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基于中国植被数据的陆面覆盖及其对陆面 过程模拟的影响

基于中国植被数据的陆面覆盖及其对陆面 过程模拟的影响
基于中国植被数据的陆面覆盖及其对陆面 过程模拟的影响

基于中国植被数据的陆面覆盖及其对陆面

过程模拟的影响

陈锋[1][2],谢正辉[1]*

[1]中国科学院大气物理研究所,北京,100029

[2]中国科学院研究生院,北京,100049

摘要:本文基于中国1:100万植被图、马里兰大学A VHRR森林覆盖资料和中国753个气象站点40年的降水气温资料,发展了一套用于气候模拟的中国陆面覆盖资料(Chinese Land Cover derived from Vegetation map, CLCV)。该套资料与CLM(Community Land Model)原来所用的MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)陆面覆盖资料相比有较大不同:其中裸土比例减少了14.5%,森林、灌木、草原和农作物比例分别增加了3.3%、4.8%、4.4%和0.3%,冰川、湖泊和湿地比例分别增加了0.4%、0.8%、0.6%;将CLCV和MODIS资料分别与全国土地资源概查汇总结果分省统计资料和基于中国1公里土地利用图的土地利用资料比较表明,CLCV与两者较为接近。最后,利用CLM模式分别采用CLCV与MODIS陆面覆盖资料在中国区域内进行数值模拟,结果显示,使用CLCV资料所模拟的蒸散增加了约7.7mm/y;地表反照率、感热和径流分别减小了约0.7%,0.3W/m2和7.6mm/y;与MODIS卫星反演地表反照率和GRDC(Global Runoff Data Centre)径流资料比较表明,利用CLCV资料所模拟的地表反照率有一定改进,并能基本模拟出径流分布趋势。

关键词:中国植被图,MODIS,陆面覆盖,CLM,陆面过程模拟

A Land Cover Dataset based on Chinese Vegetation Data and Its Impact

on Land Surface Simulations

CHEN Feng[1][2], XIE Zheng-hui[1]*

[1]Institute of Atmospheric and Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100029

[2]Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100049

Abstract In this paper, we develop a new land cover dataset(CLCV) based on the 1:1000000 Vegetation Atlas of China, the A VHRR Continuous Fields Tree Cover of UMD, and the precipitation and temperature data of 753 weather stations in China, and investigate its effects on the energy and water balance over continent China. Compared to the MODIS data, the CLCV data have a decrease in bare soil fraction of 14.5% which is realized through increased tree, shrub, grass, crop, glacier, lake, and wet land at 3.3%, 4.8%, 4.4%, 0.3%, 0.4%, 0.8%, and 0.6% respectively. Compared to the statistic data and land use data, the CLCV data is much closer to them than the MODIS data. The simulation results show that the simulated evapotranspiration increases about 7.7 mm/y, and the simulated surface albedo, heat flux and runoff decrease about 0.7%, 0.3W/m2, and 7.6 mm/y respectively; compared to the MODIS albedo data and the GRDC runoff data, the simulated surface albedo and runoff by CLM with CLCV data get much closer to the observed data than that with the MODIS data.

Key words Vegetation Atlas of China, MODIS, land cover, CLM, land surface simulation

资助项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目Kzcx2-yw-126-2、Kzcx2-yw-217,以及国家重点基础研究发展规划项目2005CB321703

*通讯作者:谢正辉,E-mail: zxie@https://www.doczj.com/doc/6c10088957.html,

第一作者简介:陈锋,男,1982年出生,浙江海宁人,中国科学院大气物理研究所博士研究生,目前主要从事陆面过程模式发展研究。E-mail: chenfeng@https://www.doczj.com/doc/6c10088957.html,

