全 文 ：武汉植物学研究 ,
中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种
分布与 指标的关系
倪 健
中国科学院植物研究所生态室 北京
提 要 根据中国亚热带常绿阔叶林区域的气象资料和植物分布资料 , 计算了组成中国亚热
带常绿阔叶林的 个优势种及常见种的 潜在可能蒸散指标 尸 和湿度指
标 , 利用其温度气候分类和湿度气候分类对优势种和常见种进行了气候类型划分 , 分为
种类型 , 并划分了优势种及常见种的 水热指标分布类群 , 分别为 低温半
湿润型 , 中温中湿型 , 中温湿润型 , 高温半湿润型 , 高温中湿型
。 通过
的潜在可能蒸散和湿度指标与地理三维要素 纬度
、 经度和海拔高度 之间的地理 回归
模型 , 得出在中国亚热带常绿阔叶林区域 , 海拔高度一定时 , 每向北移动 个纬度 , 潜在可能
蒸散 尸 降低 , 水分指数 减少 每向东移动 个经度 , 尸 则 降低
, 增加 海拔高度每升高 , 降低 , 增加 。
关键词 植被一气候相关 , 常绿阔叶林 , 优势种及常见种 , 可能蒸散 , 湿度指标 , 水热分布类群
植物地理分布的研究是植物学
、
生态学
、
地理学以及气候学上的古老问题 。 气候是决
定地球上植被类型及物种分布的最主要因素 , 而植被和物种的分布则是地球气候最鲜明
的反映和标志 。 因此 , 分析研究这种植被 一气候相互关系及作出植被类型相应的气候解释 ,
具有重要的理论和现实意义 尤其在研究全球变化时 , 植被 一气候相互关系的确定意义更
加重大 。
目前进行植被一气候相关研究的综合指标与方法较多 , 估算可能蒸散方
法和气候分类在国际上是最著名和得到广泛应用的方法 。 在美国的土壤分类系统中对气
候湿润度与热量级的划分采用了这一方法 , 联合国教科文组织划分世界干旱区与半干旱
区气候也采用了此方法 。 它不仅被气候学家和植物生态学家在气候分类与植被 一气候的定
量相互关系分析时大量引用 , 而且在果树 、 经济作物与农作物栽培中被普遍用来估测作物
的灌溉需水量 , 从而在生产实践中起了重要作用 。 因此 , 该方法 已具有国际性意义“ 〕
。
公式是利用实验数据得到的可能蒸散与月均温和 日长间的经验公式
收稿 日 一 一 , 修回 日
一 一 。 作者 男 , 岁 , 博士后 。
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
以估算可能蒸散 。 等〔卜‘ , , 等〔 , 根据该公式求得的湿度指标和热量
系数研究了气候和植被类型及其与土壤类型的关系 。
中国的气候分区一直采用 的方法 , 但由于该方法计算复杂 , 在我国一
直得不到应用与推广 , 对该系统的气候指标与中国植被的相关研究也较少 。 年代末至
年代初 , 张新时 〔‘〕、 王义凤等 〔‘ , 和慈龙骏 〔 , 分别对中国主要植被类型及其地理分布格
局 、 黄土高原地区和荒漠地区主要植被类型与 气候指标的关系 , 进行了较
详尽的分析 , 研究表明该方法在中国有明显的应用前景 。
中国亚热带常绿阔叶林是全球常绿阔叶林的主体 , 也是中国植被中的重要组成部分 。
它以其富饶的生物资源 、 丰富的物种多样性和巨大的环境效益引起了人们越来越多的重
视 。 而组成常绿阔叶林的优势种及常见种在这里发挥了巨大作用 。 因此利用
的指标和气候分类方法 , 分析研究中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种分布与气
候的相互关系 , 不仅在理论上 , 而且在生产实践上都有重要的意义 。
材料与方法
, 气象资料
气象资料取 自国家气象局气象台站 年的记录阁 , 部分省市按当地气象
记录进行了补充‘ ’
, ” ·“ , , 在常绿阔叶林区域共有气象台站数为 个 。
所记录的气象台站的指标为 经度 、纬度 、海拔高度 、年及各月平均气温 、降水量 , 均包
括年及各月平均值或合计值 。
植物分布资料
利用中国植物志 , 各省植物志 , 中国植被 , 各省植被 , 中国树木志 , 各省森林及有关书
