全 文 ：第 ３６ 卷第 １０ 期
２０１６年 ５月
生 态 学 报
ＡＣＴＡ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１０
Ｍａｙ，２０１６
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
基金项目：国家自然科学基金项目（４０９６１０２６）；陕西省教育厅重点实验室科研计划项目（１４ＪＳ０１０）
收稿日期：２０１４⁃１０⁃０４； 　 　 网络出版日期：２０１５⁃１０⁃１０
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ： Ｚｈａｏｊｕｎ＠ ｎｗｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
ＤＯＩ： １０．５８４６ ／ ｓｔｘｂ２０１４１００４１９５１
车彦军， 赵军， 张明军， 王圣杰， 齐月．不同气候变化情景下 ２０７０—２０９９年中国潜在植被及其敏感性．生态学报，２０１６，３６（１０）：２８８５⁃２８９５．
Ｃｈｅ Ｙ Ｊ， Ｚｈａｏ Ｊ， Ｚｈａｎｇ Ｍ Ｊ， Ｗａｎｇ Ｓ Ｊ， Ｑｉ Ｙ．Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ ｆｒｏｍ ２０７０ ｔｏ ２０９９ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．
Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２０１６，３６（１０）：２８８５⁃２８９５．
不同气候变化情景下 ２０７０—２０９９年中国潜在植被及其
敏感性
车彦军１， 赵　 军１，∗， 张明军１， 王圣杰１， 齐　 月２
１ 西北师范大学地理与环境科学学院， 兰州　 ７３００７０
２ 中国气象局兰州干旱气象研究所 ／甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室 ／中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室， 兰州　 ７３００２０
摘要：潜在植被作为当前气候条件、无人类干扰下，所能发育演替形成的最稳定、最成熟的一种顶极植被类型，能够反映立地植
被发展的趋势。 潜在植被的研究有助于人类了解植被与气候系统的作用机制，可为区域植被恢复工程和生态建设提供参考依
据。 基于综合顺序分类系统，利用 Ａ１Ｂ、Ａ２及 Ｂ１情景下 ２０７０—２０９９年气象数据对中国潜在植被进行了模拟，在不同气候变化
情景下分析了未来中国潜在植被的空间分布和潜在植被对不同气候变化的敏感性。 结果表明：（１）不同气候变化背景下中国
潜在植被分布的规律具有相似性，但潜在植被类在总数和各情景下分布的面积存在差异性；（２）比较发现，中国的气候条件在
２０世纪和 ２１世纪均不适宜炎热极干热带荒漠类（ⅦＡ）的发育；（３）中国潜在植被在 ３种气候变化情景下表现为敏感性的区域
占到国土总面积的 ６４．１０％，在西北地区、北方地区、南方地区及青藏地区不同自然区敏感性地区所占各区的比例不同，分别为
６８．２０％、７０．８２％、４９．９４％及 ６６．５９％。
关键词：潜在植被；敏感性；综合顺序分类系统（ＣＳＣＳ）；情景
Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ
ｆｒｏｍ ２０７０ ｔｏ ２０９９ ｉｎ Ｃｈｉｎａ
ＣＨＥ Ｙａｎｊｕｎ１， ＺＨＡＯ Ｊｕｎ１，∗， ＺＨＡＮＧ Ｍｉｎｇｊｕｎ１， ＷＡＮＧ Ｓｈｅｎｇｊｉｅ１， Ｑｉ Ｙｕｅ２
１ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００７０， Ｃｈｉｎａ
２ Ｇａｎｓｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｒｉｄ Ｃｌｉｍａｔｉｃ Ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｄｉｓａｓｔｅｒ ／ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｒｉｄ Ｃｌｉｍａｔｉｃ Ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ Ｄｉｓａｓｔｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＣＭＡ ／ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ
Ａｒｉｄ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ， Ｃｈｉｎａ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ， Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００２０， Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｎａｔｕｒａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｍａｔｕｒｅ ｃｌｉｍａｘ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｔｙｐｅ ｔｈａｔ ａｃｈｉｅｖｅｓ ａ ｆｉｎａｌ，
ｂａｌａｎｃｅｄ ｓｔａｔｅ ｗｉｔｈｏｕｔ ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｕｎｄｅｒ ａ ｇｉｖｅｎ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ， ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ
ｇｒｏｗｉｎｇ ｔｒｅｎｄ ｆｏｒ ｌｏｃａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｏｎ ａ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｓｃａｌｅ ｉｍｐｒｏｖｅｓ
ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｂｅｔｗｅｅｎ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｌｉｍａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ， ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｕｓｅｆｕｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ
ｔｈｅ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ （ ＧＩＳ ）
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｄａｔａ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ Ａ１Ｂ， Ａ２， ａｎｄ Ｂ１ ｂｅｔｗｅｅｎ ２０７０ ａｎｄ ２０９９ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ，
ａｎｄ ｔｈｅ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ （ＣＳＣＳ） ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ． Ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｆｕｔｕｒｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｓｃｅｎａｒｉｏｓ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ （ ｉ） ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌ
ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ′ ｓ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ａｒｅ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｓｉｍｉｌａｒ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ． Ｔｈｅ
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ａｎｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｚｏｎａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｗａｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ａｎｄ ｗａｓ ｖｅｒｙ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ
ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｎａｔｕｒａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｓｏｍｅ ａｒｅａｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ Ｑｉｎｇｈａｉ⁃Ｔｉｂｅｔ
Ｐｌａｔｅａｕ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｌｅｓｓ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｔｙｐｅｓ． Ｄｅｔａｉｌｅｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ａｌｓｏ ｅｘｉｓｔ ｉｎ ｔｙｐｅ ａｎｄ ａｒｅａ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ
ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ． Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ｆｏｒｔｙ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｔｙｐｅｓ ｗｅｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ａ１Ｂ
ｓｃｅｎａｒｉｏ， ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ “ｃｏｌｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｅ ｐｅｒｈｕｍｉｄ ｔａｉｇａ ｆｏｒｅｓｔ ｔｙｐｅ （ ＩＩＦ）” ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｗｉｄｅｓｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａｎ ａｒｅａ ｏｆ
８．２６ × １０５ ｋｍ２ ａｔ ８．６１％ ａｎｄ ｔｈｅ “ｔｒｏｐｉｃａｌ ａｒｉｄ ｔｒｏｐｉｃａｌ ｄｅｓｅｒｔ ｂｒｕｓｈ ｔｙｐｅ （ＶＩＩＢ）” ｈａｄ ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｓｔ ａｒｅａ ａｔ １．３５ × １０５ ｋｍ２
（０．０１％）． Ｆｏｒｔｙ⁃ｏｎｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｔｙｐｅｓ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ａ２ ｓｃｅｎａｒｉｏ， ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ “ ｆｒｉｇｉｄ ｐｅｒｈｕｍｉｄ ｒａｉｎ
