预测哪里会出现植被类型

知道生物群落是在与气候有关的一般情况下，生态学家想知道，是否有可能使用raybet雷竞技最新一些基于气候条件的简单规则来预测哪个生物群落将在特定的地方出现。除了对当今世界提供令人满意的解释外，这些预测方案还有助于生态学家在时间上同时展望未来和过去。它们可以被用来(1)预测生物群落在未来如何改变以应对人类对气候的破坏(例如，在气候条件下)raybet雷竞技最新全球变暖“温室效应”;(2)根据化石“生物群落指标”重建过去的气候，或相反地根据某些气候指标重建过去的生物群落raybet雷竞技最新分布。

也许最早对气候与植被的关系进行认真研究的是德国人raybet雷竞技最新气候学家弗拉基米尔•Koeppen(1846-1940)，他于1918年提出了他的全球计划。Koeppen特别提到了这一点植被类型(生物群落，本质上，尽管他没有使用这个术语)与特定的气候有关，因此植被图或多或少可以从气候图中预测。raybet雷竞技最新

koepen用来划分气候带的特征是平均降雨量和每月的极端气温。raybet雷竞技最新例如，热带地区包括每年每个月平均温度高于18°C的地区。相比之下，极raybet雷竞技最新地气候最温暖月份的平均气温不到10°c。利用这些正式规则，koepen列出了几个非常广泛的规则生态区域在温暖和干燥的尺度上有不同的组合。例如，他区分了“湿热带”和“干热带”。他还认识到雨量分布这一年是非常重要的。例如，他的主要分类之一是地中海气候地区——夏季雨量明显减少，而凉爽的冬季雨量充足。raybet雷竞技最新地中海气候出现在世界上的几个raybet雷竞技最新地方，往往有相似的植被，甚至密切相关的植物属之间不同的地方．

尽管在许多方面，koepen的方案确实广泛预测了未来将出现的植被类型世界上不同的地方生态学家意识到它的不完美。在许多地区，koepen计划的预测与实际情况并不完全相符。这些不匹配促使其他人试图想出连接的方案raybet雷竞技最新气候与植被的用法略有不同气候特征raybet雷竞技最新从对植物生态学真正重要的考虑中选择。

1967年，一位美国生态学家L.R. Holdridge提出了一个完全不同的方案，将降水量和蒸发量之间的平衡纳入其中。他想强调这一点温暖的气候raybet雷竞技最新一个特定的雨量在保持植物存活方面，它的作用要小得多，因为在高温下蒸发要强烈得多。净“水分平衡”肯定是真正决定植物是否经历干旱，以及植物的种类将能够在一个地方生存的因素。举个例子，以潮湿气候著称的英格兰低地，每年都有一次raybet雷竞技最新降雨的大约700毫米。这足以维持封闭森林植被并保持草坪一年四季绿色。然而，在赤道非洲的一个地区，有这么多的降雨量，一年中大部分时间将是一个尘土飞扬、干燥的地方，只有一个开阔的地方灌丛植被．在更温暖的地方raybet雷竞技最新非洲气候，水蒸发更快，所以需要更多的降雨来保持湿润。重要的区别不是降雨量，而是有降雨与温度相比较，霍尔德里奇的方案认识到了这一点。

Holdridge还强调，在判断气候对植物生长的有利程度方面，只有温度超过一定的阈值才真正重要。raybet雷竞技最新霍尔德里奇在0°C时画了一条线;他建议我们不应该通过计算更低的温度来偏差全年的平均温度。低于这个阈值水平，植物基本上处于休眠状态，所以我们可以忽略一年中的这段时间——不管多冷——因为这没有什么区别。例如，一年中有6个月的气候为-30°C，而另外6个月的气候为30°Craybet雷竞技最新。这里的平均温度为0°C，这意味着几乎没有植物可以在那里生长，但根据常识，我们知道在一年中的一半时间里，森林植被都能在温暖的温度下茁壮成长。采用简单的年平均值显然是根据植被对世界进行分类的一种误导方式，而且它的预测价值要低得多。在Holdridge的方案中，低于0°C的月份平均默认为0°C，平均温度仅来自“重要”温度，即高于冰点的温度。通过这些改进，Holdridge的方案在基于气候规则“预测”植被方面比koepen的方案做得更好。