1 引言

陆地覆盖通过影响地表反照率、下垫面粗糙度,进而影响陆面和大气之间的水分能量平衡,从而影响气候与环境。20世纪80年代以来,人们开始认识到地表覆盖类型对气候模拟的影响[1-2],显式地考虑了植被在地表水分及能量平衡中的作用,以及土壤、植被与大气间复杂的交换过程,并在此基础上发展了一系列陆面模式,如BATS[3]、SiB[4]、SSiB[5]、IAP94[6]、LSM[7]、SiB2[8]、CoLM[9]、CLM[10-11]等。Henderson-Sellers等[12]利用GCM模式进行了热带雨林砍伐的试验,描述了当亚马逊流域森林被草地取代后地表温度及降水的响应;Twine等[13]使用陆面模式IBIS研究发现:地表覆盖由森林变为农田后年平均净辐射和蒸散变小、径流增加,而由草原变为农田后,结果完全相反;Benitez等[14]选取不同的地表覆盖资料,发现模式的模拟结果的幅度变化最大可达45%。在国内,中国科学家对东亚或中国区域植被变化的气候影响进行的数值模拟研究[15-22]表明: 地表覆盖变化对中国区域地面气温、降水等具有明显影响,显著的植被变化还可影响到东亚夏季风的强度变化。以上研究表明陆面覆盖对气候模拟有重要影响,一个合理的陆面覆盖表示对于陆面水分能量过程和气候模拟是十分重要的。

目前,用于陆面过程模式及气候系统模式中的陆面覆盖资料主要由卫星遥感获得,如IGBP[23]、UMD[24]、GLC2000[25]、MODIS[26]等。McCallum等[27]比较了这四种常用卫星反演的地表覆盖资料,发现除在格陵兰岛、撒哈拉沙漠、亚马孙流域等冰盖、沙漠、热带雨林地区完全一致外,其余地区都存在一定程度的差异,尤其是在亚洲地区,只有4%的区域完全一致。由此可见,卫星遥感反演所得的地表覆盖资料存在着一定的不确定性[28]。中国科学院植物研究所等50多个单位根据半个世纪以来全国各地开展植被调查所积累的资料,结合航空遥感和卫星影像等现代技术及地质学、土壤学和气候学等最新的研究成果绘制而成的中国1:100万植被图,能较真实地反映中国区域实际陆面覆盖状况,国内外许多研究都以此信息作为参考标准[29-34]。为减少陆面覆盖资料不确定性对陆面过程模式模拟的影响,本研究以中国1:100万植被图为基础,结合马里兰大学发展的森林覆盖资料(A VHRR Continuous Fields Tree Cover data)和中国753个气象站点40年的气候(降水、气温)资料,发展了一套用于气候模拟的基于NCAR(National Center for Atmospheric Research)/CLM植被功能型分类的中国陆面覆盖资料,与MODIS陆面覆盖资料进行比较;并利用NCAR的陆面过程模式CLM分别采用这两套陆表覆盖资料在中国区域进行数值模拟,以此来探讨本研究所生成的陆面覆盖资料对陆面水分和能量过程模拟的影响。

2 基于中国植被数据的陆面覆盖资料

本节将简单介绍中国1:100万植被图、A VHRR森林覆盖资料,并在这些资料的基础上发展一套用于气候模拟的基于NCAR/CLM植被功能型分类的中国区域陆面覆盖资料。

2.1 中国1:100万植被图

中国1:100万植被图是由植被生态学家侯学煜院士主编,中国科学院有关研究所、有关部委和各省区有关部门、高等院校等53个单位250多位专家共同编制的国家自然资源和自然条件的基本图件[35]。它是根据半个世纪以来全国各地开展植被调查所积累的第一手资料,结合航空遥感和卫星影像等现代技术及相关的地质学、土壤学和气候学最新的研究成果编制而成,详细反映了我国植被分类系统[36]中11个植被类型组、54个植被型的796个群系和亚群系植被单位的分布状况(具体植被类型组及植被类型见图1)、水平地带性和垂直地带性分布规律,同时反映了我国2000多个植物优势种、主要农作物和经济作物的实际分布状况及优势种与土壤和地面地质的密切关系,为开展亚洲乃至全球植被和自然环境的研究、生物多样性关键地区和特有种分布中心的确定等提供了系统而丰富的参考资料[37]。

