冷指数对于中国的寒带和温
带划分指示性较强[ 9] , 但对亚热带和热带
的指示性较差. 故而在我国西南部高山、
亚高山高寒植被区和东南部亚热带常绿阔
叶林和热带季雨林、雨林区, 无法利用以 5
! 为界的温暖指数和寒冷指数更高地分辨
出植被类型分布与温度的关系.而且,中国
西北部干旱、半干旱区的植被分布受水分
因子的控制更大,也需要更好地利用由热
量指数和降水量综合得出的干湿度指数进
行分析.因此,根据Kira 以月平均气温 5 !
为界的热量指数和干湿度指数概念, 提出
了以月平均气温 10 ! 为界的生物热量指
数,并修正其干湿度指数为生物干湿度指
数,以此利用中国 689个标准气象台站的
资料,分析我国植被分布与热量和干湿度
因子的关系.
2 材料与方法
2. 1 气象资料
气象资料取自国家气象局 689 个气象台站
1951~ 1980 年的记录[ 4] . 所记录的指标为: 经度、
纬度、海拔高度、年及各月平均气温、降水量. 本
研究以山地气温直减率为0. 5! / 100 m 进行计
算.利用山地已知海拔高度的气象数据, 按气温
直减率每间隔 100 m 高度计算 1 次, 并换算成
BWI 和BCI 值.根据植被垂直分布资料的上限和
下限, 确定植被垂直分布范围内的热量指数.
2. 2 植被资料
利用∃中国植被%中的植被类型及植被分区,
划分 8 个中国植被地带和 26个亚地带[ 1] . 将每个
植被地带和亚地带的分布区范围绘制到相应的
中国气象站点分布图上, 读取该分布范围内的气
象站点的记录, 依次统计热量指数和干湿度指数
值.
2. 3 生物热量指数和干湿度指数的概念及计算
生物热量指数包括两个含义, 即生物温暖指
数( Biological warmth index, BWI )和生物寒冷指数
( Biological coldness index, BCI ) . 10! 的气温是植物
活动的温度界限. 因此, 生物温暖指数采用日平
均气温高于 10 ! 的总和,作为植物生长的热量条
件.为了计算方便, 通常以月的累加代替日的累
加.同样, 生物寒冷指数采用月平均气温低于
10! 的总和来表示 .计算公式如下:
BWI = &n
i= 1
(T i- 10) ( ! ∋ 月)
式中, Ti 为 10 ! 以上的月平均气温 ( ! ) , n 为月
平均气温大于 10 ! 的月数(月) ;
BCI = &n
i= 1
( 10- T i) ( ! ∋ 月)
式中, Ti 为 10 ! 以下的月平均气温 ( ! ) , n 为月
平均气温小于 10 ! 的月数(月) .
任何一个地区的植被总是同时同地综合反
映出对热量和水分的需求. 因此, 在气候因素中
水热条件以及二者的组合状况也是决定植被地
理分布的主要因子. 基于此生态学原理, 根据我
国气候水热同期的特点, 在上述生物热量指数及
徐文铎所提出的湿度指数[ 8]的基础上, 修正并提
出了生物干湿度指数( Biological aridity/ humidity in
162 应 用 生 态 学 报 8 卷
dex, BK ) ,其计算公式为:
BK = P/ (BWI + 40) BWI ( 80 (mm/ ! ∋ 月)
2P/ ( BWI + 120) BWI > 80
式中, P 为年降水量( mm) , BWI 为年平均生物温
暖指数( ! ∋月) . BK 值愈大,说明生境愈湿润, 反
之则愈干燥.
3 结果与讨论
3. 1 生物气候指数与地理位置的关系
在中国大陆, 生物气候指标与地理三
维要素纬度( LAT)、经度( LONG)和海拔高
度(ALT) 有显著的相关性, 其地理回归模
型如下:
BWI = 292. 2054- 3. 4090 LAT
- 0. 7785LONG- 0. 02713ALT ,
复相关系数 R = 0. 9522,气象站数 N = 689.
BCI= 247. 4617- 5. 1260 LAT
- 0. 9457LONG- 0. 02725 ALT ,
R= 0. 9306, N = 689.
