预测植被类型会发生
知道仿生学弧一般地与气候有关,ccologists有怀疑可以预测哪些biomc将发生在一个特定的placcraybet雷竞技最新,使用一些简单的基于气候条件的规则集。以及提供一个令人满意的解释当今世界,这些预测计划是有用的在使ccologists向前和向后。他们可以使用(我)在未来预测生物群落如何转变为了应对人类破坏环境(例如,下raybet雷竞技最新全球变暖的原因“温室效应”;见第三章),和(2)重建过去气候从化石“biomc指标”,或相反地重建过去biomc分布raybet雷竞技最新从某些气候指标。
也许最早的认真尝试表达如何由德国气候与植被raybet雷竞技最新气候学家弗拉基米尔•Koeppcn (1846 - 1940)。他在1918年提出了他的全球计划。Koeppen指出,特定的植被类型(生物群落,从本质上说,虽然他没有使用这个词)与特定的气候,这样的地图植被或多或少可以预测气候的地图。raybet雷竞技最新
的那种特性Koeppcn用来限定一个气候区平均降雨量,和每月的极端的温度。raybet雷竞技最新热带区域,例如,包括地区今年每个月平均比18 c .万纳极地气候,相比之下,有一个温暖的月平均气温小于10 c使用这样的正式规则,Koeppen标记数非常广泛raybet雷竞技最新生态区域不同的组合在温暖和干燥的规模。比如他杰出的热带“湿”和“干热带地区”。他也认识到分布的降雨在那一年是非常重要的。例如,他的主要类别之一是地中海气候显著下降的地区在夏季降雨和大量的雨在凉爽的冬天。raybet雷竞技最新地中海气候发生在世界的一些地raybet雷竞技最新方往往与植被甚至属植物之间密切相关不同的地方。
尽管如此,在许多方面,Kocppen的计划文档广泛预测会发生的植被类型世界不同的地方,ccologists知道它的不完美。在许多地区,Koeppen方案预测的不匹配是什么看到地面上。这些不匹配导致其他试图想出方案链接raybet雷竞技最新气候和植被,使用稍有不同气候的特点raybet雷竞技最新从什么真正重要的考虑选择植物的生态。
1967年美国生态学家L.R.霍尔德,提出不同方案,结合降水和蒸发之间的平衡,是想强调的温暖的气候raybet雷竞技最新一个特定的降雨量走更少的太远维持植物生命,因为蒸发更强大的愈合。净“水平衡”无疑是真正决定植物经历干旱,植物的种类,可以在一个地方生存。作为一个例子,低地英国潮湿的气候每年有出了名的raybet雷竞技最新降雨的700毫米左右。这是足以维持关闭森林植被和保持草坪的绿色。然而在赤道非洲这一领域这降雨量将尘土飞扬,干placc在一年的大多数时间里,只有一个开放灌丛植被。在暖和得多raybet雷竞技最新非洲的气候,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,但是有降雨与温度,Iloldridge方案认可这一点。
霍尔德还强调,气候对植物生长的好感度来判断,只有温度超过某一阈值应该真正重要。raybet雷竞技最新霍尔德里奇在0 C画线;他建议我们不应该偏见温度平均年内通过计算任何降低。低于阈值水平,植物弧基本上处于休眠状态,所以我们可以忽略的部分year-no冷冷的因为它没有区别。所以。例如,可能有一个climatc-30 C的六个月vcar和30 C的其他六个月。这将意味着温度0 C,这意味着几乎没有植物可以生长,然而,我们知道的常识会有森林植被可以生长在温暖的气温在去年的一半。采取一个简单的年度平均显然会误导对世界的植被进行分类的方法,将有更少的预测价值。Iloldridge的计划,月平均低于0 C默认为0 C,和平均温度只有来自“重要”的温度,这是零上。这些改进,Iloldridge的计划,而比Koeppen的计划“预测”植被基于气候规则。
霍尔德还想出了他现在著名的“三角”(图2.19)和三个轴分类的气候。raybet雷竞技最新的世界植被蜂窝类型排列如细胞在这个三角形,每个都有其特定的范围的温度和水平衡。在视觉上吸引人的和容易阅读放假的话,那将是非常令人吃惊的如果世界的植被类型以这种方式安装在一个完美的几何图模式!虽然它比刚的方案,霍尔德里奇模型没有被发现是非常实用的预测在世界的许多地方。植物似乎并不总是遵守规则,也许是因为其他气候因素弧真的更重要的是,还有becausc不同类型的土壤,曝光,救援,和许多其他地质和地理因素强烈影响植被。这部分必须因为Iloldridge方案不识别模式的季节性降雨或温度,可重要的(例如,降雨量都过剩部分,离开今年馀下干?)。在这个意义上它比Koeppen有限的旧方案。然而,霍尔德计划仍然是相当广泛应用是因为它的熟悉,和一个经常看到“Holdridge vegetation-climate区”的地图提出了特定的地区。raybet雷竞技最新
