滇南热带地区森林生态系统气温变化的空间分异规律研究

云南热区自然地理

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第3卷第 l 4期2007年 3月

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V0 . 4 No 1 13 . Ma . r,2 0 0 7

J u o Fui Foet S i n Teh or f jn a rsr y c a d c

滇南热带地区森林生态系统气温变化的空间分异规律研究陈宏伟一孟梦刘永刚￣ir李 .,,,,4,江(. 1北京林业大学资源与环境学院，京 1 0 8; .南省林业科学院，南昆明 6 0 0 )北 00 3 2云云 5 2 4摘要：采用线形回归、残差分析等数量化方法，分析了云南热区森林生态系统年平均温度、月平均气温、 1 7月平均气温在不同地区的空间结构，并分析了他们的分异规律及其原因。结果发现云南热区不同区域的年均温、 1月温度、 7月温度等都有明显的空间差异。做为划分热量带的基本指标之一，根据有热区分布县市的最低海拔及增温或降温的效应，可对其热区分布的海拔上限进行量化评估，从而为准确确定云南热区分布的空间格局及各县市热带和南亚热带的热区范围及其热区的主要特性提供了依据。

关键词：云南热区；森林生态系统；气温变化；空间分异中图分类号： 7 8 5￥ 1 .1文献标识码： A文章编号：10 02—7 5 (0 7 0—0 0—0 3 12 0 ) 1 0 1 4、

Thes ta fe e ilr ls o e p r t r s i o e ty e o y tm n t e ho e i n pa i ldif r nta u e ftm e a u e n f r r c s se i h tr g o so o t r nn i fs u he n Yu alCHEN ng we一 M ENG e g Ho - i-, M n2,

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( . ol eo eore a dE v o m n,B qn oet nv sy e ig 10 8,C ia; 1 C lg e fR sucs n n i n et e igF rs yU i ri,B in 00 3 hn r r e t j2 u n nA a e yo F rs y .Y n a cd m f oet,K n n, Y n a 5 2 4 h n ) r u mi g u n n 6 0 0,C iaAb ta t Th sp p ra a y e h p t lsr cu eo

o mp ra te eg dc t r ff r t eo y t msi n a r v n e sr c: i a e n l z d t es ai tu t r f me i o t n n r y i i os o e c s e Yu n n P o ic, a s n a o s s n

frisa c,a n a v rg e eaue h v rg e eau eo a u ya dJ l vrg e eau e,b s fl err— o tn e n ula ea etmp rtr,t ea ea etmp rtr f n a n uya ea etmp rtr n J r s yu eo i a e ng e s n a d s r ia f r n e meh d .Th i s a il i ee tt n p te n n h e s n r l ic s e .Ac o d n o rs i n u v v ld e e c t o s o i er p t f r n a i at r s a d t e r a o s we e as ds u s d ad f o o cr g t i

t e eb sci d c t r,t e hg e tv e l t d ie n e c o n i eo g n O h tr g o r tma e .Th n t e h a i i a o s n s h i h ￣u o atu e o st i a h c u t s b ln ig t o e in we ee i t d s sf i s f s e s e, hi t u i a e o r p c l a a d s b r pc la a a d t er h c ei i l e d tr n dsrb t n r g fto ia e n u to ia e n h i c a a t r t s c u d b e e mie . i o n s r a r r sc o d Ke r s Th o e in o n a r v n;f r te o y tm;t mp r t r h g;s a il i e e t t n y wo d: e h trg o fYu n P o ie o e c s s e n s e eauec a e p t f rnai n ad o

云南省以其复杂多样的自然地理条件和生物多样性而著称于世，而滇南热带地区(云南热区)以其更独特的自然地理条件，我国热区的研究与开发中占有极其重要的地位。云南热区是热带北缘与南亚热在带地区的统称。即热量条件满足于≥1℃年积温 60 03 0 00以上， (年平均气温>1℃,

8最冷月平均气温> 1℃的地区。根据有关资料， 0云南热区总面积 8 1 m左右，× 0k 2约占全省面积的 2%, 0分布于全省 1个 5卅l的 9、市 9个县、 ( )市区。因此可以说，区是云南大的自然地理系统的低热层，云南巨大的山地系统热是的组成部分，是云南热区最为重要的特点[_]这 13。 关于水热条件与植被、植物生长的关系，一直以来都是森林生态研究的主要内容，徐文铎等研究了东北地区植被与水热条件的关系[,必恭等利用温暖指数和寒冷指数对江苏主要常绿阔叶树种的分布 洪，与热量关系进行了初步研究[, 6方精云[8究了中国以及东亚地区植被分布与气候的关系。] 7] .研 云南省热区具有复杂的地质历史和地貌条件、水热条件、被类型和土壤类型。水热条件的区域分异植和垂直分异明显，关于云南热区人工林培育的相关研究已有进行[ 1而云南热区森林生态系统环境因 9, -