ｔｕｎｄｒａ， ａｌｐｉｎｅ ｍｅａｄｏｗ ｔｙｐｅ （ＩＦ）” ｈａｄ ｔｈｅ ｗｉｄｅｓｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａｎ ａｒｅａ ｏｆ ９．０６ × １０５ ｋｍ２（９．４４％） ａｎｄ ｔｈｅ “ ｆｒｉｇｉｄ
ｅｘｔｒａ⁃ａｒｉｄ ｆｒｉｇｉｄ ｄｅｓｅｒｔ， ａｌｐｉｎｅ ｄｅｓｅｒｔ ｔｙｐｅ （ＩＡ）” ｈａｓ ａ ｌｉｍｉｔｅｄ ａｒｅａ ｏｆ ６．９０ × １０ ｋｍ２（ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ０．０１％）． Ｔｈｉｒｔｙ⁃ｎｉｎｅ ｔｙｐｅｓ
ｗｅｒｅ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ｂ１ ｓｃｅｎａｒｉｏ， ｏｆ ｗｈｉｃｈ “ｆｒｉｇｉｄ ｐｅｒｈｕｍｉｄ ｒａｉｎ ｔｕｎｄｒａ， ａｌｐｉｎｅ ｍｅａｄｏｗ ｔｙｐｅ （ＩＦ）” ｗａｓ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ａｔ
１．４０ × １０６ ｋｍ２（１４．５９％） ａｎｄ “ｔｒｏｐｉｃａｌ ａｒｉｄ ｔｒｏｐｉｃａｌ ｄｅｓｅｒｔ ｂｒｕｓｈ ｔｙｐｅ （ＶＩＩＢ）” ｈａｄ ｏｎｌｙ ａ ｓｍａｌｌ ａｒｅａ ｏｆ ４．０３ × １０２ ｋｍ２
（０．００４％）． （ｉｉ） Ｔｈｅ “ｔｒｏｐｉｃａｌ ｅｘｔｒａ⁃ａｒｉｄ ｔｒｏｐｉｃａｌ ｄｅｓｅｒｔ ｔｙｐｅ （ＶＩＩＡ）” ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｅｘｉｓｔ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｕｎｄｅｒ ａｌｌ ｔｈｒｅｅ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ
（Ａ１Ｂ， Ａ２， ａｎｄ Ｂ１） ｉｎ ｔｈｅ ２０ ｔｈ ａｎｄ ２１ｓｔ ｃｅｎｔｕｒｉｅｓ． Ｔｈｉｓ ｓｕｇｇｅｓｔｓ ｔｈａｔ Ｃｈｉｎａ′ｓ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｎｏｔ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ “ ｔｒｏｐｉｃａｌ ｅｘｔｒａ⁃ａｒｉｄ ｔｒｏｐｉｃａｌ ｄｅｓｅｒｔ ｔｙｐｅ （ＶＩＩＡ）．” （ ｉｉｉ） Ａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ
ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｒｅｇｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ｓｃｅｎａｒｉｏｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｚｏｎｅｓ ａｃｃｏｕｎｔ ｆｏｒ
６４．１０％ ｏｆ Ｃｈｉｎａ′ｓ ｔｏｔａｌ ｔｅｒｒｉｔｏｒｙ． Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｚｏｎｅｓ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ， Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ， Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ， ａｎｄ
Ｔｉｂｅｔａｎ Ｐｌａｔｅａｕ ｒｅｇｉｏｎ ｗｅｒｅ ６８． ２０％， ７０． ８２％， ４９． ９４％， ａｎｄ ６６． ５９％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅ ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｚｏｎｅｓ
ａｃｃｏｕｎｔ ｆｏｒ ３５．９０％ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｌａｎｄ ａｒｅａ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅｓｅ ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｒｅａｓ ｗａｓ ｈａｒｄ ｔｏ
ｃｈａｎｇｅ ｗｉｔｈ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ； ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ； Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ （ＣＳＣＳ）； ｓｃｅｎａｒｉｏ
全球气候变化与陆地生态系统关系（ＧＣＴＥ）是全球气候变化研究的核心内容之一［１］。 植被是陆地生态
系统的重要组成部分，对气候变化非常敏感，并且植物生态学家认为主要的植被类型可反映区域主要气候类
型，植被与气候的关系研究又成为全球变化与陆地生态系统研究的关键［２⁃４］。 潜在植被亦被称为地带性植
被，与环境关系的研究可以真实反映自然状态下植被与环境间的相互作用［５］。 潜在植被是众多学者从
Ｒｅｉｎｈｏｌｄ Ｔüｘｅｎ于 １９５６年提出的“潜在自然植被” ［６］概念中演化而来的，是假定植被全部演替系列在没有人
为干扰的现有环境条件下（如气候、土壤条件，包括由人类所创造的条件）完成时，立地应该存在的植被，即立
地所能发育演替形成的最稳定、最成熟的一种顶级植被类型，能够反映特定时期区域植被发展的总体趋势。
潜在植被研究在国外起步早，理论模型相对成熟，并取得了较多的成果。 Ｈｏｌｄｒｉｄｇｅ 生命地带系统起源于
中美洲热带地区，根据气候指标生物温度、降水和可能蒸散率将全球划分为 ３８个生命地带［７］。 该分类系统主