BK = - 5. 4867- 0. 4265 LAT
+ 0. 2502 LONG+ 0. 001459 ALT ,
R= 0. 7140, N = 689.
根据上式,在中国大陆,每向北移动 1
个纬度, BWI 降低 3. 41 ! ∋月, BCI 减少-
5. 13 ! ∋月, BK 减少 0. 43 mm/ ! ∋月;每
向东移动 1个经度, BWI 降低0. 78 ! ∋月,
BCI 减少 - 0. 95 ! ∋月, BK 增加 0. 25
mm/ ! ∋月;海拔每升高 100 mm, BWI 降低
2. 71 ! , BCI 减少- 2. 73! ∋月, BK 增加 0.
15 mm / ! ∋月.
3. 2 中国植被类型地理分布与生物气候
指数的关系
中国各植被地带、亚地带的生物温暖
指数、生物寒冷指数和生物干湿度指数统
计如表 1.
表 1 中国植被地带的生物温暖指数、生物寒冷指数和生物干湿度指数
Table 1 Biological warmth, coldness and aridity/ humidity indices for vegetation zones of China
植被地带 指标 站数 平均值 标准差 最小值 最大值
Vegetation zones Index N Mean S. D. M in Max
) ) a 南部山地亚地带 BWI 6 19. 5 4. 0 13. 1 26. 0
Southern montane subzone BCI 6 - 179. 4 13. 9 - 198. 2 - 100. 0
BK 6 7. 6 0. 7 6. 8 8. 7∗ ∗a 北部亚地带 BWI 20 34. 5 4. 9 23. 1 42. 6
Northern subzone BCI 20 - 131. 5 14. 3 - 161. 7 - 100. 0
BK 20 7. 5 0. 9 6. 3 9. 1∗b 南部亚地带 BWI 24 38. 5 11. 2 0. 0 52. 5
Southern subzone BCI 24 - 105. 5 25. 3 - 207. 8 - 79. 3
BK 24 10. 6 5. 0 6. 4 33. 3+ +a 北部亚地带 BWI 50 57. 6 13. 9 0. 0 78. 8
Northern subzone BCI 50 - 62. 8 20. 1 - 169. 0 - 35. 8
BK 50 6. 4 2. 6 4. 3 22. 8+b 南部亚地带 BWI 52 69. 6 15. 2 17. 8 89. 0
Southern subzone BCI 52 - 37. 2 11. 0 - 80. 8 - 24. 2
BK 52 7. 4 2. 2 4. 6 17. 6, ,a1北部亚地带 BWI 33 80. 2 9. 5 50. 2 90. 4
Northern subzone BCI 33 - 21. 5 4. 0 - 32. 3 - 16. 1
BK 33 9. 2 1. 8 4. 2 13. 8,a2中北部亚地带 BWI 93 86. 6 17. 6 25. 3 106. 9
Midnorth subzone BCI 93 - 14. 2 9. 5 - 53. 7 - 4. 3
BK 93 13. 8 4. 4 7. 8 36. 7,a3中南部亚地带 BWI 52 95. 6 22. 3 26. 3 125. 7
Midsouth subzone BCI 52 - 7. 0 8. 1 - 46. 6 0. 0
BK 52 13. 1 2. 8 9. 5 21. 9,a4南部亚地带 BWI 34 134. 5 12. 8 102. 2 155. 4
Southern subzone BCI 34 0. 0 0. 2 - 1. 0 0. 0
BK 34 11. 4 1. 9 6. 5 14. 9,b1中西部亚地带 BWI 25 61. 9 28. 1 3. 0 143. 2
Midwest subzone BCI 25 - 13. 2 17. 4 - 86. 7 0. 0
BK 25 11. 4 7. 2 4. 7 44. 7
1632期 倪 健: KIRA指标的拓展及其在中国植被与气候关系研究中的应用
续表 1 Continued,b2西南部亚地带 BWI 10 89. 2 29. 2 61. 9 165. 4
Southwest subzone BCI 10 - 2. 1 2. 7 - 7. 8 0. 0
BK 10 10. 1 2. 4 5. 5 14. 3− −a1北部亚地带 BWI 25 151. 1 14. 4 109. 4 183. 4
Northern subzone BCI 25 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0
BK 25 12. 5 2. 9 6. 4 21. 0−a2南部亚地带 BWI 5 170. 9 12. 2 149. 2 176. 2
Southern subzone BCI 5 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0