子的研究却鲜有报道。本文研究了云南热区的年平均温度、月平均气温、月平均气温条件的分异规律， 1 7为热区森林分区提供科学依据，该区域的森林培育中相关的树种选择、苗、对育造林等均具有重要意义。收稿日期： 06—0—3; 20 7 1修回日期： 06—0—2 20 9 4基金项目：云南省发改委科技攻关项目专题(云计科技( 8 12, 9 ) 8 )云南省自然科学基金重点项目(0 2 0 1 Z资助 20C 00 )作者简介：陈宏伟( 9 6,云南通海人， 16一)男，北京林业大学资源与环境学院博士研究生，云南省林业科学院副研究员，从事森林培育及森林生态研究。

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1材料和方法我们根据有热区分布的 11气象台站近 3 0个 0a的观测资料[,]选择了年平均温度、 1月平均气温、 7月平均气温等热量指标。其中，均温反映热量的平均水平；月和 7月均温反映最冷和最热月的温度变年 1化。通过这些指标与海拔的相关回归分析和残差分析，究云南热区热量的垂直和水平分异规律。研究研中采用线形回归、差分析等数量化方法，残了解各主导因子的空间分异规律。

11线性回归方程计算 .应用年平均温度、 1月

平均气温、 7月平均气温的 3数据与海拔，算其相关回归方程，了解它们 0a求以之间的相关关系及其随海拔变化的程度。 1 2残差分析 .

根据数学模型：理论值 ) (测值 ) ( Y(=y实+o残差 ) 变换得： o残差) y实测值 ) Y( (= (一理论值 ) 应用计算所得关系式，别计算了 1 1台站的年平均温度、分 0个 1月平均气温、 7月平均气温的理论值，

与各台站的实测值相比，计算各台站的“残差”。对各地“残差”分析， 3分种情况进行比较：①实测值小于理论值 (残差为负值)②实测值与理论值很接近；;③实测值大于理论值(残差为正值)。此 3种情况即反映温度因子的水平空间的分异状况，中第 1情况，其种属于温度相对较低的地区，“其负值”越大，度降低的温程度越大； 2种情况，第温度因子处于平均的状况； 3种情况，属于温度升高的地区，正值”大增温第则“越程度越大。

2结果和分析2 1年平均温度的分异状况 .年均温与海拔的相关回归方程为：W c m) 3 4 72 62—0 0 47 05H￣=2 .3 9 .0 1n= 1 01 r=一0. 4 8 17

() 1

从() 1式的相关关系可以看出，年平均温度与海拔的相关系数呈极显著负相关关系。这一关系显示， 海拔每升高 10m, 0年平均温度下降 0 4" .7 C。根据海拔与年均温的相关关系，按照云南省划分热带、南亚热带的年均温标准，海拔 50m以下为热带；0~120m为南亚热带。然而，际上云南热区不同地区 0 50 0实之间却有着明显的差异。 按照云南常规的分区方法，将有热区分布的 11县市 (分为滇东北、 0个区)滇东南、中、南和滇西和滇滇西南 (括怒江州的福贡、山县)包贡 5个区域，别统计了上述 3情况 ( 1。分种表 )从表 1以看出：可

1从降温区情况看， )降温最大的是滇东北的 1县市， 1平均降幅达 29℃,当于升高 6 5m的海拔 .8相 3

高度。另外 2降温区，个滇东南、滇西和西南的降温区，降温平均幅度分别为 0 8℃和 0 9℃,当于升 .4 .5相高海拔 18m和 2 1 7 0 m。分析其降温的主要原因，滇东北显然与“昆明准静止锋”有关，而另外两

区则与东南季风和西南季风的迎风面有关。

2从增温区情况看， 5区域都有增温区。其中滇东北区增温范围最小，映了金沙江河谷增温区 )在个反的东部边缘；东南的增温区集中于南盘江、滇红河南段河谷；中区的增温区则可以分为 3部分， 1部分滇第集中于元江河谷， 2部分位于滇中高原面上， 3部分则位于北部金沙江河谷；南、第第滇滇西和滇西南区的增温区则集中于澜沧江、李仙江、怒江、伊洛瓦底江的下游河谷及主要支流河谷。分析增温的原因，然与显封闭河谷地貌及焚风效应有着密切关系。