要用于测试陆地生态系统复合体分布对模拟的气候变化的敏感程度等的研究中［８⁃９］。 Ｈｏｌｄｒｉｄｇｅ 生命地带系
统对热带的植被分类具有明显的优势，但对于山地地带和过渡区生物气候的理论尚有不足［１０］。 基于地理学
和潜在植被分类的世界生物地理生物群区分类（ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｏｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｂｉｏｍｅｓ）系统是由 Ｕｄｖａｒｄｙ 于
１９７５年提出［１１］，该分类系统结合外貌和生物地理的方法反映全球生物多样性特征。 用该分类系统编制的世
界生物群落区图在全球生物地理研究中得到了广泛应用［１２⁃１３］。 ＢＩＯＭＥ 系列模型 （ ＢＩＯＭＥ１、 ＢＩＯＭＥ２、
ＢＩＯＭＥ３、ＢＩＯＭＥ４）用于全球尺度或大尺度的植被模拟，该模型认为［１４⁃１５］地表自然植被可被划分为具有一个
或多个植物功能型优势的一系列生物群区，气候是这些植物功能型分布的主导因素，生物群区分布的数量特
征体现于单个植物功能型的生态生理限制性，而且这些限制性已被嵌入许多基于规律的植被模型中［１６⁃１７］。
基于植物功能型模拟全球生物群落，ＢＩＯＭＥ４ 利用 １３ 个植物功能型模拟产生 ２８ 个生物群区。 在加那利群
岛，Ｊｏｓé Ｓ． Ｃａｒｒｉòｎ和 Ｓａｎｔｉａｇｏ Ｆｅｒｎáｎｄｅｚ［１８］通过孢粉学发现该岛现今不存在但出现在人类之前的植被，并以此
解释该岛潜在植被的一项研究，引起国际相关学者对“潜在植被”的一系列响应［１９⁃２２］，学者们重新诠释了潜在
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植被及其对于人类生态恢复、未来潜在植被研究的价值和意义。
图 １　 综合顺序分类系统检索
　 Ｆｉｇ．１　 Ｉｎｄｅｘ ｃｈａｒｔ ｆｏｒ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ
Ｓｙｓｔｅｍ　
国内对于潜在植被的研究起步较晚，大多数都是基于国外分类系统和对国外模型修正的基础上完成研究
的［２３⁃２５］。 综合顺序分类系统的提出填补了国内潜在植被自主模型的空白，国内学者通过不断完善和改进，取
得了较好的成果［２６⁃３０］。 １９７８年，胡自治等［３１］根据综合顺序分类理论编制了甘肃省草原类型图。 赵军［３２］基
于综合顺序分类对草原和草业生态信息学理论进行了论述，并对其在草原方面的应用进行了研究。 李飞
等［３３］利用综合顺序分类模型和 １９６１—１９９０ 年气候数据模拟了中国潜在植被分布图，研究表明中国具有 ４２
个潜在植被类中的 ４１类，并对各种类的区位及其特点进行了阐述。 ２０１１年，任继 周等［３４］基于综合顺序分类
系统研究了草地对全球气候变化的响应及其碳汇潜势，并对全球潜在植被类组的年碳汇量进行了排序；李飞
等［３５⁃３６］基于综合顺序分类理论对中国干旱半干旱区三期潜在植被分布的演替进行了模拟和动态研究，并深
入分析了每一类潜在植被发生演替的驱动因素。 ２０１２年，梁天刚等［３７］在综合顺序分类理论指导下模拟了全
球陆地潜在植被分布，并与 Ｈｏｌｄｒｉｄｇｅ生命地带、ＢＩＯＭＥ４ 模拟结果进行了比较，研究表明在类组层面上大多
数潜在植被一致性较好。 冯琦胜等［３８］利用综合顺序分类系统，结合 １∶１００ 万中国植被图，提取了中国区域现
存的潜在自然植被分布。 车彦军等［３９］在 Ａ２情景下利用 ＲｅｇＣＭ３模型预测的 ２０７１—２１００ 年的气温和降水数
据对中国潜在植被进行了模拟，并从类组的角度分析了 ２１ 世纪中国潜在植被类组分布重心的迁移。 以上研
究都是基于已有观测资料或植被信息对过去潜在植被的模拟，或者是在某一种情景下潜在植被的模拟。 未来
气候变化又具有不确定性，对未来不同气候变化情景模式下潜在植被的模拟和对比研究，以及中国潜在植被
对气候变化的敏感性分析则显得至关重要。 鉴于此，本文利用 ＣＳＣＳ 分类系统和未来不同气候变化情景下
２０７０—２０９９年气象数据模拟中国潜在植被的空间分布，同时对不同情景下的中国潜在植被分布进行比较研
究，旨在探讨未来不同气候变化情景下中国潜在植被的
分布规律和潜在植被对不同气候变化的敏感性分析。
１　 理论基础与数据处理
１．１　 潜在植被评定模型
综合顺序分类系统（Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ
Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ，缩写为 ＣＳＣＳ）是在我国学者任继
周、胡自治等基于国内植被发生学提出的草原分类理论
基础上发展起来的［２６⁃３０］，经过不断改进和完善，已被国
内学者广泛应用于潜在植被研究［４０］。 由于在植被与气
候的关系中，气候是植被的先决条件，并且在影响植被
发生发展的气候、土壤、植被因子中，气候的稳定性最
高，土壤次之，植物的稳定性相对较差。 故在该分类体
系中，将气候作为最高级的分类指标，土壤次之，植被相
对最不稳定，作为三级指标（图 １）。 综合顺序分类系统
采用热量和湿润度为基本分类指标，将热量指标量化为
７个等级，湿润度指标量化为 ６ 个等级，７ 个热量级和 ６
个湿润度级共同组成 ４２ 个潜在植被类。 分析图 １ 可
得：从下到上热量从高到低变化，对应自然界中热量由
赤道向北极递减的经向地带性规律；自左向右湿润度由
干到湿变化，对应自然界中水分条件自干燥区向湿润区
递变的纬向地带性（干湿地带性）规律。 图谱中的纵横
结合反映出垂直地带性规律。 与其他国外潜在植被分
７８８２　 １０期 　 　 　 车彦军　 等：不同气候变化情景下 ２０７０—２０９９年中国潜在植被及其敏感性 　
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类系统相比，ＣＳＣＳ分类系统并不需要众多的气候、土壤以及地形等指标，只需气温、降水便可得到较高精度的
潜在植被分布模拟［３７］。 加之，在未来土壤、地形等指标目前难以评估的情况下，ＣＳＣＳ 分类系统凸显出其所需
指标少、模拟精度高的优势。 因此，本文研究选用 ＣＳＣＳ分类系统。
１．２　 气候变化情景模式的选择