BK 5 11. 7 4. 2 6. 7 18. 2−b 西部亚地带 BWI 14 120. 4 19. 9 92. 5 151. 0
Western subzone BCI 14 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0
BK 14 13. 3 3. 0 9. 2 20. 7−c 南海珊瑚礁亚地带 BWI 2 199. 3 1. 7 197. 6 201. 0
South China Sea atoll BCI 2 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0
subzone BK 2 8. 5 1. 1 7. 4 9. 5. . a1北部亚地带 BWI 40 35. 4 9. 2 14. 8 49. 0
Northern subzone BCI 40 - 125. 5 22. 8 - 177. 9 - 93. 3
BK 40 4. 7 1. 5 1. 7 8. 2. a2南部亚地带 BWI 44 36. 7 13. 2 1. 7 56. 2
Southern subzone BCI 44 - 79. 0 17. 5 - 124. 1 - 56. 2
BK 44 5. 3 2. 1 2. 0 12. 0. b 西部亚地带 BWI 4 33. 5 6. 7 31. 8 42. 5
Western subzone BCI 4 - 111. 4 2. 3 - 114. 7 - 100. 0
BK 4 2. 3 0. 2 2. 2 2. 6/ / a 西部亚地带 BWI 15 45. 7 14. 7 28. 4 70. 0
Western subzone BCI 15 - 101. 8 15. 7 - 135. 7 - 69. 9
BK 15 2. 5 2. 1 0. 8 3. 5
/ b1东部亚地带 BWI 33 31. 4 19. 1 0. 0 62. 9
Eastern subzone BCI 33 - 96. 0 22. 7 - 159. 8 - 65. 0
BK 33 2. 4 2. 5 0. 3 9. 9/ b2极端荒漠亚地带 BWI 29 58. 9 23. 7 0. 0 104. 6
Extremely arid subzone BCI 29 - 71. 6 29. 6 - 174. 1 - 46. 3
BK 29 1. 0 1. 6 0. 1 6. 80 0 a 山地寒温性针叶林亚地带 BWI 21 17. 9 16. 2 0. 0 64. 2
Mountain coniferous BCI 21 - 56. 9 26. 7 - 130. 7 - 10. 4
forest subzone BK 21 12. 4 4. 1 3. 1 20. 4
0 b 高寒草甸亚地带 BWI 26 2. 0 3. 6 0. 0 13. 5
Eastern alpine meadow BCI 26 - 120. 8 30. 2 - 178. 9 - 56. 2
subzone BK 26 13. 1 3. 1 7. 6 19. 10 c1高寒草原亚地带 BWI 18 1. 2 2. 9 0. 0 12. 5
Alpine steppe subzone BCI 18 - 160. 7 38. 4 - 235. 1 - 92. 7
BK 18 7. 2 2. 4 3. 2 12. 30 c2温性草原亚地带 BWI 9 10. 1 7. 6 0. 0 21. 1
Temperate steppe subzone BCI 9 - 72. 7 21. 3 - 105. 0 - 42. 5
BK 9 7. 4 2. 2 3. 5 11. 8
0 d1高寒荒漠亚地带 BWI 4 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0
Alpine desert subzone BCI 4 - 218. 3 42. 0 - 257. 1 - 100. 0
BK 4 1. 1 0. 7 0. 4 1. 40 d2温性荒漠亚地带 BWI 1 6. 8
Temperate desert subzone BCI 1 - 126. 9
BK 1 3. 7
) .寒温带针叶林地带 Coldtemperate ( boreal) coniferous forest zone, ∗. 冷温带针阔叶混交林地带 Cooltemperate mixed
coniferousbroadleaved forest zone, + .暖温带落叶阔叶林地带Warmtemperate deciduous broadleaved forest zone, ,.亚热带常
绿阔叶林地带 Subtropical evergreen broadleaved forest zone, − .热带雨林季雨林地带Tropical rain forest& monsoon forest zone,. .温带草原地带 Temperate steppe zone, / .温带荒漠地带Temperate desert zone, 0 .青藏高原高寒植被地带Tibetan high
cold plateau zone.
