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全球陆地植被生长概况

  2.1.1 叶面积指数等级划分
  根据2012年全球MLAI和ALAI的监测结果和空间分布特征,全球MLAI和ALAI均可分为五个等级,分别为极高值区、高值区、中值区、低值区和极低值区。其中MLAI相应区间范围分别为4.0~6.0、3.0~4.0、1.7~3.0、0.5~1.7和<0.5,ALAI相应区间范围分别划定在:4.0~6.0、2.0~4.0、1.2~2.0、0.5~1.2和<0.5。
  全球陆地MLAI和ALAI的五个等级区对应的全球主要生态系统类型有所不同,其对应的生态系统类型列表如下。


  2.1.2 植被生长概况
  2012年全球MLAI和ALAI分布格局与全球生态区的分布格局基本一致(图2-1),说明MLAI和ALAI可以很好地反映全球生态区和全球植被的分布特征,但这并不是简单的对应关系。
  MLAI指标主要反映全球陆地夏季植被生长状况。全球MLAI极高值区主要分布在南美亚马孙流域、非洲刚果盆地和东南亚岛屿区的热带雨林;高值区主要分布在北美东部及中西部、欧亚大陆中纬度和东部、非洲和南美雨林两侧以及澳洲东部沿岸的森林区;中值区总体分布于高值区的南北两侧;低值区主要分布在北美西南部、南美西部、非洲南部、西亚和中亚以及澳洲中部广大地区为主的草原区;极低值区主要分布在北非、西亚和中国西北的荒漠地区以及北极周边陆地。全球MLAI极高值区、高值区、中值区、低值区和极低值区的面积占比分别为15.37%、16.25%、24.67%、23.28%和20.43%,各等级面积占比大体相当。
  全球ALAI极高值主要分布区域基本与MLAI分布格局一致,即南美亚马孙流域、非洲刚果盆地和东南亚岛屿为主的热带雨林;高值区分布范围较前者明显缩小,主要局限于MLAI高值区分布区域的沿岸和雨林两侧地区,这显然是由于中高纬度森林区部分森林景观因乔木树种和林下灌木草本冬季落叶所导致;ALAI中值区全球分布格局与MLAI中值区类似,但范围有所扩大,其中最大差别就是60°~75°N之间原来属于MLAI高值区的区域成为中值区;低值区和极低值区分布格局基本没有发生变化,但范围均有所扩大。即两种LAI的全球空间分布格局基本一致,只不过ALAI指标中低值区范围比MLAI明显扩大。全球ALAI极高值区、高值区、中值区、低值区和极低值区的面积占比分别为6.94%、11.72%、18.66%、26.62%和36.06%,全球ALAI指标中低值区(包括超低值区)超过3/5,主要是中高纬地区季节变化导致。
  总之,两种LAI指标反映的全球植被生长状况反映侧重点不同,各有所长。

  2.1.3 季节生长状况
  为更好地反映2012年全年陆地植被生长的季节变化,将2012年分成4个时间段:北半球的3、4、5月份,植被总体处于生长期;6、7、8月份植被处于茂盛期;9、10、11月份,中高纬地区植被处于叶子逐步减少时期;12、1、2月份中高纬地区植被处于休眠期。计算4个时间段植被平均叶面积指数的季节变化(图2-2)。南半球物候季节变化特征总体相反,使得植被叶面积指数分布格局也总体呈相反态势。

  主要为热带雨林的极高值区和主要为荒漠的低值区LAI分布格局四季基本保持稳定,而高值区和中值区的分布格局则发生了变化。以北半球为例,通常作为夏季6~8月的高值区在亚欧和北美均呈纬度地带性分布,此外还主要分布在两大陆的东部,但在通常作为春秋季的3~5月和9~11月(两者的植被平均叶面积指数图几乎一致),中值区主要保留在两大陆东部以及退缩到欧亚大陆西北部和北美中部,冬季的1月、2月和12月则进一步退缩,这与该等级区域常绿阔叶林、落叶阔叶林和针叶林的分布格局基本一致。南半球的表现则有所不同,6~8月高值区分布范围退缩程度不如北半球,这与干湿变化对热带植被影响大于温度影响有关。总体而言,寒温带地区针叶林LAI季节变化幅度最大,其次是暖温带湿润区的落叶阔叶林、亚热带湿润区的常绿阔叶林和半湿润半干旱区的草原,变化幅度相对最小的是热带雨林。