2.2 A VHRR森林覆盖资料

AVHRR森林覆盖资料是由马里兰大学(University of Maryland)基于1992-1993年AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer)资料于2000发展的一套全球1km森林连续分布(Continues Field Tree Cover)资料[38]。该资料根据基于IGBP分类的AVHRR地表覆盖数据[25]及IGBP 分类系统对森林的定义,利用一个线性混合模型来约束森林覆盖比例的最大、最小值,并结合叶子寿命及叶子类型,从而得到的全球1km森林覆盖、常绿森林覆盖、落叶森林覆盖、阔叶森林覆盖和针叶森林覆盖比例资料。

2.3 中国区域陆面覆盖资料(CLCV)

用于气候模拟的植被功能型分类是基于IGBP(International Geosphere-Biosphere Programme)的核心计划GCTE(Global Change and Terrestrial Ecosystem)提出来的[39]。它将在一组环境条件下具有相同机制相似反应的有机体组归为一类,认为同一类植被功能型具有类似的气候反馈作用[40-42]。NCAR/CLM模式以植被功能型为基础划分陆面覆盖。它将陆面覆盖类型分为冰川、湖泊、湿地及16类植被功能型:裸土、温带常绿针叶林、寒带常绿针叶林、寒带落叶针叶林、热带常绿阔叶林、温带常绿阔叶林、热带落叶阔叶林、温带落叶阔叶林、寒带落叶阔叶林、温带常绿阔叶灌木、温带落叶阔叶灌木、寒带落叶阔叶灌木、极地C3草、非极地C3草、C4草和农作物。

本研究按上述陆面覆盖分类方式,结合马里兰大学A VHRR森林覆盖资料和全国753个气象站点降水和气温资料,从基于中国植被分类系统的中国植被图中提取冰川、湖泊、湿地和16类植被功能型的面积比例,生成一种新的陆面覆盖数据(图1)。具体步骤如下:

⑴将植被图中的11类植被类型组及54类植被类型归为裸土、森林、灌木、草、农作物、冰川、湖泊、湿地共8类,并将植被图处理成精度为30’’的栅格数据,以便于生成模式需要的网格数据;

⑵基于马里兰大学A VHRR森林覆盖资料,以植被图中森林覆盖面积比例为总量控制,将森林划分为常绿针叶林、落叶针叶林、常绿阔叶林和落叶阔叶林四大类;

⑶以全国753个气象站点1960-1999年的日平均降水、气温资料为基础,用距离平方反比法插值到全国4196个0.5(经)度×0.5(纬)度网格,得到40年平均气候态降水、气温和积温资料,采用Nemani等[41]提出的划分规则,将森林、灌木、草原继续划分为热带、温带和寒带;

⑷以面积为权重,将30”的资料聚集为0.5度的模式输入数据。

为方便描述,将新发展的陆面覆盖资料命名为基于植被图的中国陆面覆盖资料(Chinese Land Cover derived from Vegetation map, CLCV)。

3 CLCV与MODIS陆面覆盖资料的比较及验证

本节将对新发展的陆面覆盖资料CLCV进行评估,并比较CLCV与MODIS陆面覆盖资料在中国区域典型气候区域的差别。以多年平均降水量为标准将中国区域划分为四个典型气候区:干旱区(P≤200mm)、半干旱区(200mm800mm)[44]。

3.1 CLCV与MODIS陆面覆盖资料的比较

表1为整个中国区域及下分的四个子区域内,CLCV和MODIS陆面覆盖资料中各种覆盖类型所占的面积百分比。由表1可知,就整个中国区域而言,CLCV中裸土的分布比MODIS陆面覆盖资料偏小14.5%,森林、灌木、草和农作物总比例均有不同程度的偏大,温带落叶阔叶林、温带落叶灌木、C3草偏大较多,冰川、湖泊和湿地也有略微偏大。CLCV和MODIS资料在半干旱区差别最大:主要是由于在青藏高原及内蒙古等地区,MODIS资料中主要为裸土或是灌木,而CLCV中主要为草;差别最小的为半湿润区:主要差别是由裸土、阔叶落叶林和温带落叶阔

