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气候与植被的分布 |
发布时间:2017-03-08 |
气候条件对地球表面自然植被与栽培作物的地理分布起着很大的作用。地球上的一切生物都需耍能量来维持其生命活动,这些能觉本质上都是太阳能的不同存储形式或转化形态。自从椬物产生以后,绿色棺物的叶片就以光合作用来固定. 太阳能进行其自身的生产。同时,起源于不同气候环境的植物,其光合作用方式适应于其所处环境的温度条件。对于高等植物,其光合作用的能量来源干太阳辐射, 所用的原料为空气中的和根系从土壤吸收的水分,矿质奍分也参与椬物的若 干重要生理活动,特別是氮素是叶绿素必不可少的组成部分。因此,植物本身的生产类似一个小型化工厂,要保证植物生产的顺利进行,形成一定的生产力,必须具备:①适合的太阳辐射提供能量;②充足的原衬料供应,主要是水分、C〇2和氮; ③合适的温度保证光合作用的正常进行。 在自然环境下保证这呰条件常常是困难的。光合有效辐射(波长一般为400〜700nm)约占太阳总辐射的50%。植物本身对光能的利用率很低,一般为0.5%〜2.0%. 大部分人射辐射转化为其他形式的能量释放掉,主耍散热方式有诚热释放和潜热释放。叶片,在受太阳辐射照射升温后,通过空气分子的对流和传导释放出的能量称为显热,通过叶片的水分蒸腾而释放的能量称为潜热。 在温度较高的地区,如太阳辐射很强,植物叶温上升剧烈并可高于气温。植物为了使其叶温与气温相平銜,就要以潜热和显热的形式散发热量。对于叶子较大 的植物,由于叶边界层厚,不利于显热的释放,温度上升就更为剧烈。只能靠蒸腾大量的水分来降低体温。生产单位数蛍干物质所需的水分称为蒸腾系数。它的数值越高,水分利用效率就越低。大量水分蒸腾要消耗大最的能量。因此,要使大叶的温度与气温达到平衡是相当困难的。对于小叶植物则要容易得多。因为其显热的释放容易,较少的水分蒸腾就可以使其叶温与气温平衡,能贵消耗较少,水分利用效率较高。因此,在高辐射、萵温地区多分布小叶型植物。 在由湿润地区昀干旱地区过渡时,由于水分的减少,植物更趋向于提高其光合作用的水分利用率,叶片会变得更小,气孔减少,甚至变为无叶的肉质植物.如仙人掌等。植被类型就由湿润地区的森林逐渐变为學原,最后变为沙漠的旱生植物景观。 如果温度较离而辐射较弱,由于叶片的辐射升温不明显,叶温与气温基本平衡,大叶的植物容易保持其本温,在弱辐射下能接受更多的辐射用于光合作用,而且在低辐射时环境的相对湿度较大,叶气温差不大,蒸腾失散的水分也不会强烈增加。光合生产率较高,水分利用效率也较髙。因此,在低纬度和赤道地区,阴雨天较多辐射相对较低,温度又很裔,分布有许多大叶植物和浓密的热带植物。 如果温度低辐射强,大叶在强辐射下升温剧烈,使叶气温差变大,将不利于保持其热量平衡。在辐射下还会造成光合作用水分利用效率的降低,因此以小叶植物的适应性较强。在温度利辐射都低时,植物的整个能量代谢速率不高,不可能形成很大的群体和很大的叶片,因此,这些地区分布的逛小叶植物。 所以,由温度高的热带向温度低的寒带过渡时,植被类剖将逐渐由热带雨林过渡到常绿㈣叶林、落叶阔叶林、计叶林和&地苔原。 如果单就温度和森林的关系而论,可以根据月平均气温6 ℃以上的持续月数 划分为阔叶林绿林带(最冷月气温在6 ℃以上)、阔叶落叶林与针叶林的混交林带 (月平均气温6℃以上达6〜11个月〕、针叶林带(月平均气温6℃以上不足6个月)。因此,世界气候类迴的地域分布也就决定了植被类型的分布。 从世界自然植被分布图上,可以看出,自然植被分布具有明显的纬度 地带性和经度地带性。 I.赤道地区处于低压辐合上升气流区,高温多阴雨,分布有浓密的热带雨林。 II.中纬度大陆东部更率多雨温度较高,冬季干燥寒冷,分布有落叶阔叶林带,较干地区为温带草原;大陆西部夏季干热,冬季温和多雨,为低矮稀疏的乔灌木混合体。 