根据全国 689个气象站点的生物温暖
指数、生物寒冷指数和生物干湿度指数的
散点图,较好地表现了中国各植被类型与
气候指标的关系和格局(图 1) .
从统计数据和散点图所表现的植被与
气候格局可以看出各地带的植被气候特
征如下:寒温带针叶林地带在中国为南部
山地亚地带,即大兴安岭山地,属欧亚大陆
164 应 用 生 态 学 报 8 卷
图 1 中国植被类型生物温暖指数、生物寒冷指数和生物干湿度指数的散点图
Fig. 1 Scatter graph of biological warmth index, coldness index and aridity/ humidity index of vegetation types in China.
S1. Coldt emperate ( boreal) coniferous forest zone; S2. Cooltemperate mixed coniferousbroadleaved forest zone; S3. Warmtemper
ate deciduous broadleaved forest zone; S4. Subtropical evergreen broadleaved forest zone ( east ) ; S5. Subtropical evergreen
broadleaved forest zone (west) ; S6. Tropical rain forest & monsoon forest zone; S7. Temperate steppe zone; S8. Temperate desert
zone; S9. Tibetan high cold plateau zone.
泰加林的南延, 雨季受南海季风尾闾影响,
其它皆为西伯利亚反气旋控制, 生物温暖
指数( BWI )和生物寒冷指数( BCI )均很低,
生物干湿度指数 ( K ) 虽然较高, 但由于
BWI 为我国地带性森林植被的最低值, 常
产生生理干旱.
东北冷温带针阔叶混交林地带由于濒
临日本海, 受海洋季风气候的影响较大,
BWI 和BCI 稍高于寒温带针叶林, BK 为
6. 5~ 16. 5, 较为湿润.
华北暖温带落叶阔叶林地带夏季受南
海与西南季风作用,冬季受蒙古西伯利亚
1652期 倪 健: KIRA指标的拓展及其在中国植被与气候关系研究中的应用
反气旋高压控制, 大陆性气候特征显著,
BWI 为 40~ 90, BCI 为- 90~ - 25, BK 为
5~ 20. 此地带内的 BWI 和 BCI 比寒温带
和冷温带均有较大增加, 说明其温暖程度
增加较大, 而 BK 值的幅度变化很大, 大
部分值较小, 平均值 6~ 7, 说明此地带虽
然地处前两个地带的南部, 但干燥程度较
重, BK 值小于前两个地带.
我国亚热带常绿阔叶林地带分布范围
广阔,地形地貌复杂多变,夏季受南海与西
南季风作用,冬季东部受寒潮影响,西部受
西来大陆干热气团影响, 气候指标的变动
幅度均较大, 按其水分特征可分为东部湿
润和西部半湿润常绿阔叶林. 东部亚热带
常绿阔叶林的 BWI 和 BCI 从北部亚地带
常绿落叶阔叶混交林, 到中部亚地带的典
型常绿阔叶林,至南部亚地带的季风常绿
阔叶林逐渐增大, BK 值也有增加,热量条
件好,生境湿润;我国西部亚热带常绿阔叶
林地处高原和高山峡谷, 海拔较高,热量条
件差于东部丘陵平原区, 气候上主要受西
南印度洋季风的影响,雨量小于东部,生物
干湿度指数也低于东部, 以西南部高山地
区最低,存在明显的旱季.
我国热带季雨林、雨林地带雨季受热
带和赤道台风与西南季风作用, 干季东部
受寒潮影响, 西部受热带大陆气团控制,
BWI 达森林植被的最高值, BCI 均为 0, BK
为10~ 20. 其东南部地带的北部亚地带从
热量指标来看达不到热带雨林和季雨林的
标准, 但较湿润;南部亚地带的 BWI 较高,
BCI 为 0, BK 值相对较小; 西部亚地带
BWI 值低于东部, 但湿度大于东部; 我国
南海珊瑚礁地区的 BWI 为最高, 但 BK 为
8. 5,接近亚热带北部的水平,比较干旱.
我国北方温带草原植被地带东起松辽
平原, 中部为内蒙古高原, 西南为黄土高
原,夏季多少受南海季风影响,冬季处在蒙
古高压控制下,但西部可受西北气流影响,
BWI 和 BCI 与温带森林类似, 但 BK 却明
显低于森林植被, 自东到西由半湿润逐渐
过渡到半干旱,以西部亚地带的 BK 最低,
平均为 2. 3.