ＩＰＣＣ组织为了探索未来全球气候的变化，ＳＲＥＳ 团队（Ｓｐｅｃｉａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｓｃｅｎａｒｉｏｓ， ＳＲＥＳ）定义
了 ４种未来气候变化的情景模式：Ａ１（包括 Ａ１ＦＩ、Ａ１Ｂ、Ａ１Ｔ）、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２，每一种情景都代表不同的统计学、社
会、经济、技术环境的发展，并且这种发展变化趋势在未来是不可避免的。 根据已有全球气候变化背景下未来
中国潜在植被的研究［３７，３９］和本文研究目的，选取其中 ３ 种情景作为 ２０７０—２０９９ 年中国潜在植被模拟的气候
变化模式：Ａ１Ｂ、Ａ２、Ｂ１。
１．３　 数据获取
本文选取 Ａ１Ｂ、Ａ２ 及 Ｂ１ 情景下 ２０７０—２０９９ 年的气象数据来源于 ＣＣＡＦＳ（Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ， Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ
ａｎｄ Ｆｏｏｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）组织发布的全球区间数据中预测的 ２０７０—２０９９年多年月平均气温和多年月平均降水量数
据（ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｃｃａｆｓ⁃ｃｌｉｍａｔｅ．ｏｒｇ ／ ），该数据源于 ＩＰＣＣ的 ＳＲＥＳ 研究团队利用 ＧＣＭ 驱动的模拟数据。 在山区
和气候递变规律明显地区，高分辨率的气候数据是研究成败的关键，并且高分辨率数据在不同地区的标准不
尽相同。 此外，栅格数据并不能反映所有的空间变量，但是高分辨率气候栅格数据隐藏掉的空间变量信息比
低分辨的要少［４１］。 结合本文研究目的，最终选取 ＣＣＡＦＳ 组织公开的未来气候模型—ＣＧＣＭ３（加拿大气候模
拟和分析中心推出的第三代全球气候耦合模型）模型输出的 ２０７０—２０９９ 年气象数据，数据格式为 ＡＳＣＩＩ，空
间分辨率为 ３０″。
１．４　 数据处理
为了提高数据处理的效率，数据计算主要在 ＡｒｃＩｎｆｏ中完成：把下载的 ＡＳＣＩＩ 码格式的数据在 Ａｒｃ 下转为
ｇｒｉｄ格式，坐标系与矢量国界和省级行政区划数据统一赋予 ＷＧＳ１９８４坐标系，根据中国国界提取中国区域内
的 ２０７０—２０９９年多年月平均气温和降水数据。 再根据公式（１）和公式（２） ［３７］计算得到 ２０７０—２０９９年平均年
积温数据和平均年降水量数据。
ＡＴ ＝ ∑ＭＴｉ （１）
式中，ｉ ＝ １，２，…，１２；ＭＴｉ表示第 ｉ月积温；Ｄｉ为第 ｉ月总天数， 当月平均温度 Ｔｉ≥０ ℃时，ＭＴｉ ＝ Ｔｉ×Ｄｉ；当月平
均温度 Ｔｉ＜０ ℃时，ＭＴｉ ＝ ０。 ＡＴ表示年积温，对 １２个月的月积温求和即为年积温。
ＡＰ ＝ ∑ＭＰ ｉ （２）
式中，ｉ ＝ １，２，…，１２；ＭＰ ｉ表示第 ｉ月降水量；Ｄｉ为第 ｉ月总天数，Ｐ ｉ为第 ｉ月月平均降水量，ＭＰ ｉ ＝ Ｐ ｉ×Ｄｉ。 ＡＰ
表示年降水量，对 １２个月的月降水量求和即为年降水量。
在年积温和年降水量计算过程中需要说明的是：２０７０—２０９９年间共有 ７个闰年，在数据处理中考虑到 ７ｄ
在 ３０ａ积温中的影响甚微，对于 ２月份的年积温均以 ２８ｄ计算。
根据“任—胡湿润度模型” ［２６， ３０］，即公式（３）可得到 ２０７０—２０９９年中国湿润度数据：
Ｋ ＝ Ｒ ／ ０．１∑θ （３）
式中，Ｒ ＝ ＡＰ为年降水量，∑θ ＝ ＡＴ为年积温，Ｋ为湿润度。
利用 ＡｒｃＧＩＳ软件，对多年平均≥０ ℃年积温数据和多年平均年降水量数据进行叠置分析，可得不同气候
变化情景下 ２０７０—２０９９年中国潜在植被模拟分布图。
２　 模拟结果及其分析
基于本文理论和方法，模拟得到 ２０７０—２０９９ 年中国潜在植被分布图：图 ２ 为 Ａ１Ｂ 情景下中国潜在植被
分布图，图 ３为 Ａ２情景下中国潜在植被分布图，图 ４为 Ｂ１情景下中国潜在植被分布图。 基于地图统计学方
法对图 ２、图 ３及图 ４进行统计分析，可得表 １。
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２．１　 Ａ１Ｂ情景下中国潜在植被的空间分布特征
根据图 ２，在 Ａ１Ｂ情景下中国 ２０７０—２０９９年潜在植被分布共计 ４０ 类，从南到北植被从喜热型向寒冷型
分布，自东向西，植被从湿润型向干旱、荒漠类过渡。 结合表 １ 分析可知，寒温潮湿寒温性针叶林类（ⅡＦ）的
分布范围最广，分布面积 ８．２６×１０５ ｋｍ２，在所有类中占 ８．６１％，居首位。 主要集中分布于 ３ 个地区：面积分布
最大在青藏高寒区，具体分布于祁连山中段、冈底斯山脉、藏北高原及青藏高原东缘的松潘高原等寒温潮湿地
带；其次分布于大兴安岭 ５０°Ｎ以北的寒温地区；在准噶尔盆地以北的山区寒温地带也有集中分布，其余地区
分布较零散。 亚热潮湿常绿阔叶林类（ⅥＦ）分布面积为 ６．８１×１０５ ｋｍ２，分布比例占 ７．０９％，居第二位。 主要分
布于东南地区长江以南至南岭的亚热潮湿地区，云贵高原的南部和东部也有少量分布。 亚热湿润常绿阔叶林
类（ⅥＥ）分布面积为 ６．５６×１０５ ｋｍ２，分布比例占 ６．８４％，分布面积居第三位。 主要分布区集中在五个地区：长
江以北至淮河两岸地区以及云梦平原区；鄱阳湖平原地区；四川盆地、大娄山并延伸至西雪峰山前地带；湘江
平原区；云贵高原海拔较低的亚热带湿润地区。 其余地区分布较少，为零星分布。 分布范围最小的是炎热干
旱热带荒漠灌丛类（ⅦＢ），面积仅有 １．３５×１０３ ｋｍ２，比例仅占 ０．０１％，分布在海南岛西北角、接近琼州海峡的
地区。
图 ２　 Ａ１Ｂ情景下中国潜在植被模拟分布图
Ｆｉｇ．２　 Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐ ｏｆ ｂｅｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｃｅｎａｒｉｏ Ａ１Ｂ， Ｃｈｉｎａ
表 １　 Ａ１Ｂ、Ａ２及 Ｂ１情景下中国潜在植被分布信息统计
Ｔａｂｌｅ １　 Ｓｔａｔｉｓｔｉｃ ｏｆ ｃｈｉｎａ′ｓ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｃｅｎａｒｉｏ Ａ１Ｂ， Ａ２ ａｎｄ Ｂ１