叶灌木造成的。图2及图3是CLCV与MODIS资料中主要地表覆盖的分布图。

裸土:CLCV与MODIS陆面覆盖资料相差最大的是裸土,其面积比例从MODIS资料中的36.9%减小为CLCV中的22.4%(见表1)。由图2-a1和2-a2可以看出,两份资料中裸土主要分布在多年平均降水量小于200mm的干旱区,青藏高原西部北部、甘肃西部和内蒙古中东部等区域差别尤为显著。在这些地区,CLCV中的裸土比例比MODIS资料有不同程度的偏小。

针叶林:CLCV中针叶林的面积比例与MODIS陆面覆盖资料相当(CLCV为6.0%,MODIS 为6.7%,见表1)。由图2-b1和2-b2可知,针叶林主要分布在东北大小兴安岭长白山地区、秦岭、云贵高原及东南沿海等湿润半湿润地区,且在东北CLCV略微偏大,而在东南沿海CLCV 略微偏小。

阔叶林:CLCV中阔叶林的面积比例比MODIS陆面覆盖资料偏大约4%(CLCV为10.7%,MODIS为6.7%,见表1)。由图2-c1和2-c2可知,阔叶林主要分布在东北大小兴安岭长白山地区、云贵高原及东南沿海等湿润半湿润地区,尤其是分布在大小兴安岭的寒带落叶阔叶林和东南沿海的温带落叶阔叶林,CLCV偏大较多(分别从1.8%增大到2.7%和从3.9%增大到7.2%,见表1)。

灌木:CLCV中灌木面积比例是MODIS陆面覆盖资料的2倍多(CLCV为8.5%,MODIS为3.7%,见表1),两者在空间分布上也有较大差别。图2-d1和2-d2显示,MODIS资料中灌木主要分布在降水量在200mm-400mm的半干旱区,半湿润区也有少量分布,而CLCV中的灌木主要分布在湿润半湿润区,尤其在湿润区,与MODIS资料的偏差达到了14.4%,而在半干旱区,偏差也达到了6.3%。

草:C LCV中草的面积比例比MODIS陆面覆盖资料偏大4.4%(CLCV为30.2%,MODIS为25.8%,见表1),其偏差主要由C3草分布不同引起(CLCV为25.7%,MODIS为21.4%,见表1)。由图2-e1和2-e2可知,在MODIS资料中,C3草主要分布在半湿润和湿润地区,而在CLCV中,C3草主要分布在半干旱和半湿润地区:两者在青藏高原中西部、内蒙古中东部、东北大小兴安岭长白山地区及南方丘陵地区差别较大。

农作物:CLCV中农作物的面积比例相对于MODIS陆面覆盖资料略微偏大(CLCV为20.1%,MODIS为19.8%,见表1),但由图2-f1和2-f2可知,其空间分布与MODIS资料大致相同,主要分布在东北、华北及四川盆地等地区。

冰川:CLCV中冰川的面积比例是MODIS陆面覆盖资料的3倍(CLCV为0.6%,MODIS为0.2%,见表1)。由图3-a1和3-a2可知,冰川主要分布在天山山脉、喜马拉雅山脉和念青唐古拉山脉,且CLCV中的面积比例比MODIS资料大。冰雪对陆面反照率及陆面水文过程等方面的影响较大,因而冰川面积的变化对模型模拟结果的影响也较为明显。

湖泊:CLCV中湖泊的面积比例是MODIS陆面覆盖资料的5倍(CLCV为1.0%,MODIS为0.2%,见表1)。由图3-b1和3-b2可知,湖泊面积比例差别较大的地区主要分布长江沿线湖泊及青藏高原湖泊,CLCV比MODIS资料有一定程度的偏大。

湿地:CLCV中湿地的面积比例比MODIS陆面覆盖资料偏大0.6%,MODIS资料中国区域湿地面积几乎为0(CLCV为0.6%,MODIS为0.0%,见表1)。由图3-c1和3-c2可知,CLCV中湿地主要分布在东北三江平原地区,青藏高原等地也稍有分布。