温带荒漠地带为蒙古西伯利亚反气
旋高压控制,东部夏季稍有南海季风影响,
西北部春季夏季受西来湿润气流影响,冬
季为大陆气团控制, BWI 的平均值虽然高
于草原区,但却有一些地点为 0, 说明常年
气温都低于 10 ! , BCI 也存在类似情况,
BK 值低于草原, 表现出明显的干旱化特
征,从其西部亚地带的准噶尔盆地,到东部
亚地带的阿拉善荒漠, 再到南疆的塔里木
荒漠亚地带 BK 值逐渐减小, 从干旱荒漠
过渡到极端干旱荒漠.
青藏高原高寒植被地带的高原面冬季
为西风带控制,形成青藏高压,夏季有高原
季风辐合作用, 东南部夏季受西南季风影
响,全年寒冷却湿润. 其东南部山地寒温性
针叶林亚地带的 BWI 和 BCI 与东北寒温
带针叶林相似, BK 值却明显偏高, 生境湿
润,针叶树种以亚高山云、冷杉为主,区别
于寒温带的落叶松林; 东部的高寒草甸亚
地带 BWI 和BCI 很低, BK 却很高, 生长着
高寒森林草甸; 高原中部的高寒草原亚地
带 BWI 和BCI 低于高寒草甸区, BK 值更
低,属于山地高寒半湿润气候;高原南部河
谷的温性灌丛草原亚地带, 因受地形的影
响而 BWI 和BCI 较高, 但季风的作用使其
BK 值较低; 高原西部的高寒荒漠亚地带
BWI 为 0,全年已无高于 10 ! 的气温, BCI
达最低, BK 为 1, 属于极端干旱荒漠; 高原
西部的阿里荒漠亚地带属高山温性荒漠,
水热条件好于高寒荒漠.
综合以上分析可得, > 10 ! 的生物温
暖指数不仅对我国森林植被的地理分布和
温度气候带的划分具有较好的指示作用,
166 应 用 生 态 学 报 8 卷
而且对温带草原、温带荒漠以及西南部高
山、亚高山地区的植被与气候关系指示性
较强,尤其是对于高寒植被,月平均气温>
10 ! 的地方更少, 所得生物温暖指数更明
显,更好区分; < 10 ! 的生物寒冷指数对我
国各植被地带与气候的关系的指示性均较
好,尤其是对亚热带常绿阔叶林, < 5 ! 的
KIRA 寒冷指数在北亚热带常绿落叶阔叶
林地区为- 5,在中亚热带的大部分地区以
及南亚热带为 0,不易区分,而< 10 ! 的生
物寒冷指数均更加减小, 可明显区分亚热
带常绿阔叶林的各个植被亚地带, 且对亚
热带和热带的指示性很好, 能够以生物寒
冷指数为 0来区分这两个地区;由热量指
数和降水量综合得出的生物干湿度指数,
对中国西北部干旱、半干旱区以至全国的
植被分布与水分、热量因子的关系分析有
较好的应用价值.
利用生态信息系统( EIS) , 以距离加权
平均法插值,作出了年平均生物温暖指数、
生物寒冷指数和生物干湿度指数在中国的
分布图(图 2) .
根据各气候指标的散点图和等值线
图,可得中国各植被地带的气候指标范围
及界限(表 2) .
表 2 中国植被地带的气候指标范围和界限
Table 2 Range and limit of BWI, BCI and BK for vegetation zones of China
植被地带
Vegetation zones
气候指标 Meteorological indexes
生物温暖指数
BWI ( ! ∋month) 生物寒冷指数BCI ( ! ∋month) 生物干湿度指数BK(mm/ ! ∋month)
)寒温带针叶林地带 15~ 25 - 200~ - 160 7~ 8. 5
∗冷温带针阔叶混交林地带 25~ 50 - 160~ - 80 6. 5~ 10
+暖温带落叶阔叶林地带 50~ 80 - 80~ - 25 6~ 10
,亚热带常绿阔叶林地带 80~ 150 - 25~ 0 10~ 15
−热带雨林季雨林地带 150~ 200 0 12~ 16
. 温带草原地带 25~ 50 - 150~ - 60 2~ 6
/ 温带荒漠地带 10~ 80 - 120~ - 50 0~ 3. 5
0青藏高原高寒植被地带 10~ 0~ 5~ 0 - 60~ - 120~ - 160~ - 200 16~ 18~ 8~ 1
) . Coldtemperate (boreal) coniferous forest zone; ∗ . Cooltemperate mixed coniferousbroadleaved forest zone; + . Warmtemper
ate deciduous broadleaved forest zone; ,. Subtropical evergreen broadleaved forest zone; − . Tropical rain forest & monsoon forest
zone; . . Temperate steppe zone; / . Temperate desert zone; 0 . Tibetan highcold plateau zone (Mountain Coniferous forest Alpine
meadowAlpine steppeAlpine desert subzone) .
