目录

  • 1 绪论
    • 1.1 课程主要内容概述
    • 1.2 全球变化研究的兴起
    • 1.3 地球气体成分的变化
    • 1.4 温室效应与土地退化
    • 1.5 水污染、植被破坏与物种灭绝
    • 1.6 海平面上升、垃圾危害与人口增长
  • 2 地球系统与全球变化
    • 2.1 地球表层系统
    • 2.2 Gaia(盖亚) 假说与新地球观
    • 2.3 全球生命系统对物质循环的调控
    • 2.4 全球变化的科学内涵
    • 2.5 全球变化研究的主要内容及意义
    • 2.6 主要的全球变化-大气成分变化(上)
    • 2.7 主要的全球变化-大气成分变化(下)
    • 2.8 主要的全球变化-土地利用和土地覆盖变化
    • 2.9 主要的全球变化-全球气候变化(上)
    • 2.10 主要的全球变化-全球气候变化(下)
    • 2.11 主要的全球变化-人口增长、生物多样性变化、荒漠化
    • 2.12 当代气候变化的主要观点(上)
    • 2.13 当代气候变化的主要观点(下)
    • 2.14 气候变化的诱因——自然因素
    • 2.15 气候变化的诱因——人为因素
    • 2.16 当代气候变化的特点及后果
    • 2.17 气候变化问题的非主流思考
  • 3 全球变化与植物生理生态反应
    • 3.1 生态学概论
    • 3.2 植物生理生态学实验 (上)
    • 3.3 植物生理生态学实验 (下)
    • 3.4 大气CO2浓度升高与植物的生理反应(上)
    • 3.5 大气CO2浓度升高与植物的生理反应 (下)
    • 3.6 水热和营养环境改变下植物对CO2浓度的响应
    • 3.7 辐射环境变化及植物的生理生态反应
  • 4 生物入侵与全球变化
    • 4.1 生物入侵基本概念
    • 4.2 生物入侵的模式及原因
    • 4.3 生物入侵的理论假说
    • 4.4 生物入侵效应和规模
    • 4.5 生物入侵的后果
    • 4.6 入侵生物学的研究动态
  • 5 陆地生态系统与全球变化的相互作用
    • 5.1 模拟实验
    • 5.2 定位观测和台站网络
    • 5.3 样带研究
    • 5.4 模型模拟
    • 5.5 全球变化对生态系统功能、组成及结构的影响
    • 5.6 陆地生态系统对全球变化的反馈作用
  • 6 水生生态系统与全球变化的相互作用
    • 6.1 水环境的性质
    • 6.2 水体富营养化
    • 6.3 气候变化和臭氧层破坏
    • 6.4 温度变化及其影响
    • 6.5 水位和水量变化及其影响
    • 6.6 营养成分和pH值变化及其影响
    • 6.7 辐射和气体溶解度的变化及其影响
    • 6.8 水生生态系统对全球变化的反馈
  • 7 生物地球化学循环
    • 7.1 生物地球化学循环的研究特点
    • 7.2 大气圈
    • 7.3 水圈
    • 7.4 岩石圈
    • 7.5 生物圈
    • 7.6 CO2循环及相关过程 (上)
    • 7.7 CO2循环及相关过程(中)
    • 7.8 CO2循环及相关过程(下)
    • 7.9 甲烷和一氧化碳
    • 7.10 氮循环
    • 7.11 磷和硫的循环
    • 7.12 中国陆地生态系统的碳循环(上)
    • 7.13 中国陆地生态系统的碳循环(下)
    • 7.14 大气中的磷化氢及其来源
    • 7.15 生物质燃烧释放的含碳痕量气体-中国案例
    • 7.16 城市生态系统的元素循环:天津北仓的案例
    • 7.17 元素循环与可持续发展
  • 8 植被气候分类系统
    • 8.1 植被气候分类系统概述
    • 8.2 简单指标的植被气候分类系统
    • 8.3 综合指标的植被气候分类系统
    • 8.4 植被气候分类模型和方案
  • 9 陆地植被的遥感分析
    • 9.1 遥感发展简史
    • 9.2 遥感技术原理
    • 9.3 归一化植被指数
    • 9.4 遥感技术的应用
    • 9.5 遥感技术的应用特点
    • 9.6 陆地植被的遥感分析
    • 9.7 自然资源管理及动态监测(上)
    • 9.8 自然资源管理及动态监测(下)
  • 10 陆地植被第一性生产力及其地理分布
    • 10.1 植被的第一性生产力
    • 10.2 植被生产力的研究与发展
    • 10.3 植被生产力的测定方法
    • 10.4 估算陆地古植被生产力及其时空分布格局
    • 10.5 现有陆地植被生产力及其分布的预测
    • 10.6 预测未来陆地植被生产力及其分布
  • 11 古气候变化与生态响应
    • 11.1 晚冰期以来的气候变化
    • 11.2 重要的气候变化事件及其生态响应
    • 11.3 有关古气候变化的生态响应问题
    • 11.4 古生态记录对于未来全球变化的意义
  • 12 气候变化的适应对策
    • 12.1 气候变化的适应对策
  • 13 阅读
    • 13.1 阅读
简单指标的植被气候分类系统
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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)