许多生态学家试图构建Kocppcn遗留的,霍尔德和其他人提出schcmcs弧更好预测植被气候。raybet雷竞技最新这些计划尤其有用时预测的生态世界看起来在未来不断增加的全球变暖的温室效应。基本上,一个生成一个气候的高二氧化碳世界在电脑上,然后raybet雷竞技最新在biomc类别使用槽植被气候计划。结果
CD TD年代
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纬度的腰带
极地
高度的腰带
多雪的
“cd
1 12.0
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临界温度线
Hgurc 2.19。Holdridgc贺蒙有关气候的预测方案。raybet雷竞技最新
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future-changed气候植被是一个地图,一个可以与现在的植被。raybet雷竞技最新
植被的例子计划使用的建模包括名副其实BIOME3方案。在他们的主要方面,这些计划往往像Kocppen或lloldridgc的计划,但他们有许多小改进的边界在哪里。在许多情况下,这些最新的方案一直在改变发生在当地气候的最低温度记录,这似乎预测某些增长的极限形式的植物。raybet雷竞技最新例如,BIOME3计划,“热带雨林”生态区是局限于地方最冷的一月的平均温度是15.5摄氏度以上(而不是18 C Kocppen建议)。这个是15.5摄氏度的解释提出与限制的真正因素密切相关,热带雨林可以发生:偶尔的霜冻的发生在几十年的时间尺度。这些霜冻不能容忍许多典型热带雨林的树物种,所以他们的分布限制(和滴提示和支持根一起)结束。
尽管他们是有用的,广义生物气候学的方案,诸如BIOME3永远不能把它完全正确的。植被环境关系太复杂是完全可预测的。此外,重要的是要记住,这样的计划最终是基于人们只是看着生态区地图被生态学家,和选择的气候似乎关联这些限制。raybet雷竞技最新虽然这样的选择可能有一个合理的植物生理基础,最终只有选择因为它对应于地图上的是什么。在热带雨林中,极限是15.5 C,因为这是温度时,在中国西南地区植被地图,热带雨林达到世界上最北端的点,26岁n .尽管植被边界在地图上看起来好像他们是无可争议的,现实世界往往更加复杂。在许多地区的热带地区(包括中国南部)赤道森林成绩几乎察觉不到数百公里的植被凉爽和干燥的气候相滴提示和支持根逐渐变得不那么常见的,因此,没有一个地方有一个可以真正客观地说,赤道森林的结束和另一个植被类型开始。raybet雷竞技最新例如,许多生态学家会不同意这个主意,西南中国常绿森林是真正的热带雨林。为了世界的意义,有必要对切成整齐的生物群落等类别。但我们也应该记住,甚至生物气候学的方案是基于的地图有点主观。
2.18物种分布和气候raybet雷竞技最新
每个biomc由许多种类的植物,和每一个物种都有自己的特定的分布范围,自然生长的区域。有时,对生物群落的边缘似乎很多植物物种在几乎相同的点达到极限。例如,在北美东部,相当多的种类的落叶乔木死的南部边缘在加拿大北方森林。这并不奇怪,因为必须有一个点沿着温度梯度的落叶是不再那么可行的战略。因此很多树木使用这种策略往往会达到其极限大约在同一地方。
然而,大多数植物物种的出现在每个biomc有自己的特殊分布范围不显示biomc的边界关系。在许多情况下,spccics范围界限似乎相关方面的气候,尽管不一定相同的因素,定义生物群落的边缘。raybet雷竞技最新
通常,如果一个阴谋一个特定物种的分布限制结果相当密切对应气候参数如夏天最热的月平均气温、年降雨量或每年冬天最低温度。也许是太容易不断尝试不同的气候参数,直到一个“适合”,但往往一个参数之间的相关性和spccicsraybet雷竞技最新范围限制是如此引人注目,很难相信它可能只是巧合。似乎超出了某种极端的温度或降雨条件下,每一种植物生理上无法生存(例如,它无法生存的霜冻,或夏季干旱,等等)。但不同种类的植物之间的公差范围有很大区别,根据自己的解剖和生理特点。
在温带地区,许多植物spccics有什么被称为“海洋”分布格局大致遵循的海岸线,尽管他们可能扩展内陆海海岸几百公里。海洋分布会发生,因为这些植物最好在凉爽的夏季和/或轻微的冬季,气候的结果的raybet雷竞技最新放缓的影响的海洋。海洋物种的一个例子是常春藤,Hedcra螺旋。这是集中在欧洲的西部边缘。另一个是草莓树(杨梅unedo)发生在极端的西部边缘的爱尔兰、西班牙和葡萄牙,靠近地中海。