Holdridge还提出了他现在著名的“三角形”(图2.24)，在气候方面有三个分类轴。raybet雷竞技最新的世界植被在这个三角形中，各种类型的植物就像蜂巢中的细胞一样排列，每种植物都有其特定的温度范围和水分平衡。虽然在视觉上很吸引人，也很容易读懂，但如果世界上的植被类型以这种方式整齐地以完美的几何图案贴合在图上，那将是令人惊讶的!尽管Holdridge模型比Koerner的方案做得更好，但在世界上的许多地方，它在预测方面并不是很实用。植被似乎并不总是遵循规则，也许是因为其他气候因素真的更重要，也因为不同类型的土壤、暴露、地形和许多其他地质和地理因素对植被有强烈的影响。这在一定程度上一定是因为Holdridge的方案没有认识到降雨或温度的季节性模式，而这可能是最重要的(例如，一年中是否有一部分降水充足，其余时间则干燥?)从这个意义上说，它比Koeppen的旧方案更有局限性。尽管如此，Holdridge方案仍然被广泛使用，因为它很熟悉，人们经常看到世界上特定地区的“Holdridge植被-气候带”地图。raybet雷竞技最新

许多生态学家试图从Koeppen、Holdridge和其他人的遗产中，提出更好地从气候预测植被的方案。raybet雷竞技最新当涉及到预测在温室效应日益增加的全球变暖下，未来世界生态可能会是什么样子时，这些方案特别有用。基本上，一个人在电脑上生成一个高二氧化碳世界的气候，然raybet雷竞技最新后使用植被-气候方案在生物群落类别中划分槽。结果是一张未来气候变化的植被图，人们可以将其与现在的植被进行比较。raybet雷竞技最新

植被的例子建模者使用的方案包括名称恰当的BI0ME3方案。在其主要方面，这些方案往往类似于Koeppen或Holdridge的方案，但它们在边界的划定方面有许多微小的改进。在许多情况下，这些最新方案改变的是当地气候记录中出现的最低温度，这似乎预示着某些植物生长形式的极限。raybet雷竞技最新例如，在BI0ME3方案中，“热带雨林”生物群落据说仅限于最冷月份平均温度高于15.5℃的地区(而不是Koeppen建议的18℃)。对此提出的解释是，15.5°C与限制热带雨林生长地点的真正因素密切相关:在几十年的时间尺度上偶尔发生霜冻。这种霜冻是许多典型动物无法忍受的热带雨林的树因此，它们的分布限制(以及与之相伴随的滴漏尖和支撑根)到此为止。

纬度的腰带

极地

高度的腰带

多雪的

极地

多雪的

临界温度线

图2.24。Holdridge将生物群落与气候联系起来的预测方案。raybet雷竞技最新

临界温度线o

图2.24。Holdridge将生物群落与气候联系起来的预测方案。raybet雷竞技最新

虽然它们很有用，但像BIOME3这样的广义生物气候方案永远不能完全正确。植被与环境的关系太复杂，无法完全预测。此外，重要的是要记住，这样的方案最终是基于人们只看生态学家绘制的生物群系图，并在气候中选择一些似乎与这些限制密切相关的东西。raybet雷竞技最新尽管这种选择可能有合理的植物生理基础，但最终选择它只是因为它与地图上的东西相对应。以热带雨林为例，该界限被划定在15.5℃，因为在中国西南部植被图中，这是热带雨林在世界上最北端(北纬26°)的温度点。尽管地图上的植被边界看起来似乎是无可争议的，但现实世界往往要复杂得多。在许多热带地区(包括中国南部)，赤道森林几乎不知不觉地延伸了数百公里，进入了凉爽和干燥气候的植被中——滴水尖和支撑根越来越不常见——因此，没有一个单一的点可以真正客观地说赤道森林结束了，另一种植被类型开始了。raybet雷竞技最新例如，许多生态学家可能根本不同意中国西南部常绿森林是真正的热带雨林的观点。为了理解这个世界，有必要把它分成一些整齐的类别，比如生物群系。但我们也应该记住，即使是生物气候计划所基于的地图也有些主观。

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