籍 、论文 , 野外调查记录 , 地方性植被调查报告 , 地方性植物名录 , 检索表及植物标本采集
记录等 , 广泛收集中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种的水平和垂直分布资料 , 从中筛
选出 种资料较全 、地理分布范围较明确的常绿和落叶树种作为研究的对象 它们分别
属于组成中国亚热带常绿阔叶林的 个主要科 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 。
将每个树种的分布区范围绘制到相应的气象站点分布图上 , 读取该分布范围内的气
象站点的记录 , 依次进行植物分布的气象指标的计算 。
以 山地气温直减率为 。
’
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 高度计算 次 , 并换算成热量指数值 。根据植物垂直分布资料
的上限和下限 , 确定植物垂直分布范围内的热量指标值 。
气候指标的计算方法
方法是利用实验数据求出可能蒸散与月均温之间的经验关系式 , 并以
日长时数和每月 日数进行校正 , 来估算潜在可能蒸散 尸 和热量系数 ￡ 又根据月平
江苏省气象局气象站 。 江苏省气候资料 一 一 累年值 。 。
江西省气象局
。
年江西气候资料 累年值 。 。
浙江省气象局 。 浙江省气象资料 累年值 。
第 期 倪健 中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种分布与 指标的关系
均降水量与可能蒸散的差值进行土壤水分平衡的计算 , 得出气候指标 , 如湿润指数 、
干旱指数 以及湿度指标 。 该公式仅对月平均气温在 。一 ℃间有效 。 对中国常
绿阔叶林区域来说 , 各水平地带的月平均气温均在此范围内 , 因而该公式和气候指标是合
适的 。
根据湿度指标 所划分的 种气候类型 〔‘ , 如表 , 这些湿度气候类型尚可根据降水
与干湿度的季节性变异作进一步划分 。
可能蒸散 尸 因为是一个 日长与温度的表达式 , 故可用作热量系数的指标 , 按可能
蒸散进行的热量分区 〔, 〕如表 。
表 根据湿度指标划分的气候类型 表 按可能蒸散的热 分区的气候类型
气候类型 湿度指标 气候类型 可能蒸散
过湿
湿润 而
湿润 而
湿润
湿润
中湿
低湿
半干
干旱
一
一
一
’ 高温
’中温
’中温
’中温
’中温
’低温
’低温
, 冻原 犷
’ 寒冻
结果与讨论
中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种的 气候指标及气候分类
利用常绿阔叶林区域的 个气象台站 的地面观测资料 , 计算了组成中国亚热带常
绿阔叶林优势种及常见种的 气候指标 , 包括潜在可能蒸散 尸 和湿度指
标 , 如表 。
表 中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种的 气候指标
’
编号
气象站数 指标 平均值 标准差 最小值 最大值树
一
, , ,
杨梅 几勿二
毛杨梅 材 尸 翻
少叶黄祀 介二戒
黄祀
尸艺
尸
尸
尸
一
一
一
一
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
续表
编号 树 种
气象站数 指标 平均值 标准差 最小值 最大值
毛叶黄祀 。时 加众汤 。
化香 勺
长柄水青冈 俪
水青冈 , 、
亮叶水青冈
甜储 ,
拷树 “
米储
苦储 ￡ 勺
鹿角拷 ” ,
南岭拷
罗浮拷 行
钩拷
闽粤拷 刀
赤枝拷
乌媚拷 。
刺拷
,
几夕 行
西南米储 ,
峨眉拷 户 耐彻
元江拷 厅 ,
高山拷 二口 ,
瓦 拷 尸 ,
石栋 、
硬斗石栋 、。
多穗石栋
。 东南石栋 加 , 战
包石栋
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
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一
