中国-东盟区域光温条件分布格局
光温条件决定了自然界植被与作物的分布及类型。光温条件的时空分布在气候资源评价和生态系统研究中具有重要意义。
光合有效辐射空间分布特征
(1)光合有效辐射由东北向西南逐渐增加
利用年光合有效辐射(光合有效辐射的年总量)遥感产品开展中国-东盟区域植被生长光照条件分布状况(图2-1),分析区域年光合有效辐射总体上呈现由东北向西南逐渐增加的趋势。监测期内年光合有效辐射低值区位于纬度较高的中国东北和新疆西北部地区,年光合有效辐射量为2400MJ/m2。中国四川盆地和华南地区,常年多云多雨,年光合有效辐射为2700MJ/m2左右;年光合有效辐射极高值分布在中国青藏高原地区和缅甸、泰国、柬埔寨、越南南部,年总光合有效辐射量大于3400MJ/m2;青藏高原辐射高值缘于海拔较高,空气稀薄,大气透过率较高;东盟地区辐射高值缘于纬度较低,太阳高度角较高。
图2-1 2013年中国-东盟区域年光合有效辐射分布
(2)不同国家年光合有效辐射平均值差异较大
利用年光合有效辐射遥感产品分析了各国年光合有效辐射平均值(年光合有效辐射的空间平均)统计特征(图2-2)。中国-东盟区域各国年光合有效辐射平均值差异较大。菲律宾和中国的年光合有效辐射平均值较低(<2900MJ/m2),越南和印度尼西亚的年光合有效辐射平均值略高(3000~3100MJ/m2),文莱、马来西亚、老挝、新加坡和缅甸的年光合有效辐射平均值更高(3100~3300MJ/m2),柬埔寨和泰国的年光合有效辐射平均值最高(>3300MJ/m2)。
图2-2 2013年中国-东盟区域各国年光合有效辐射平均值
(3)中国不同气候区年光合有效辐射平均值差异明显
利用柯本-盖格(Köpen Geiger)气候区划图和年光合有效辐射遥感产品,统计了各国不同气候区年光合有效辐射平均值(表2-2)。中国从沿海至内陆跨越多个纬度与海拔地带,呈现多样的气候特征,涵盖除热带雨林气候外的所有气候类型,年光合有效辐射平均值差异明显,最低值为常湿冷温气候,主要分布在浙江、安徽的交界处和新疆的准噶尔盆地,仅为2663MJ/m2,最高值为夏干冷温气候,主要分布在青藏高原西北部地区,可达3195MJ/m2。
东盟各国涉及5个气候区,多处于低纬度热带地区,年光合有效辐射平均值在3100MJ/m2左右,差异不大。
表2-2 不同气候区年光合有效辐射平均值统计*(单位:MJ/m2)
*注:——表示无此气候区类型
光合有效辐射时间变化特征
(1)光合有效辐射季节变化显著
利用月光合有效辐射(光合有效辐射的月累积值),分析了中国-东盟区域光合有效辐射的季节变化特征(图2-3)。该区域的光合有效辐射呈现出明显的季节变化,并随纬度与海拔呈现出一定的地带性。中国面积大,横跨多个纬度,海拔差异显著,季节变化明显,7月份月光合有效辐射达360MJ/m2,1月份只有110MJ/m2,差异250MJ/m2;其余各国的光合有效辐射季节变化不明显,月光合有效辐射差异小于150MJ/m2。
图2-3 2013年中国-东盟区域月光合有效辐射
由于纬度不同导致的太阳入射角度差异,1月份月光合有效辐射从南至北依次降低,最高值为300MJ/m2左右,最低值为100MJ/m2,而青藏高原由于海拔差异,月光合有效辐射高于同纬度的其它地区;7月份中国西北、青藏高原和内蒙古地区辐射值高,达到450MJ/m2以上,赤道附近的印度尼西亚辐射值较低,只有200MJ/m2左右;10月份较高值出现在青藏高原和印度尼西亚,可达350MJ/m2左右,较低值出现在中国最北端的黑龙江省,只有150MJ/m2左右。
(2)不同气候区光合有效辐射季节变化明显
利用气候区分布和月光合有效辐射,统计了中国-东盟区域各气候区月光合有效辐射平均值(月光合有效辐射的空间平均)的时间变化特征(图2-4)。热带雨林气候、热带季风气候和热带干湿季气候等气候区的月光合有效辐射平均值变化和缓,1~3月份月光合有效辐射平均值缓慢增加,可达300MJ/m2左右,4~8月份月光合有效辐射平均值变化趋于稳定,9~12月份月光合有效辐射平均值缓慢减少,达到最低值200MJ/m2左右。草原气候、常湿冷温气候、常湿温暖气候、冬干冷温气候、冬干温暖气候、夏干冷温气候、沙漠气候和苔原气候等气候区的月光合有效辐射具有明显的季相变化特征,1~6月份月光合有效辐射平均值逐渐增加,7~12月份月光合有效辐射平均值逐渐减少,并在6~7月份达最高值,可达350MJ/m2左右,在12月和1月的月光合有效辐射平均值最低,只有120MJ/m2左右。
图2-4 2013年中国-东盟区域各气候区月光合有效辐射平均值年内变化
光温生产潜力
利用月平均气温分布和月光合有效辐射,分析了区域光温生产潜力分布特征(图2-5)。中国-东盟区域年光温生产潜力青藏高原地区最低,中南半岛最高。位于中南半岛的缅甸、泰国和柬埔寨部分地区可达225t/hm2(hm2:公顷)以上,为区域最高值;青藏高原地区由于海拔较高,年平均气温较低,导致年光温生产潜力较低,在50t/hm2以下;青藏高原西北部与新疆交界处的年光温生产潜力在25t/hm2以下,为区域最低值。中国东部地区年光温生产潜力从东北地区的50t/hm2,增加到华南地区的近200t/hm2,呈现由北到南逐步增加的趋势;位于赤道附近的马来群岛分布相对均匀,达到200t/hm2以上。
图2-5 2013年中国-东盟区域年光温生产潜力分布