我国东北地区主要植被类型的分布与
以5 ! 为界的Kira指标的关系已得到很好
的研究, 所得气候指标明确、实用[ 10] , 并
采用主成分分析法( PCA)和多组判别分析
法(MGDA ) 进行了预测判别[ 11] . 虽然以
10 ! 为界的生物气候指标具有一定的指示
性, 但根据实际情况, 在我国北方的寒温
带、温带和暖温带地区, 当月平均气温 1
5 ! 时, 植物就迅速进入生长发育阶段, 采
用5 ! 的 Kira 温暖指数、寒冷指数和徐文
铎的湿润指数比本文所提出的生物气候指
标更符合实际情况, 因为在我国北方绝大
多数地区 4月份平均温度都低于 10 ! ,但
植物已开始生长发育; 而在南方地区, 以
5 ! 为界的温暖指数对东部地带性森林植
被的指示性较好[ 2] , 但对西南部山地的指
示作用不明显,而由于亚热带、热带大多数
地区的月均温都高于 5 ! , 采用 5 ! 的寒冷
指数大都为 0,不能明显区分各植被地带,
10 ! 的生物寒冷指数则更清楚地划分各植
被地带, 尤其是对西南部亚高山地区, 同
样,生物温暖指数也具有较好的指示性.
另外需要指出, 文中所计算的气候指
标是从气象台站的资料转换来的, 由于这
1672期 倪 健: KIRA指标的拓展及其在中国植被与气候关系研究中的应用
168 应 用 生 态 学 报 8 卷
图 2 年平均生物温暖指数、寒冷指数和干湿度指数在中国的分布
Fig. 2 Distribution graph of biological warmth index, coldness index and aridity/ humidity index in China.
些气象台站分布不均匀, 且多设在城镇附
近,再加上有大量的裸地、农田、水体等都
会与实地植被分布的气候指标不同, 这样
不可避免地会带来一些误差[ 9] , 而且这种
转换本身也存在一定的误差; 由于植被分
布的地形地貌、坡向等地理因素的不同,也
会引起水热分布的差异, 分析时应该注意.
4 结 论
4. 1 根据 Kira 以月平均气温 5 ! 为界的
热量指数和干湿度指数概念, 提出了以月
平均气温 10 ! 为界的生物热量指数, 包括
生物温暖指数 ( BWI ) 和生物寒冷指数
( BCI ) , 并修正其干湿度指数为生物干湿
度指数( BK ) . 利用中国 689个标准气象台
站的资料,分析我国主要植被类型分布与
热量因子和干湿度因子的关系, 得出两者
之间有较好的相关性,生物温暖指数、寒冷
指数和干湿度指数的散点图,较好地表现
了中国各植被类型与气候指标的关系和格
局,并得出中国各植被地带的气候指标范
围及界限.
4. 2 以10 ! 为界的生物温暖指数对我国
森林植被的地理分布和温度气候带的划分
具有一定的指示作用,而对西南部高山、亚
高山高寒地区的植被与气候关系指示性较
强;生物寒冷指数则对亚热带和热带的指
示性很好,能够较好区分亚热带南部及热
带地区;由热量指数和降水量综合得出的
生物干湿度指数,对中国西北部干旱、半干
旱区以至全国的植被分布与水分、热量因
子的关系分析有较好的应用价值.但在我
国北方的寒温带、温带和暖温带地区,采用
5 ! 的 Kira 温暖指数、寒冷指数和徐文铎
的湿润指数比本文所提出的生物气候指标
更符合实际情况; 而在南方地区, 以 10 !