一
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第 期 倪健 中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种分布与 指标的关系
续表
编号 树 种
气象站数
指标 平均值 标准差
。
最小值 最大值
滇石栋 阅
乌冈栋 尸沉 。
巴东栋 , ,
刺叶栋 ,
匙叶栋
云 青冈 动 二 。晰
细叶青冈 ”圳“ 巴
青冈
多脉青冈 二
小叶青冈
赤皮青冈 不肠
大叶青冈 二 , ”。
福建青冈
滇青冈 ,
曼青冈
黄毛青冈 心
深 含笑
金叶含笑 了优耐口
木莲 拟
桂南木莲 ,
红花木莲 ,
黄丹木姜子
豺皮樟 , ,
豹皮樟 ‘ , , , ,
毛豹皮樟 , ,
厚壳桂 护 , ’口 , 尸 ,
丛花厚壳桂 己。。价
尸
尸
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尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
刀
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
反
,
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一
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武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
续卷上 二 ⋯
二
—
编号 树 种
气象站数 指标 平均值 标准差 最小值 最大值
黄果厚壳桂 亡 升 言砚 ”
,自︸,目丹了件口匕
︸三
,一,︺曰
浙江新木姜子 口
巴乏
簇叶新木姜子
新木姜子 “
黑壳楠 刀” 、 口户勺“
香叶树 训打
樟 , 二
香桂 ‘“ 加二。
浙江樟 认 泛 岁 ,
云南樟 以诱 二
阴香 加
红楠 五 ‘ 。陇
薄叶润楠 勺
宜昌润楠 加 脚
紫楠 , 加
闽楠 加
山楠 石 ,
祯楠 , 一
擦木 于 打 , ,盆“
大头茶 , 石 廊
四川大头茶 ”
厚皮香 。 舒 , ,
黄瑞木 , , ,
杨桐 尸夕‘ 夕 。
木荷 二
银木荷 乍 ,
枫香 口 “ 加 ,
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
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第 期 倪健 中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种分布与 指标的关系
续表
‘
编号 树 种 气象站数
们。
指标 平均值 标准差 最小值 最大值
缺粤枫香 伙
草树 人
细柄草树
杨梅叶蚊母树 工、‘班扭二
大果马蹄荷 , 枷是 , 。
二口空,翻︸月任﹄生︺,曰,了压,月,宁曰︼,︸,且,,立,孟虎皮楠 。口户人 二 讨己 二
交让木
杜英 巾。 “小俪
薯豆 月 公
猴欢喜 二“后
树参 刀哟 、 , 孟
鹅掌柴 ‘从阴扮口
红皮树 勺尸
芬芳安息香 记。阴 ‘
冬青 , 户“ 、
宽叶冬青 止
香冬青 , 如傀时翻
榕叶冬青 “ ‘
尸
尸
尸
尸
尸
入
尸
尸
尸
尸
尸
注尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
尸
。
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魔角杜鹃 尺入司“门
,
为‘口
马银花
满山红
云锦杜鹃 了八“ , 百
乌饭树 币 伦
薄叶山矾 匆 。 ”。
山矾
尸舀一月矛,二,五
﹄︸︸,立几
老鼠矢 “ ,
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
根据 爪 方法中 表 , 表 按湿度指标 了对 和可能蒸散热量指标 尸 所