3.2 CLCV和MODIS陆面覆盖资料与其它资料的比较

为比较CLCV和MODIS陆面覆盖资料的空间分布,本节将两份陆面覆盖资料与全国土地资源概查汇总结果分省统计资料[45]和基于中国1公里土地利用图[46]的土地利用资料进行比较,分析几种资料的空间差异程度。

3.2.1 与全国土地资源概查汇总结果分省统计资料的比较

图4为CLCV、MODIS陆面覆盖资料与统计资料比较的泰勒图。根据泰勒图[47]的数学意义

可知,纵坐标为经统计资料归一化后CLCV(或MODIS)资料的标准差,横坐标为经统计资料归一化后CLCV 或MODIS 资料的中心均方根误差,弧度为CLCV(或MODIS)资料与统计资料的相关系数,图中REF 点表示CLCV(或MODIS)资料与统计资料的标准差相同且相关系数为1,距离该点越近,说明CLCV(或MODIS)资料与统计资料越接近。由图4可见,CLCV 的标准差都比MODIS 资料更接近于统计资料,且CLCV 与统计资料的中心均方根误差都比MODIS 资料与统计资料的中心均方根误差小;除了noveg 类型(包括裸土、冰川、湖泊和湿地)外,CLCV 与统计资料的相关系数都比MODIS 资料与统计资料的相关系数高;尽管MODIS 资料与统计资料的noveg 类型相关系数略高了约0.03,但其MODIS 资料的标准差高达统计资料的近1.4倍,而CLCV 的标准差与统计资料相当。由此可见,CLCV 相对于MODIS 资料更接近于统计资料,能在很大程度上反映陆表覆盖的现实状况。

3.2.2 与基于中国1公里土地利用图的土地利用资料的比较

为了定量比较CLCV 、MODIS 陆面覆盖资料与土地利用资料,采用以下公式来评价三者的相似程度:

()()[]

()()[]

∑=i i i L L M M n 1

∑=??????=

n

n

i i

i D L L C C n R 21

211 式中:R D 为中心均方差之比,即CLCV 和土地利用资料的中心均方差与MODIS 陆面覆盖资料和土地利用资料的中心均方差之比;为CLCV 中某个网格内第i 种地表覆盖的比例,i C C 为CLCV 中该网格内所有地表覆盖比例的平均值,为MODIS 资料中对应网格内同种地表覆盖的比例,i M M 为MODIS 资料中该网格内所有地表覆盖比例的平均值,为土地利用资料中对应网格内同种地表覆盖的比例,i L L 为土地利用资料中该网格内所有地表覆盖比例的平均值,n 为地

表覆盖种类,在本研究中,为了减小由于细分植被带来的误差,因此将地表覆盖类型区分为裸土、森林、灌木、草、农作物、冰川、湖泊、湿地共8类,即n=8。显然在这里L M C ==,由中心均方差的数学意义可知,R D <1时,说明CLCV 与土地利用资料较为接近;R D >1时,说明MODIS 资料与土地利用资料较为接近。

图5为CLCV 和土地利用资料的中心均方差与MODIS 资料和土地利用资料的中心均方差之比的空间分布图。由图5可以看出,在塔里木盆地及内蒙古西部等沙漠地区,由于3种资料较为一致,因此R D 近似为1;在青藏高原、内蒙古中东部、华北平原、东北大小兴安岭长白山地区及长江以南大部分地区,R D <0.9,说明CLCV 在这些地区与土地利用资料较为接近;

在新疆东北部、四川盆地西侧及秦岭等区域,R D >1.5,说明MODIS 资料在这些地区与土地利用资料较为接近。但总体上来说,CLCV 资料与土地利用资料较为接近,而MODIS 资料与两者差别较大。

4 利用CLCV 与MODIS 陆面覆盖资料的陆面过程模拟结果比较

为了深入评估CLCV 对陆面模式模拟的影响,本节将利用NCAR 陆面模式Community Land Model [10-11]分别采用这两套陆表覆盖资料对中国区域的陆面水分能量过程进行模拟,选取地表反照率、感热通量、蒸散以及径流等模拟要素,比较CLCV 和MODIS 陆面覆盖资料所引起CLM 模拟的水分能量过程变化及其可能原因。