III.中纬度副热带高压区气流下沉,天空晴朗辐射强,水分少,分布荒漠灌丛或沙漠。 IV.高纬度副极地低压区温度较低,水分相对较多,分布有针叶林带。 V.极地温度很低,为苔原区。 但纬度地带性规律(按东西方向延伸、南北方向更替并环绕地球分布)往往在其他因素的干扰下发生偏转甚至消失。例如,中纬度的自然带就不能横跨整个大陆分布,而是在大陆东岸、西岸和内陆地区出现不同的纬度地带性规律。欧亚大陆东部地区自北而幽依次分布着寒带针叶林带、温带落叶阔叶林带、 亚热带常绿阔叶林带和热带雨林带;欧亚大陆西部地区自北而南依次分布着寒带针叶林带、温带落叶阔叶林带、亚热带常绿阔叶林带;欧亚大陆内陆地区自北而南依次分布着寒带针叶林带、温带落叶阔叶林带、温带草原带和温带荒漠带。 经度地带性规律是指水平自然带大致沿尙北方旧延仲并按东两方向依次发生更替的现象。例如,欧亚大陆东部地区自沿海向内陆依次出现温带落叶阔叶林带、 温带草原带和温带荒漠带。这三个自然带大致沿南北方向延伸(确切地说呈东北一西南向延伸),东西方向更替,在一定程度上表现出经度地带性分布特征。再如,北美洲中西部地区自东向西依次分布温带落叶阔叶林带、温带草原带和温带荒漠带,这些自然带也大致虽南北方向延伸,表现出比较明显的经度地带性规律。 经度地带性规律的形成与海陆位置有关。世界上的某些地区常年盛行自海洋吹向大陆的风系(如西欧和南美洲南部)或盛行季风风系(如欧亚大陆东部、沿海地带受海洋影响较为深刻,降水比较丰沛,形成森林带。从沿海向内陆过渡,来自海洋的水汽不断减少,气候越来越干旱,自然带则由森林带经草原带逐渐变为荒漠带。因此,经度地带性有时也称为干湿度地带性。纵观世界大陆分布格局,形成了 三个大致南北方向延伸的大陆瓣(南美洲一北美洲大陆瓣、欧洲一非洲大陆瓣、亚 洲一大洋洲大陆瓣),三个大陆瓣之间为广阔的海洋。海洋水汽从东西方向进入大陆,结果必然形成南北方向延伸、东西方向更替的森林带、草原带和荒摸带,表现出明显的经度地带性规律。另外,各大陆南北方向延伸的巨大山系也可以阻挡水汽进入大陆内部,加剧经度地带性分异。 自然植被分布还呈现出垂直地带性规律。随着海拔高度的变化,气温和降水也相应发生变化。自山麓到山顶气温逐渐降低,降水随海拔高度升高先是逐渐增加,到达最大降水高度后又逐渐减少。可见在不同海拔高度上,水热条件的组合状况不同,形成一系列垂直气候带。山休所处水平然带位置不同,其垂直带谱不同:垂直地带性规律是在水平地带性规律甚础上形成的。因为不同水平地域的水平自然带不同,所以不时水平地域的垂直带谱不同。其变异的规律是:自基带随山平升高依次出现的垂直自然带与所在地区向极地或向沿海过渡所出现的一系列水平自然带相似。例如,位于热带湿润地区的山体,其基带是山体所在地区的水平自然带一热带雨林带,由此处向极地过渡依次为亚热带常绿阔叶林带、温带落叶阔叶林带、温带针叶林带、极地苔原带和冰原带等,那么自基带。上也依次出现与之相对应的山地亚热带常绿阔叶林带、山地温带落叶阔叶林带、山地寒带针叶林带、 山地苔原带和山地冰原带等垂直自然带. 同一山体的不同坡向,水热条件可以出现明显差异。例如,秦岭南坡在夏季为迎风坡,降水较多:而北坡为背风坡,降水较少。所以秦岭南北坡同一髙度的水热组合状况不同,形成不同的垂直带谱。南坡岛下肘上依次为亚热带常绿落叶林带、 山地温带落叶阔叶林带、山地寒带针叶林带、山地寒带草甸.草原带;北坡自下而上依次山现温带森林草原带、山地温带落叶阔叶林带、山地寒带针叶林带、由地寒带 草甸草原带。不仅如此,秦,岭南北坡㈣一垂直然带的分布高度也不相同。一般来说,北坡相对干早,同种垂直自然带的分布髙度高一些。另外,山体下部两坡的差异比较明显,愈向上差异越小,最终趋于一致。
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