序号
Ｃｏｄｅ
代码
Ｃｌａｓｓ⁃ＩＤ
类型名称
Ｃｌａｓｓ ｎａｍｅ
面积 Ａｒｅａ ／ ｋｍ２ 分布比例 Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ ／ ％
Ａ１Ｂ Ａ２ Ｂ１ Ａ１Ｂ Ａ２ Ｂ１
１ ⅠＡ 寒冷极干寒带荒漠、高山荒漠类 ６．９０×１０１ １．６８×１０３ ０．００００１ ０．０２
２ ⅠＢ 寒冷干旱寒带半荒漠、高山半荒漠类 ９．４６×１０４ ７．５３×１０４ ５．９５×１０４ ０．９９ ０．７８ ０．６２
３ ⅠＣ 寒冷微干干燥冻原、高山草甸类 ５．４５×１０４ ５．８２×１０４ ５．２４×１０４ ０．５７ ０．６１ ０．５５
４ ⅠＤ 寒冷微润少雨冻原、高山草甸类 ５．３３×１０４ ５．２１×１０４ ５．４１×１０４ ０．５６ ０．５４ ０．５６
５ ⅠＥ 寒冷湿润冻原、高山草甸类 １．０７×１０５ ７．７１×１０４ ９．１５×１０４ １．１１ ０．８ ０．９５
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续表
序号
Ｃｏｄｅ
代码
Ｃｌａｓｓ⁃ＩＤ
类型名称
Ｃｌａｓｓ ｎａｍｅ
面积 Ａｒｅａ ／ ｋｍ２ 分布比例 Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ ／ ％
Ａ１Ｂ Ａ２ Ｂ１ Ａ１Ｂ Ａ２ Ｂ１
６ ⅠＦ 寒冷潮湿多雨冻原、高山草甸类 ５．３７×１０５ ９．０６×１０５ １．４０×１０６ ５．６ ９．４４ １４．５９
７ ⅡＡ 寒温极干山地荒漠类 ２．６３×１０４ ９．１８×１０３ １．５９×１０４ ０．２７ ０．１ ０．１７
８ ⅡＢ 寒温干旱山地半荒漠类 １．７２×１０５ １．４０×１０５ １．１１×１０５ １．８ １．４６ １．１５
９ ⅡＣ 寒温微干山地草原类 ４．３７×１０４ ６．６９×１０４ ３．９４×１０４ ０．４６ ０．７ ０．４１
１０ ⅡＤ 寒温微润山地草甸草原类 ５．０７×１０４ ５．２８×１０４ ４．７１×１０４ ０．５３ ０．５５ ０．４９
１１ ⅡＥ 寒温湿润山地草甸类 ８．９９×１０４ ９．１６×１０４ ６．９１×１０４ ０．９４ ０．９５ ０．７２
１２ ⅡＦ 寒温潮湿寒温性针叶林类 ８．２６×１０５ ７．２９×１０５ ６．６５×１０５ ８．６１ ７．６ ６．９３
１３ ⅢＡ 微温极干温带荒漠类 １．７２×１０５ ８．３０×１０４ １．２８×１０５ １．７９ ０．８６ １．３３
１４ ⅢＢ 微温干旱温带半荒漠类 ２．４１×１０５ ２．７９×１０５ ４．５４×１０５ ２．５１ ２．９ ４．７３
１５ ⅢＣ 微温微干温带典型草原类 ２．１０×１０５ １．６５×１０５ １．７９×１０５ ２．１８ １．７２ １．８７
１６ ⅢＤ 微温微润草甸草原类 ２．１３×１０５ １．９１×１０５ ３．０９×１０５ ２．２２ １．９８ ３．２２
１７ ⅢＥ 微温湿润森林草原、落叶阔叶林类 ４．１２×１０５ ４．５５×１０５ ５．２９×１０５ ４．２９ ４．７４ ５．５１
１８ ⅢＦ 微温潮湿针叶阔叶混交林类 ６．５０×１０５ ７．７７×１０５ ７．３５×１０５ ６．７８ ８．１ ７．６５
１９ ⅣＡ 暖温极干暖温带荒漠类 ５．７７×１０５ ４．４４×１０５ ８．５２×１０５ ６．０１ ４．６２ ８．８７
２０ ⅣＢ 暖温干旱暖温带半荒漠类 ５．５０×１０５ ６．２７×１０５ ３．８５×１０５ ５．７３ ６．５３ ４．０１
２１ ⅣＣ 暖温微干暖温带典型草原类 ２．４６×１０５ ７．０２×１０４ ５．１６×１０４ ２．５６ ０．７３ ０．５４
２２ ⅣＤ 暖温微润森林草原类 ３．６０×１０５ ２．６７×１０５ ２．１６×１０５ ３．７５ ２．７８ ２．２５
２３ ⅣＥ 暖温湿润落叶阔叶林类 ３．３３×１０５ ４．４６×１０５ ４．２０×１０５ ３．４６ ４．６５ ４．３７
２４ ⅣＦ 暖温潮湿落叶阔叶林类 ２．１４×１０５ ３．００×１０５ ２．５１×１０５ ２．２３ ３．１３ ２．６２
２５ ⅤＡ 暖热极干亚热带荒漠类 ５．３９×１０５ ５．２６×１０５ １．１４×１０５ ５．６１ ５．４８ １．１９
２６ ⅤＢ 暖热干旱亚热带半荒漠类 １．９８×１０４ １．０６×１０４ ０．２１ ０．１１
２７ ⅤＣ 暖热微干亚热带禾草—灌木草原类 ９．３８×１０４ １．３３×１０４ ７．３７×１０４ ０．９８ ０．１４ ０．７７
２８ ⅤＤ 暖热微润落叶阔叶林类 ９．８２×１０４ １．１５×１０５ １．７９×１０５ １．０２ １．１９ １．８６
２９ ⅤＥ 暖热湿润常绿—落叶阔叶林类 １．４１×１０５ １．７１×１０５ １．６１×１０５ １．４７ １．７８ １．６８
３０ ⅤＦ 暖热潮湿落叶常绿阔叶林类 ９．８５×１０４ １．４３×１０５ ２．５１×１０５ １．０３ １．４９ ２．６２
３１ ⅥＡ 亚热极干亚热带荒漠类 １．１２×１０５ ４．８９×１０４ ６．９１×１０２ １．１７ ０．５１ ０．０１
３２ ⅥＢ 亚热干旱亚热带荒漠灌丛类 １．８５×１０３ １．４６×１０１ ０．０２ ０
３３ ⅥＣ 亚热微干亚热带灌木草原类 １．０３×１０５ １．７４×１０４ ７．２３×１０３ １．０７ ０．１８ ０．０８
３４ ⅥＤ 亚热微润硬叶林和灌丛林 ２．７２×１０５ ２．５５×１０５ １．０６×１０５ ２．８３ ２．６５ １．１
３５ ⅥＥ 亚热湿润常绿阔叶林类 ６．５６×１０５ ７．４７×１０５ ４．５９×１０５ ６．８４ ７．７８ ４．７８
３６ ⅥＦ 亚热潮湿常绿阔叶林类 ６．８１×１０５ ７．１８×１０５ ８．３３×１０５ ７．０９ ７．４８ ８．６８
３７ ⅦＡ 炎热极干热带荒漠类
３８ ⅦＢ 炎热干旱热带荒漠灌丛类 １．３５×１０３ ６．０２×１０２ ４．０３×１０２ ０．０１ ０．０１ ０．００４
３９ ⅦＣ 炎热微干热带稀树草原类 １．４４×１０４ ９．６６×１０３ ５．４８×１０３ ０．１５ ０．１ ０．０６
４０ ⅦＤ 炎热微润干旱森林类 ３．９９×１０４ ３．６４×１０４ １．６９×１０４ ０．４２ ０．３８ ０．１８
４１ ⅦＥ 炎热湿润季雨林类 ３．０５×１０５ ２．７７×１０５ １．４７×１０５ ３．１８ ２．８９ １．５４
４２ ⅦＦ 炎热潮湿雨林类 １．８８×１０５ １．４９×１０５ １．２７×１０５ １．９６ １．５５ １．３２