划分的气候类型 , 将优势种及常见种进行了气候分类 , 结果如表 。 个优势种和常见种
大都属于中温湿润型 , 即 、 、 ’ ’、 ’ , 只是种间有差异 。 按照对温度和
水分 的喜好不同 , 又 可分 出典型 中温 湿 润 型 , 共 种 , 占 偏高温型 种 , 占
偏低温型 种 , 占 偏湿润型 种 , 占 偏干旱型 种 , 占 其
中种 、 既属偏低温型又属偏干旱型 , 种 既属偏高温型又属偏干旱型 。
表 中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种的 气候类型分类
’
气候类型 优势种及常见种编号 种数
, , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
典型中温湿润型 , , , , , , , , , , , , , , , , ,
, , , , , , , , , , , , , , , , ,
, , , , , , , , , ,
, , , , , , , , , ,
偏高温型 一 , , , , , , , , , , , ,
偏低温型 一 ,
偏湿润型 一 , ,
偏干旱型 一 , , , , , , , , , , , , , ,
从常绿阔叶林优势种及常见种的 气候指标 和 来看 , 尸 值
一般都属于中温范围 , 除了少数几个树种偏高温外 , 其它都在气候分类的 温度气候型
中 , 可能蒸散的变化幅度较小 而优势种和常见种与 的关系则显得很复杂 , 各树种的
值幅度很大 , 常跨越几个不同的湿度气候型 , 这可能是由于地带内的一些干旱的局地
台站 如干热谷地 、 背风的雨影带 、 某些海岛等 所引起的 , 也可能是由于在树种地理分布
范围的划分中过分划大了其所分布的范围所致 , 因而往往发现一些负值很高的 了材 值 , 这
在分析时应予注意 。
在常绿阔叶林区域 , 的潜在可能蒸散 尸 和湿度指标 与地理三
维要素纬度 、 经度 和海拔高度 之间有较好的相关性 , 其地理 回归
模型如下
尸 一 了, 一 一 了
’
复相关系数 一 气象台站数 一
一 一 , ’ 了
’
复相关系数 一 气象台站数 一
表明在中国亚热带常绿阔叶林区域 , 海拔高度一定时 , 每向北移动 个纬度 , 潜在可
能蒸散 尸 降低 , 湿度指标 减少 每向东移动 个经度 , 降低
, 增加 海拔高度每升高 , 降低 , 增加
。
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 的潜在可能蒸散和湿度指标对优势种和常见种进行了水热分布
第 期 倪健 中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种分布与 指标的关系
类群的划分 , 如表 。 可将优势种和常见种划分为 大类 , 每类中又可划分小类 , 共为
类
低温半湿润型
中温湿润型
一 中温中湿型 一
一 中温湿润型 一 一
高温中湿型 一
卜丁高温半湿润型 八尸 一 材
一 高温中湿型
表 中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种的 水热分布类群
一
一
种的编号
可能蒸散等级
湿度指数等级
种数
,
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黔 ,一
,
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,
︸
, , ,
︸
, ,
,
, , , , ,
,
, ,
一
一
种合计数
丝
, , ,
综合可得优势种及常见种的 水热分布类群为
—低温半湿润型
。 包括水青冈 、 峨眉拷 、 元江拷 、 高山拷 、 瓦 山拷 、 包石栋 、 滇石
栋 、 刺叶栋 、匙叶栋 、滇青冈 、黄毛青冈 、 云南樟 、 宜昌润楠 、 山楠 、祯楠 。 这些树种大都分布
于西部亚高山半湿润常绿阔叶林或山地常绿落叶阔叶混交林中 , 所处海拔高度较高 , 可能