往内陆移动,“海洋”物种辍学和某些其他物种取代似乎茁壮成长在炎热的夏天,寒冷的冬天和更低的降雨条件。这些被称为“大陆”的物种,因为它们更极端大陆气候raybet雷竞技最新。在英格兰,大陆种wildllovvers-whose范围往往会延伸到乌克兰的草原环境中发现草地在英格兰东南部,尤其是在温暖干燥朝南斜坡和沙土上倾向于模仿草原草原的温暖干燥的条件。在较冷的潮湿,英格兰西部,这些物种是缺席。物种在欧洲大陆的一个例子是无梗的蓟,Cirsium acaule,向更多的海洋西北限制其范围仅限于温暖,干燥机更多的“大陆”朝南的山。
个人的形状不能总是放下气候范围。raybet雷竞技最新他们似乎也受土壤,在某些情况下chancc等方面的历史,特定的物种幸存下来的冰川时期和多远它设法驱散这些避难所之前地形障碍(sec第3章)。这一历史效应来自欧洲的一个例子是种杜鹃花。杜鹃pontiewn。它繁荣当介绍到英国和爱尔兰,逃到填补许多林地,然而其自然范围仅限于西班牙南部山区,巴尔干半岛和土耳其。化石一样的植物出现在英国早期温暖期,所以我们知道它一旦增长。杜鹃似乎推迟了冰期寒冷和干燥,然后从未设法恢复昔日的范围,很大程度上是由于运气不好被包围的区域气候不适合。raybet雷竞技最新只有当人类帮助它由进口花园灌木,杜鹃政治家设法使飞跃在欧洲西北部有利的气候条件。raybet雷竞技最新
在物种丰富度2.18.1模式
当个别物种的范围相叠,countcd,惊人的模式物种的总数逐渐显现。Spccics丰富,因为它被调用时,往往是更大的在温暖每个biomc在中期和高纬度,在热带潮湿地区。一般来说,有一种强烈的趋势更spccics树木在低纬度地区的森林。这一趋势最明显的在东亚气候非常潮湿的从北到南,气候是唯一的主要趋势的温度(图2.20)。raybet雷竞技最新世界上的一些地区显示趋势,即温度和降雨量:例如,落叶林的物种丰富度在北美东部增加向南也dccrcases干燥室内的美国。
No-onc相当确定为什么spccics丰富往往是高在温暖和moistcr环境。一系列的假设提出了在过去的150年里,但是他们每个人开始时看起来矛盾的详细检查。
一个流行的想法在ccologists指出,纬度差异树物种丰富度和净初级生产力关系非常密切,植被的生长速率。根据这一想法,如果有一个更大的“蛋糕”造成的资源支持和更快的增长,有更多的机会为物种每一个他们自己的“片”(或领域)。然而,当我们详细看真的没有多少证据表明物种平均比种类丰富环境中更专业丰富的环境。
另一种观点认为,因为世界上几乎所有的温暖和潮湿的大约50到6000万年前当开花植物繁忙的多元化,大多数血统成为从根本上适应了生活在热带地区。在最近的时间里,寒冷和干燥的环境也变得更加普遍提出了一个新的挑战,很少有血统的植物能够适应。如果是这样的话,我们当然希望看到植物丰富的水平在化石记录中高纬度地区增加,多组植物克服了这些障碍。最早的植物组织,使它在寒冷和干燥的环境应该是忙成越来越多的形式多样化。然而。在化石记录中我们看到几乎没有迹象显示这样的累积在多样性。基本相同的组植物的重要30 - 40几百万年来eolder温带森林,没什么补充道。这一假说的期望相反,多样性的温带森林有所如果拒绝在过去几百万年(见下文)。本质上,这些大地理梯度在丰富的原因ccologists仍是个谜。
图2.20。树种丰富东亚(俄罗斯东部的部分地区的地图。日本、台湾)。这些是野生树种发生的每个细胞的数量在一个地理采样网格,基于树种范围发布数据。有一个非常强大的纬向梯度。资料来源:作者的重绘。
图2.20。树种丰富东亚(俄罗斯东部的部分地区的地图。日本、台湾)。这些是野生树种发生的每个细胞的数量在一个地理采样网格,基于树种范围发布数据。有一个非常强大的纬向梯度。资料来源:作者的重绘。
即使我们不能真正解释纬向梯度,某些物种丰富度的其他大规模模式可以解释更令人信服的过去事件摧毁了大多数种类的植物在某些地方,但更多的生存。例如,树植物温带东亚很多丰富的物种比欧洲和北美部分地区气候上相似,即使所有三个领域显示出强大的潜在趋势的物种丰富度与平均温度。地区之间的这种差异的原因可能是,在冰川阶段在过去的200万年,东亚部分地区的气候所比呆在一个地方在欧洲或美国东部。raybet雷竞技最新
许多干旱和对冷敏感的类型的树前存在于所有三个地区大约在300万年前就已经能够生存在亚洲,而他们死在欧洲和北美。
在这一章里,我们已经考虑如何影响气候植被在一个相对静态的意义。raybet雷竞技最新即使包括极端的变化,我们仅仅触及的植物可能会离开一个地方到另一个当气候发生raybet雷竞技最新了变化。第三章致力于这些转换在应对气候的植被。raybet雷竞技最新
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