　 　 表示该类潜在植被不存在
２．２　 Ａ２情景下中国潜在植被的空间分布特征
根据图 ３可知 Ａ２情景下 ２０７０—２０９９年中国潜在植被共计分布有 ４１ 类，唯一缺少的是炎热极干热带荒
漠类（ⅦＡ）。 结合表 １分析，Ａ２情景下中国 ２０７０—２０９９ 年分布的潜在植被中寒冷潮湿多雨冻原、高山草甸
类（ⅠＦ）分布最广，分布面积达 ９．０６×１０５ ｋｍ２，分布比例占 ９．４４％，居首位。 主要集中分布于青藏高原的高寒
潮湿地区。 微温潮湿针叶阔叶混交林类（ⅢＦ）分布面积为 ７．７７×１０５ ｋｍ２，分布比例占 ８．１０％，居第 ２位。 主要
集中分布于长白山、小兴安岭及大兴安岭中高山区的微温潮湿区，在陇中高原也有零散分布。 亚热湿润常绿
阔叶林类（ⅥＥ）分布面积为 ７．４７×１０５ ｋｍ２，分布比例占 ７．７８％，居第 ３ 位。 分布区主要集中在五个地区：长江
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中下游平原、淮河平原；四川盆地；鄱阳湖平原；湘江平原；云贵高原的亚热带湿润地区。 其余地区有零星分
布。 分布范围最小的是寒冷极干寒带荒漠、高山荒漠类（ⅠＡ），面积仅有 ６．９０×１０ ｋｍ２，分布比例不到 ０．０１％，
即只有一个像元，表明该类在 Ａ２情景下极不稳定。
图 ３　 Ａ２情景下中国潜在植被模拟分布图
Ｆｉｇ．３　 Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐ ｏｆ ｂｅｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｃｅｎａｒｉｏ Ａ２， Ｃｈｉｎａ
２．３　 Ｂ１情景下中国潜在植被的空间分布特征
根据图 ４可知 Ｂ１情景下 ２０７０—２０９９年中国潜在植被共计 ３９类，缺少炎热极干热带荒漠类（ⅦＡ）、亚热
干旱亚热带荒漠灌丛类（ⅥＢ）、暖热干旱亚热带半荒漠类（ⅤＢ）。 结合表 １ 分析，寒冷潮湿多雨冻原、高山草
甸类（ⅠＦ）分布范围最广，面积为 １．４０×１０６ ｋｍ２，分布比例占 １４．５９％，居首位。 主要分布于青藏高原和祁连山
寒冷潮湿的山区，在天山山脉也有零散分布。 暖温极干暖温带荒漠类（ⅣＡ）分布面积为 ８．５２×１０５ ｋｍ２，分布
比例占 ８．８７％，居第 ２位。 分布于西北地区的巴丹吉林沙漠北部边缘区、中央戈壁、哈顺戈壁、库鲁克塔格及
塔里木盆地和准噶尔盆地等其它极干荒漠地区。 亚热潮湿常绿阔叶林类（ⅥＦ）分布面积为 ８．３３×１０５ ｋｍ２，分
布比例占 ８．６８％，居第 ３位。 主要集中分布于长江与南岭之间，在四川盆地的西南地区也有集中分布，在滇西
南及南部、东部地区零散分布。 分布范围最少的是炎热干旱热带荒漠灌丛类（ⅦＢ），分布面积仅 ４．０３×１０２
ｋｍ２，分布比例仅占 ０．００４％，零星分布于 ２５°Ｎ以南地区。
３　 Ａ１Ｂ、Ａ２及 Ｂ１情景下中国潜在植被敏感性分析
３．１　 潜在植被敏感性地区的界定
前文研究表明，气候变化情景模式不同，分布于中国的潜在植被总类数量和类型均存在差异。 在空间上
表现为两种特性：同一区域在不同气候变化情景下分布的潜在植被不同；同一区域潜在植被不随气候变化情
景模式的改变而改变，潜在植被类型相同。 换言之，随情景模式的设定，区域潜在植被为适应新环境而发生改
变；同时也存在一些区域，该区的潜在植被不随情景模式的改变而变化。 因此，本文规定：若一像元的潜在植
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图 ４　 Ｂ１情景下中国潜在植被模拟分布图
Ｆｉｇ．４　 Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐ ｏｆ ｂｅｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｃｅｎａｒｉｏ Ｂ１， Ｃｈｉｎａ
图 ５　 中国潜在植被敏感性地区空间分布图
　 Ｆｉｇ．５　 Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍａｐ ｏｆ ｓｐａｃｅ ｏｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｚｏｎｅ ｏｆ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ
ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ， Ｃｈｉｎａ
被类属性在两种或者两种以上气候变化情景下，其潜在
植被属性均不相同，则定义该像元为潜在植被敏感像
元，敏感像元组成的区域称为潜在植被敏感性地区，简
称敏感性地区；反之则为不敏感性地区。 据此，通过空
间分析可得到中国潜在植被对未来气候变化响应的敏
感性空间分布图（图 ５）。
３．２　 中国潜在植被敏感性地区的空间分布特征
２０７０—２０９９年中国潜在植被对不同气候变化模式
的响应存在空间差异性，其空间分布形态主要表现为集
中敏感性地区、集中不敏感性地区及敏感性与不敏感性
地区交错分布。 结合赵松乔提出的中国自然区划［４２］：
中国西北地区、北方地区、南方地区及青藏地区，利用地
图统计学方法对图 ５ 进行统计分析。 可知中国潜在植
被敏感性地区占国土总面积的 ６４． １０％，分布面积达
６．１５×１０６ ｋｍ２。 西北地区潜在植被敏感性地区占到该
区的 ６８．２０％，分布面积为 １．７３×１０６ ｋｍ２，主要位于乌伦
古河流域、准噶尔盆地、塔里木盆地、北山、阿拉善高原、鄂尔多斯高原及阴山地区，在天山山脉、阿尔泰山及西
北区内大兴安岭地区，与不敏感性地区交错分布。 北方地区的潜在植被敏感性地区占到该区 ７０．８２％，分布面
积达 １．５０×１０６ ｋｍ２，除华北平原最南部、长白山及小兴安岭东北坡外，区内几乎到处都是潜在植被敏感性地
区，主要表现为集中分布。 南方地区的潜在植被敏感性地区占到该区 ４９．９４％，分布面积为 １．２６×１０６ ｋｍ２，主
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要表现为与不敏感性地区的交错分布，空间分布形态相对破碎。 青藏地区的潜在植被敏感性地区占到该区