3N些残差绝对值小于 04℃( ) .7实测值与理论值残差小于 0 4℃称为接近， .7即平衡 )的地区，即海拔升在 10m以内的地区，就是表 1中称为“ 0也平衡”的地区，实际上就是“增温区”“与降温区”间分界的地之区。

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陈宏伟，:等滇南热带地区森林生态系统气温变化的空间分异规律研究

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2 2 1月平均气温的分异状况 .一

般说来， 1月平均气温为各地平均温度最低的月份。它的分异状况反映了这一指标的时空变化情W(均=1 . 5 6 —0 0 45 64H 1温) 5 7 60 97 .0 1 月n= 1 01 r=0. 6 6 68

况。我们对 1 1台站的资料， 0个进行了 1月平均气温与海拔间的相关回归分析，其线性方程为：() 2

按照这一相关方程，海拔每升高 10 1 0 m,月平均气温下降 0 4℃。 .5 1月均温表示最冷月平均温度，划分云南热区及反映云南热区时空分布的重要指标。应用上述残是差分析方法，对各台站资料分析结果如下： 1从整个降温区和增温区的分布可以看出云南东西部的明显差异。东部地区的冬天普遍在北方冷空 )气的控制之下；而西部地区则处于“盛西风带”的控制之下，造成了东西气候的区域差异。

2东部降温区又可分为北部区和南部区。北部的昭通地区， )整个冬季经常在“昆明准静止锋”的笼罩之下，降温范围广，幅度大，平均达 52℃, .3相当于海拔上升 1 6降低的温度， 2 1 m降温幅度最大的威信、镇雄2县分别达 74℃和 7 1℃。南部区主要位于滇东南地区， .6 .4平均降温

为 1 5℃, .1相当于海拔上升 37 3 m降温最大的罗平县为 37℃,, . 6其次为广南、富宁和师宗，分别为 2 0℃、 .6 .1 19℃和 17℃。南北区的分 .3界大体在宣威和会泽以南。 3西部地区包括滇东南的红河河谷及昆明以西的大部分地区，个冬季经常受来自亚洲西部干暖气 )整

流，盛西风带”即“的控制[ l 1, 多晴天少雨， 3除滇西和西南怒江、伊洛瓦底江部分地区以外，均为增温区。其中：红河河谷平均增温 18℃,当于降低海拔 44m;中地区则包括北部金沙江河谷， .2相 0滇平均增温 23℃, .4相当于降低海拔 50m, 2元江河谷平均增温 2 1℃,当于降低海拔 40m, .7相 8而处于两江分水地带，即滇中高原的昆明、楚雄、大理等地平均增温 0 9℃,当于降低海拔 2 9m; .6相 1滇南地区平均增温 19℃, .4相当于降低海拔 4 0滇西南地区平均增温 13℃, 3 m; .0相当于降低海拔 2 8m由此可以看出云 8。南西部热区冬季气温较高，害相对较少的基本原因。寒

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4分析各增温和降温地区增、 )降温的原因，除上述大气环流因子外，各地同期的日照时数和降水量与有着密切关系。

23 7月平均气温分异状况 .一

般说来， 7月平均气温反映了最热月的热量状况。根据 11个气象台站资料分析， 0 7月均温与海拔W ( qq 2 2 7 23 7 t J a) 8. 3 6 3—0. 0 7 0 4 4 2 4 H.

的相关方程为：() 3n= 1 01 r一0. 1 = 9 66

按照 (), 3式海拔每升高 10m, 0温度下降 0 4*。 .53 (应用上式，区域残差分析结果如下： 7月均温的空间分异与 1月均温有明显差异，主要是由于各①这夏季气候受东南季风和西南季风控制所致。②从各区域增温和降温的分布情况看，温主要集中在金沙增江、元江 (红河 )澜沧江河谷地区；、而降温则主要集中于滇东南、南和滇西南几个多雨区，而造成云南滇从热区各地区间气候类型的差异。

