气候年际变率对全球植被平均分布的影响

摘要

采用改进后的通用陆面模式的动态植被模式(CLM-DGVM)研究当前气候条件下气候年际变率对全球潜在植被平均分布的影响.设计两组区域数值实验,一组使用基于NCEP再分析资料衍牛的1960-1999年多年气象数据循环驱动,对照实验使用这40a的气候平均态或单年气象资料驱动(即没有气候年际变率),分别考察有无气候年际变化对热带、温带和寒带的潜在植被分布平衡态的影响.在此基础上以1950-1999年上述数据及对应的气候平均态为驱动做两组全球实验.结果表明气候年际变率导致全球植被总覆盖度下降,其中树和灌木减少而草增加;全球平均覆盖度的变化按常绿树、草、灌木、落叶树顺序递减,而相对变化(即格点覆盖度差异的绝对值的全球平均值与气候平均态下植物覆盖度的比值)按灌木、草、落叶树、常绿树顺序递减.在温度、降水、风速、比湿、光照、气压等6种气候因子中降水年际变率对于植被平均分布影响最显著.受降水影响,当年降水小于1200mm时植被总覆盖度的差异随其变率增加而下降,其它时候影响不明显.年降水小于1500mm时树减少,幅度随其年际变率变大而增加.常绿树无论降水多寡均减少,而落叶树在年降水大于1500mm时随其变率变大而增加.草在年降水小于1500mm、变率为中等时差异最大,降水较大时其年际变化对草的影响不大.温度年际变率对落叶树分布影响不大而使常绿树减少,尤其是在寒带,其幅度大致随变率增加而变大.草主要在温度高于-10℃增加而灌木在温度低于0℃增加.植被总体覆盖度在温度高于0℃时受影响普遍降低,降低的区域对应于温度年际变率较大的区域.以上结果说明用气候模式或生物地理模式预测未来植物分布时要同时考虑气候平均态和气候变率两方面的变化.