６６．５９％，分布面积为 １．７１×１０６ ｋｍ２，主要分布于青藏区内四周，腹地为成片不敏感性地区，除位于东部的敏感
性地区与不敏感性地区成交错分布态势（敏感性地区与不敏感性地区均较破碎）外，其余地区为集中分布。
中国潜在植被敏感性地区呈以上分布的主要原因是受未来不同气候变化情景与区域地形共同作用所致。
３．３　 敏感性地区空间格局的地理意义
基于不同气候变化情景模式的设定是假定未来不同强度的人类活动及不同世界格局对气候变化的影响。
在不同情景下模拟中国潜在植被的分布，比较同区域不同情景下潜在植被的类型，分离潜在植被对不同气候
变化背景下的敏感性和不敏感性地区对植被—气候关系的研究至关重要。 敏感性地区表现为该区的生态系
统稳定性极易受到人类干扰，因此，敏感性地区的确定对于潜在植被研究、生态恢复工程以及科学探索研究具
有一定的参考价值：在敏感性地区，通过潜在植被及其他植被的研究可揭示当地气候的变化规律；通过潜在植
被的研究可反映立地人类活动对生态环境的影响作用；通过研究潜在植被发育、演替的变化可为政府部分提
供协调立地“人—地”关系，使区域实现可持续发展。 因此，在敏感性地区要严禁生态工程建设以及开采业的
发展，在生态恢复工程中要选取与立地潜在植被相同或相近的植物物种。 在不敏感性地区，可为寻迹潜在植
被提供参考，因为该区分布的潜在植被很可能就是原生自然植被，对于古气候研究提供参考；可为区域生态恢
复工程在植物选种方面提供科学依据。
４　 讨论
气候和植被是人类赖以生存的自然条件［４３］。 潜在植被是气候作用下的产物，依存于气候和土壤，未来气
候变化的情景模式直接影响到中国潜在植被的模拟。 任继周、梁天刚及冯琦胜等人［３４，３７，４４］利用 ＣＳＣＳ 分类系
统先后对 １９１１—２０５０ 年中国及全球潜在植被进行了模拟研究，并将模拟结果与“Ｈｏｌｄｒｉｄｇｅ”生命地带图、
“ＢＩＯＭＥ４”研究在潜在植被类组层面进行比较，结果表明他们具有较好的一致性，即中国自主的 ＣＳＣＳ 分类系
统对潜在植被的研究具有很好的科研价值。 因此，本文在 Ａ１Ｂ、Ａ２ 及 Ｂ１ 情景下对中国潜在植被进行了模拟
研究，其结果表明中国潜在植被中均缺少ⅦＡ炎热极干热带荒漠类。 李飞等［３３］利用 １９６１—１９９０ 年气候数据
模拟的空间分辨率为１ ｋｍ的中国潜在植被分布图表明中国缺少 ＣＳＣＳ 分类系统中 ４２ 类潜在植被中的ⅦＡ 炎
热极干热带荒漠类；梁天刚等［３７］基于 １９１１—２０００年气象数据对全球潜在植被的模拟结果表明中国同样不存
在ⅦＡ炎热极干热带荒漠类。 结合本文研究，可推断：中国 ２０ 世纪与 ２１ 世纪的气候条件不适宜ⅦＡ 炎热极
干热带荒漠类的发育及生存。 本文模拟的中国潜在植被分布图与李飞等［３５⁃３６］分期模拟的 ２０世纪后期中国干
旱半干旱地区分布的潜在植被，在中国干旱半干旱区空间分布上有非常相似的空间规律。
Ｗａｎｇ Ｈａｎ［４５］在 Ａ１Ｂ情景下基于经验模型和 ＢＩＯＭＥ４模型模拟中国 ２０７０—２０９９年潜在植被和潜在 ＮＰＰ
对未来气候中不同 ＣＯ２浓度的响应。 与车彦军等［３９］在 Ａ２ 情景下模拟的 ２０７０—２０９９ 年中国潜在植被相比，
其中亚热带森林植被都表现出向北扩展的趋势，其空间分布延伸至 ３５°Ｎ以北。 结合本文 ＣＳＣＳ 模型在 Ａ１Ｂ、
Ａ２及 Ｂ１情景下的模拟结果分析：尽管存在空间分辨率的差异，但 ２０７０—２０９９年青藏高原地区都出现了不同
程度分布的亚热带森林、温带森林、寒温带针叶林、亚高山森林以及高寒冻原等地带性植被；中国南部沿海的
亚热带森林类植被延伸至 ３５°Ｎ以北地区，只是随着 ＣＯ２ 浓度的不同、情景模式的差异导致其分布面积和延
伸程度的差异；中国北方地区，植被的地带性分布规律极其相似，但在天山高山区差异比较大。 至于模拟的中
国潜在植被类型数量的差异，其原因是不同模型、不同空间分辨率以及不同的气候变化情景模式所致。
目前，学术界对生态敏感性地区的定义及类型的划分仍存在不同的认识，还未形成统一的体系，通常敏感
性地区的定义可分为环境敏感性地区、生态敏感性地区及广义生态敏感性地区三类［４６］。 生态敏感性地区通
常是指对区域总体生态环境状况起决定作用的生态实体，这些实体要么易发生生态灾害，要么具有较强的抗
干扰能力，要么拥有重要的生态服务功能，是空间开发中应该避让的区域，其类型包括山地丘陵、河流水系、特
殊或稀有植物群落、野生动物栖息地以及湿地等重要生态系统［４７⁃４８］。 对于传统的敏感性研究都是基于时间
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序列尺度的。 而本文提出的潜在植被敏感性地区是基于空间尺度对不同气候变化的响应，在潜在植被研究领
域首次提出潜在植被敏感性地区的定性研究，于潜在植被对不同气候变化的敏感性研究有重要影响，但由于
理论体系的不完善，目前尚无法对敏感性地区做出定量研究，对其有待于进一步完善和深入研究。
５　 结论
本文基于 ＣＳＣＳ分类系统，利用未来不同气候变化情景下 ２０７０—２０９９ 年气温和降水数据，对 ２０７０—２０９９
年中国潜在植被进行模拟分析，并对不同情景下中国潜在植被比较研究，提出中国潜在植被对气候变化响应
的敏感性地区。 主要得到以下结论：
（１）Ａ１Ｂ、Ａ２及 Ｂ１情景下中国潜在植被分别有 ４０ 类、４１ 类、３９ 类，潜在植被的空间分布规律相似，但空
间分布上和类型总数存在差异。 各潜在植被在 ３种情景中的分布比例存在差异，并且每种情景下位于前三位
的潜在植被类也不尽相同。
（２）中国潜在植被对气候变化的敏感性地区分布面积占到全国总面积的 ６４．１０％，空间分布形态主要为集
中分布和交错相间分布。 集中分布表现为敏感性地区成片的集聚形式；交错相间分布主要是与不敏感性地区
的相间交错分布形式，二者的破碎程度相对较高。
（３）西北干旱半干旱、北方、南方及青藏高寒区分布的潜在植被敏感性地区所占本区总面积的比例不同，
比例最高的是北方，分布比例达到 ７０．８２％；分布比例最低的是南方，分布比例为 ４９．９４％；西北干旱半干旱和
青藏高寒区的分布比例居于中间，分布比例为 ６８．２０％和 ６６．５９％。 ４ 个区内敏感性地区的分布形态也存在
差异。
（４）比较研究发现：２０世纪与 ２１世纪中国气候条件不适宜ⅦＡ炎热极干热带荒漠类的生存。
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