24增温效应与海拔的关系 . 对各区域增温区的增温幅度(温度增加值/温度实测值×%)与站点海拔高度的关

系分析结果表明，金沙江和元江河谷中段的增温幅度与海拔高度存在着明显的负相关关系，温幅度随海拔升高而呈下降趋增势，并得到以下相关方程：金沙江流域：

年平均气温： (温度=1 .9 2—0 06467x海 ) y增幅 ) 8 14597 .0 2 (拔n= 1 1 r一0. = 67

() 4 () 5

1月平均气温：y增幅 ) 119803 .0 5 (拔 (温度=3 .0 3—00 9696x海 )n= 9 r一 0. 6= 5

元江流域：

年平均气温：(温度) .7 0—0 0 30 12x￣ t y增幅=9 97609 .0 0 c )n= 1 0 r一0. 0= 8

() 6

根据( ) 5式的关系， 4和( )海拔每升高 10m, 0金沙江流域年平均气温和 1月平均气温增温效应分别下降 06 .%和 10 .%。而根据( ) 6式的关系 ( 1月平均气温相关关系不明显 )海拔每升高 10m,, 0元江流域年平均气温增温效应下降 03 .%。这种相关关系也对金沙江和元江这两大流域增温区与降温区之间变动在 10m以内的“衡区“ 0平为两者的分界线提供了合理的解释；同时也为调整这 2个区域热区县市的增温高度提供了依据。其它几个流域这种关系却不明显。显然这与金沙江和元江流域的增温效应与大地貌有着密切关系，它流域的增、其降温作用则受更多因素的影响。

3结语热量指标是划分热区的基本指标。上述分析应用 3个指标， 3个方面分析了云南热区热量的空间从

分异基本规律。其中，热量与海拔高度的相关关系反映了云南山地热量的垂直地带性变化规律，残差”而“分析则反映了各地区，以至于各县市全年或不同季节由环流因子及地形地貌所造成的时空差异。通过相关回归和“残差”析，降温区与增温区的分布情况可以看出其空间分布在几大流域中的内在联系。分从 年平均气温、月平均气温等指标是划分热量带的基本指标。按照云南划分热带和南亚热带的热量 1指标，根据 ()( ) 1、2式所计算的理论值，按流域根据有热区分布县市的最低海拔及增温或降温的效应，可对其热区分布的海拔上限进行了量化评估。参考文献：[]南省农业区划委员会 .

南省不同气候带和坡度的面积[ .昆明：南科技出版社， 97 1云云 M]云 18 .[]良生 .滇西南热区资源开发[] 2李 M .昆明：南人民出版社，9 3云 19 . (转第 8页)下

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研究所检测鉴定表明，采用新方法提取的八角茴香油含茴香脑量可达 9 .3符合八角茴香油的出口质 O 8%,量标准。该工艺具有设备结构简便，油水能自动快速分离、油率高、得提取时间短、率高、产油质量高等特

点，效解决了我国八角茴香油生产中蒸油慢、有油水难分离、乳化严重等关键性的问题，且新方法提取八而角茴香油无环境污染、易于工业化大生产，因此可以取代经典的水蒸气蒸馏技术，也可以广泛用于提取比水轻的芳香油，作工艺简单，合工业化生产，操适加速八角产区深加工产业发展，促进地区经济发展具对有极其重要的意义。表 5八角茴香与水配比对产品收率的影响 原料比精油收率/ %原料比精油收率/%样品号…”

表 6不同样品中的茴香脑含量茴香脑含量/ %

水蒸气法提取

新方法提取

*:为高峰的八角枝叶，为那坡的八角枝叶，为苍 1 2 3 *:料为高峰林场生产秋季新鲜八角枝叶、角干果。原八梧的干果。

参考文献：[] 木 . 1三遭遇禽流感八角身价涨[]大众商务， 06￥ )3—3 . J. 2 0 (1:0 1

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[]ag 8 F n Y d K. l t advgtt ni hn ( . f c o ma c atr o h u pr miods iui f vrre JY, o a Ci e n eeai nC iaV)Ef t f l t f os nte pe l t fi r t no eegen ma o e c i i c i tb o bod evd[r tJ . clg a R sac,9 1 6: 1~15 ra—l e oe[]E ooi ee h 19 ( )1 3 2 . a s c l r

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弦， .等云南西双版纳西南桦人工林群落结构初步研究[] J .广西林业科学，9 9 2 ( ) 1 8 19,8 3:1—1 6. 2

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江，周彬， .等西南桦人工林与山地雨林的群落学特征比较[]植物学通报，0 6 3 2:6 J. 2 0, () 19—16 7.

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