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全 球 变 化 课 程 论 文 2011
孙 宝 伟
而 内 陆 地 区 的 降 雨 则 不 变 甚 至 减 少 );(4) 由 于 蒸 散 作 用 所 损 失 的 水 分 远 大 于 降 雨 增 加 的 量 ,
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因 此 中 纬 度 内 陆 地 区 的 夏 季 干 旱 将 明 显 增 加 。
2 植 被 分 布 的 预 测 方 法
气 候 是 植 被 分 布 和 生 长 的 重 要 决 定 性 因 素 , 每 种 植 物 都 有 其 适 宜 的 生 态 幅 度 , 气 候 的 区 域 差
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异 制 约 着 植 被 分 布 的 差 异 。 当 气 候 发 生 变 化 时 植 被 也 发 生 相 应 的 变 化 , 以 与 新 的 环 境 相 平 衡 。
要 分 析 植 被 分 布 对 气 候 变 化 的 响 应 , 需 要 在 建 立 植 被 分 布 和 环 境 因 子 定 量 关 系 的 基 础 上 , 利
用 未 来 气 候 情 景 , 模 拟 分 析 气 候 变 化 对 植 被 分 布 的 影 响 。 分 析 方 法 主 要 包 括 两 个 方 面 , 一 是 采 用
地 理 信 息 系 统 (GIS) 和 遥 感 技 术 (RS), 另 一 个 是 利 用 不 同 统 计 和 机 理 模 型 。
在 预 测 植 被 分 布 过 程 中 , 需 要 选 取 合 适 的 预 测 模 型 , 如 生 物 地 理 相 关 模 型 MAPSS、 气 候 要
素 指 标 替 代 法 、 林 窗 模 型 、 广 义 线 性 模 型 、 逐 步 回 归 广 义 线 性 模 型 、 广 义 加 法 模 型 、 logistic 回
归 模 型 、 陆 地 生 物 圈 模 型 等 。 其 中 , 气 象 观 测 资 料 和 植 被 地 理 信 息 为 环 境 变 量 和 模 型 参 数 的 确 定
提 供 了 资 料 。 在 模 拟 气 候 变 化 对 植 被 分 布 的 影 响 过 程 中 , 应 采 用 不 同 的 方 法 检 验 模 型 的 有 效 性 。
3 气 候 变 化 对 植 被 分 布 影 响 的 趋 势
决 定 植 被 在 地 球 表 面 大 范 围 分 布 的 主 要 因 素 是 热 量 和 水 分 。 地 球 表 面 的 热 量 随 纬 度 位 置 而 不
同 , 水 分 则 随 距 海 洋 远 近 以 及 大 气 环 流 和 洋 流 特 点 而 变 化 。 水 热 结 合 导 致 了 植 被 一 方 面 延 纬 度 方
向 的 带 状 更 迭 , 另 一 方 面 从 沿 海 向 内 陆 的 依 次 变 换 , 前 者 称 为 纬 度 地 带 性 , 后 者 称 为 经 度 地 带 性 ,
两 者 统 称 水 平 地 带 性 。 此 外 , 随 海 拔 高 度 的 增 加 植 被 也 发 生 有 规 律 的 带 状 更 迭 , 称 为 垂 直 地 带 性
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。 植 被 带 的 形 成 受 水 热 条 件 的 影 响 , 全 球 变 化 下 , 全 球 气 温 和 降 水 格 局 的 变 化 必 然 引 起 植 被 分
布 的 适 应 性 变 化 。
在 我 国 , 植 被 分 布 与 气 候 要 素 关 系 方 面 研 究 比 较 多 的 是 东 北 地 区 森 林 和 一 些 单 一 植 物 物 种 。
由 于 气 候 情 景 、 参 数 和 分 析 的 方 法 不 同 , 预 测 的 结 果 可 能 存 在 一 定 的 差 异 。
3.1 植 被 出 现 水 平 迁 移
物 种 向 更 高 纬 度 与 气 候 变 暖 相 关 的 一 些 研 究 发 现 , 全 球 多 个 系 统 和 地 区 80% 的 物 种 变 化 ( 增