蒸散热量指标值较低 , 湿润指数也较小 。
—中温中湿型
。 包括杨梅 、毛杨梅 、黄祀 、化香 、 长柄水青冈 、 鹿角拷 、西南米储 、
石栋 、 硬斗石栋 、 多穗石栋 、 乌冈栋 、 巴东栋 、 细叶青冈
、青冈 、 小叶青冈 、 红花木莲 、 黄丹木
姜子 、 毛豹皮樟 、簇叶新木姜子
、新木姜子 、 黑壳楠 、香叶树
、 樟 、香桂 、 紫楠 、擦木 、 四川大头
茶 、 厚皮香 、 杨桐 、 木荷 、银木荷 、枫香 、虎皮楠 、 交让木 、树参 、红皮树 、 冬青 、 宽叶冬青 、榕叶
武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
冬青 、马银花 、满山红 、 乌饭树 、薄叶山矾
、 山矾 。这些树种大都分布在东部湿润常绿阔叶林
中部和北部亚地带 , 有些则是在整个常绿阔叶林中都广泛存在的小乔木和灌木种 , 热量条
件和水分条件都较好 , 可能蒸散和湿度指数值均较高 。
—中温湿润型
。 包括少叶黄祀 、亮叶水青冈 、甜储 、 拷树 、 米储 、苦储 、南岭拷 、钩
拷 、乌媚拷 、 东南石栋 、云 山青冈 、 多脉青冈 、 赤皮青冈 、大叶青冈 、 福建青冈 、 曼青冈 、木莲 、
豹皮樟 、浙江新木姜子 、浙江樟 、红楠 、薄叶润楠 、 闽楠 、黄瑞木 、缺尊枫香 、覃树 、 细柄覃树 、
杨梅叶蚊母树 、 杜英 、 薯豆 、 猴欢喜 、 芬芳安息香 、香冬青 、江南冬青 、 鹿角杜鹃 、 云锦杜鹃 、
老鼠矢 。这些树种大都分布在东部湿润常绿阔叶林的中部和南部亚地带 , 热量条件和水分
条件都好于类群 , 可能蒸散和湿度指数值都较高 。
—高温半湿润型
。 包括毛叶黄祀 、 赤枝拷 、刺拷 、厚壳桂 、丛花厚壳桂 、黄果厚壳
桂 、 阴香 、大头茶 、大果马蹄荷 。 这些树种大都分布在东部湿润常绿阔叶林的南部亚地带 ,
热量条件好 , 可能蒸散值高于 , 而湿度指数相对较低 。
—高温中湿型
。 包括罗浮拷 、 闽粤拷 、深 山含笑 、 金叶含笑 、 桂南木莲 、 豺皮樟 、
鹅掌柴 。 这些树种大都分布在南亚热带常绿阔叶林中 , 热量条件和水分条件都很好 。
结论
计算了中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种的 潜在可能蒸散
尸 和水分指数 利用其温度气候分类和湿度气候分类对优势种和常见种进行了气
候类型划分 , 分为 种类型 并划分了优势种及常见种的 水热指标分布类
群 , 分别为 —低温半湿润型
,
—中温中湿型
,
—中温湿润型
,
—高温半湿润型 , —高温中湿型
。
根据常绿阔叶林区域 气候指标的计算结果 , 潜在可能蒸散 尸
和 湿度指标 与地理三维要素 —纬度
、 经度 五 和海拔高度 之间
有较好的相关性 。 从其地理回归模型中可以得出 在中国亚热带常绿阔叶林区域 , 海拔高
度一定时 , 每向北移动 个纬度 , 潜在可能蒸散 尸 降低 , 湿度指标 减少
每向东移动 个经度 , 降低 , 增加 海拔高度每升高 ,
降低 , 增加 。
致谢 本文是作者于华东师范大学环境科学系攻读博士学位时论文的一部分 , 得到了宋永昌先生
的悉心指导 , 谨致衷心谢意
参 考 文 献
张新时 植被的 可能蒸散 指标与植被一气候分类 二 几种主要方法与 程序介绍 植物生态学与地植物
学学报 , ,
己。 ,
,
,
, , 一
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, ,
第 期 倪健 中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种分布与 指标的关系
,
,
, ,
王义凤 , 肖向明 黄土高原地区主要植被类型的气候梯度分布 植物学报 , ,
慈龙骏 全球变化对我国荒漠化的影响 自然资源学报 , , ,
北京气象中心资料室编 中国地面气候资料 北京 气象出版社 ,
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