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简单指标的植被气候分类系统
1.Köppen(柯本)分类系统及其改良
Köppen (1931)发展和Trewartha (1968)修正了一个以生理学和植物分类为基础的生物气候分类方法,以温度、雨量的年平均值及其年变化为依据。
首先对植物的分布与气候的关系作了研究,找出植物分布与气候分布的联系,从而归纳出几个经验公式作为区分气候的标准。该分类系统有5个生物气候指标,即最热月温度、最冷月温度、温度年较差、年降水量和可能蒸散。
后来,由Köppen本人和其他学者,如Trewartha(1954, 1968)、Wissmann(1939, 1962)等对该分类系统作了若干改良,但系统的基本原则并没改变,一直沿用至今。
Köppen分类法具有直接和数量化的特点,是把气候界限与植物生长或植被类型相关联的杰出例子。该分类法的优点是标准严格,界限明确,应用便利,并且较其他分类法更适合于景观带,所以应用广泛。但其最大缺点之一是干燥气候的标准大半是人为的,其次未考虑海拔高度对温度与气候分类的影响,此外,该方法不适宜于小范围的植被气候分类。
2. Troll(特罗尔)分类系统
Troll(1966)出版了一个季节气候的世界地图,将世界划分为5个基本生物气候区及极地/副极地和冷/温北方区7类,以年温度波动、最冷月和最热月温度将冷温带气候划分为灌木和草原,再下分12类,其划分标准是温度及其季节变化,暖温和副热带地区被最冷月温度范围所规定,副热带和热带地区的12个下一级区域被以月和湿季节数进行合并。此方法是早期唯一考虑季节的分类方法。
3. Whittaker(魏泰克)分类系统
Whittaker(1951, 1975)将世界的主要植被类型转置于年平均气温与年降水量的图表上,显示了植被类型按气候梯度分布的格局。但此方法缺乏较为严密的植被分布与气候因子的数量关系。
方精云(1994)在研究中国、日本和朝鲜半岛等东亚地区气候梯度和植被分布之间数量关系的基础上,以气温和降水量来到刻划东亚地区的植被气候类型(图)
4. Box分类系统
Box(1981)在其专著《大气候和植物型: 植物地理学模型引言》中,对世界植被的生态学分类、植被生态模型进行了研究分析,以模型方法绘制了各种指标的气候图和各植被类型的分布预测图。在研究过程中列出了限制陆地植物分布的主要气候及非气候因素,其中最为重要和易于被观察到的是气温和湿度对植物的生长发育过程、繁殖率和死亡率的作用。
他确定了决定植物型分布界限的8个生物气候变量:
Tmax(最热月平均气温)、Tmin(最冷月平均气温)、DT(月平均温度的变幅)、P (平均年雨量)、MI (年湿度指数)、Pmax(最高月雨量)、Pmin(最低月雨量)、PTmax(最热月平均雨量),形成了自己的分类体系。
利用1600个台站的气象资料,分析了8个气候变量与60多种生活型的相关性,特别强调了湿度指数的重要性。在此基础上给出了世界植被分布图,并已被用来进行全球变化与植被动态的研究(Leemans, 1989; 张新时, 1993)
5. Kira(吉良)分类系统
吉良龙夫(Kira Tatuo)的分类指标是热量指数和干湿度指数,其热量指数包括两个含义,即温暖指数(warmth index, WI)和寒冷指数(coldness index, CI)。温暖指数是采用月平均气温高于5℃的总和,作为植物生长的热量条件。同样,寒冷指数是采用月平均气温低于5℃的总和来表示。即:
WI= ∑(t-5) (t:大于5℃的月均温)
CI=- ∑(t-5) (t:小于5℃的月均温)