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加 、 减 少 或 迁 移 ) 与 气 候 变 化 预 测 的 结 果 一 致 ; 在 气 候 变 化 加 剧 的 情 况 下 ,2020 年 兴 安 落 叶 松
适 宜 分 布 区 域 将 减 少 58. 1%,2050 年 将 减 少 99. 7%, 即 至 2100 年 兴 安 落 叶 松 适 宜 分 布 区 将 从
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我 国 消 失 。 在 GFDL2×CO2 气 候 变 化 情 况 下 ,NEWCOP 预 计 红 松 林 的 地 理 适 生 范 围 将 减 小 ; 大
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兴 安 岭 的 兴 安 落 叶 松 林 将 逐 渐 变 为 蒙 古 栎 林 。 冷 文 芳 等 采 用 Logistic 回 归 模 型 方 法 与 地 理 信 息
系 统 , 预 测 东 北 落 叶 松 属 植 物 目 前 以 及 未 来 潜 在 分 布 范 围 , 兴 安 落 叶 松 在 2050 年 将 向 北 退 200
km, 在 2100 年 进 一 步 向 北 退 缩 300 km; 长 白 落 叶 松 在 2050 年 向 西 北 推 进 约 200 km,2100 年
继 续 推 进 约 200 k m; 华 北 落 叶 松 在 2050 年 向 东 北 方 向 推 进 280 km,2100 年 继 续 推 进 470 km
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左 右 。 气 候 变 化 极 大 地 改 变 了 几 种 松 的 适 宜 分 布 区 。
气 候 变 化 国 家 信 息 通 报 表 示 , 在 CO2 浓 度 倍 增 情 况 下 , 我 国 的 植 被 带 或 气 候 带 将 向 高 纬 度
或 向 西 移 动 , 植 被 带 的 范 围 、 面 积 、 界 线 将 相 应 变 化 ; 年 平 均 温 度 增 加 4ºC, 降 水 增 加 20% 的 条
件 下 , 植 被 带 将 变 的 干 热 , 西 部 草 原 区 将 变 成 荒 漠 区 , 荒 漠 地 带 荒 漠 化 加 剧 , 热 量 带 北 移 , 温 带
针 叶 林 地 带 转 变 为 温 带 区 域 , 亚 热 带 除 北 部 地 区 外 , 都 变 成 热 带 区 域 。 吴 正 方 等 , 以 CO2 为 代
表 的 温 室 气 体 倍 增 条 件 ,GISS 大 气 环 流 模 式 和 OSU 大 气 环 流 模 式 下 , 模 拟 植 被 分 布 面 积 及 边 界
可 能 的 变 化 。 研 究 表 明 , 全 球 变 化 对 东 北 地 区 植 被 分 布 的 影 响 因 气 候 变 化 情 景 有 所 不 同 , 但 总 体
趋 势 基 本 一 致 。 全 球 变 化 将 造 成 东 北 地 区 湿 润 森 林 界 线 北 移 , 面 积 明 显 缩 小 。 寒 温 带 湿 润 森 林 将
北 退 移 出 东 北 地 区 , 暖 温 带 湿 润 森 林 北 界 北 移 面 积 有 所 增 加 。 暖 干 气 候 变 化 趋 势 造 成 东 北 地 区 草
原 面 积 增 长 显 著 , 尤 其 是 暖 温 带 草 原 基 本 占 据 了 整 个 东 北 平 原 , 同 时 温 带 草 原 北 移 取 代 了 湿 润 森
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林 收 缩 腾 出 的 空 间 。 赵 茂 盛 等 , 运 用 改 进 后 的 生 物 地 理 模 型 (MAPSS) 和 HadCM2 对 未 来 潜
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