1692期 倪 健: KIRA指标的拓展及其在中国植被与气候关系研究中的应用
为界的生物寒冷指数则更清楚地划分热带
和亚热带各植被地带, 尤其是对西南部亚
高山地区.同样,生物温暖指数和生物干湿
度指数也具有较好的指示性.
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170 应 用 生 态 学 报 8 卷
苹褐卷蛾发生期的预测预报研究*
杨春材 赵益勤 王成阳 (安徽农业大学,合肥 230036)
江力军 雷姚生 姚祥斌 (安徽省东至县林业局,尧渡 247200)
摘要 苹褐卷蛾严重危害多种园林花木的嫩芽和叶片, 影响其观赏价值和绿化成果, 准
确预报出各虫态的发生期,是防治该虫成败的关键. 经室内多代变温饲养测定结果是: 卵
期 C= 14. 833 1. 38( ! ) , K= 64. 11 3 6. 68( DD) ;幼虫 C= 15. 24 3 1. 41( ! ) , K= 252. 58 3
21. 40( DD) ; 蛹期 C= 15. 06 3 1. 01( ! ) , K= 68. 94 3 5. 48( DD) ; 全世代 C = 15. 28 3 3. 31
( ! ) , K= 382. 47 3 26. 92( DD) . 其结果符合实际发生情况.
关键词 苹褐卷蛾 发育起点温度 有效积温
Prediction on occurrence of Pandermis heparana. Yang Chuncai, Zhao Yiqin, Wang Chengyang
( Anhui Agricultural University , H ef ei 230036) . Chin. J . Appl. Ecol. , 1997, 8(2) : 185~ 188.
Pandermis heparana is an insect seriously harmful to the flowers, shrubs and trees in garden. Its lar
vae feed on their tender buds and leaves, resulting in the decrease of the ornamental value of these
plants. In order to control the pest, it is very important to predict accurately on the occurrence of its
various growing phases. After raising this insect at varying temperature indoor for more than one gener
ation, the necessary initial development temperature( C) and effective accumulated temperature ( K)
were found for each phase of its development: egg stage C= 14. 83 3 1. 38( ! ) , K= 64. 11 3 6. 68
( DD) ; larval stage C= 15. 243 1. 41( ! ) , K= 252. 58 3 21. 40( DD) ; pupal stage C= 15. 06 3 1.
01( ! ) , K= 68. 94 3 5. 48( DD) ; a generation C= 15. 283 3. 31( ! ) , K= 382. 473 26. 92( DD) .
Based on these parameters, the prediction is quite successful.
Key words Pandermis heparana, Initial development temperature, Effective accumulated tempera
ture.
* 安徽省教委资助项目( T46) .
1996年 10月 21日收稿, 1997年 2月 13日接受.
1 引 言
火棘( Pyracantha f ortuneana)等蔷薇科
值物是合肥市各公园、街头景点和主干道
分车岛、绿化带的主要树种之一,近几年来
严重遭到苹褐卷蛾 ( Pandermis hepa rana )
危害, 造成嫩芽、叶片枯焦和不能开花结
果, 影响树势生长. 每年虽经多次药剂防
治,但因防治时期欠妥, 收效甚微, 而且农
药污染环境,对行人、游客影响极大.因此,
于1996年 3~ 11月连续在室内变温条件
下饲养,对其各虫态和一个世代的发生历
期日平均温度, 进行了观察和测定,根据测
得的资料处理, 得出卵、幼虫、蛹和一个世
代的发育起点温度、有效积温及发育历期
的预测式,为准确预报各代幼虫发生期和
最佳防治时间提供了理论依据,从而避免
了因多次防治而造成的环境污染.
2 材料与方法
2. 1 材料
2. 2. 1 虫源 3 月下旬分别于东至县苗圃、合肥市
苗圃采回带越冬幼虫的火棘枝条.
2. 2. 2 饲料 火棘枝条采自合肥市安徽农业大学
校园 15 年生中龄树和长江西路分车岛、绿化带 5
应 用 生 态 学 报 1997年 4 月 第 8卷 第 2 期
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Apr. 1997, 8( 2)#185~ 188