4.1 CLM 模式简介

NCAR陆面模式Community Land Model version2.0是结合了BATS,LSM和IAP94的优点后开发的第三代陆面模式。模型包括植被冠层物理过程、土壤物理过程、水文过程等等,可以提供表面反照率(可见光和红外光波段的直射和散射光)、向上长波辐射、感热通量、潜热通量、水汽通量、以及东西向和南北向的地表应力等大气模式所需要的量,也可以模拟地表径流、基流、植被冠层蒸发、植被蒸腾、土壤蒸发等水文循环变量。

CLM2.0模式的陆面覆盖分为植被(包括裸土)、冰川、湖泊、湿地,分别用其占网格面积的百分比表示,其中植被又分16类植被功能型(如图1)。另外,模式还考虑了陆面覆盖的次网格不均匀性,缺省情况下,在单个网格内最多可考虑四种植被功能型。

4.2实验设计

本研究选取中国区域作为研究区域,进行2次模拟:一是采用MODIS陆面覆盖资料,称为MODIS-Run试验;二是在采用新的陆面覆盖资料,称为CLCV-Run试验。

模式模拟的降水强迫资料采用距离平方反比方法,从全国753个气象站点日降水资料插值而成;其他气象强迫资料采用3小时一次的T62(1.875°×1.915°)NCEP再分析资料。模式运行的土壤及植被特征数据来源于NCAR网站https://www.doczj.com/doc/6c10088957.html,/tss/clm/。MODIS试验的植被覆盖数据采用Lawrence&Chase[48]发展的MODIS陆面覆盖资料;CLCV试验的植被覆盖数据采用基于植被图的中国陆面覆盖资料(CLCV)。

模拟的空间精度为0.5(经)×0.5(纬)度,时间步长取为0.5小时,模拟时间为1987-1992年,取1988-1992年结果作分析。

4.3 结果分析

4.3.1 反照率

表2显示了CLCV-Run试验和MODIS-Run试验模拟的地表反照率统计结果。从表2可知,CLCV-Run试验模拟的地表反照率在全国区域比MODIS-Run试验偏小0.7%,且四季均有不同程度偏小;在干旱区,CLCV-Run试验模拟的年平均和季节反照率均比MODIS-Run试验偏大;而在其他区域,CLCV-Run试验模拟的年平均和季节反照率均比MODIS-Run试验偏小;在湿润区的偏差最大,在干旱区偏差最小。

图6为CLCV-Run试验模拟的反照率与MODIS-Run试验模拟的反照率、两者偏差以及与MODIS反演多年平均反照率的偏差分布图。由图6-(e)可以看出,在天山山脉、喜马拉雅山脉、念青唐古拉山脉等地区,CLCV中冰川面积比MODIS资料大,导致模拟反照率偏大;在青藏高原中部,MODIS资料中灌木被CLCV中C3草替代,引起模拟反照率偏小;在内蒙古中东部,MODIS 资料中裸土被CLCV中C3草替代,使得模拟反照率偏小;在东北大小兴安岭、长白山地区,MODIS 资料中C3草被CLCV中针叶林和阔叶林取代,造成模拟反照率偏小;在黄土高原,MODIS资料中裸土和C3草被CLCV中阔叶林取代,导致模拟反照率偏小;在浙江及福建等地区,MODIS资料中C3草被CLCV中阔叶林取代,导致模拟反照率偏小。比较图6-(c)、6-(d)可以看出,虽然总体上模式模拟的反照率比MODIS反演值[49]普遍偏高,但CLCV-Run试验在大部分地区的偏差略小于MODIS-Run试验的模拟结果偏差,且在东北山区,华北北部及华中、华东地区,CLCV-Run 试验与MODIS反演值的偏差有较大改善。

4.3.2 感热

表3显示了CLCV-Run试验和MODIS-Run试验模拟的感热统计结果。从表3可知,CLCV-Run 试验模拟的感热在全国区域比MODIS-Run试验偏小0.3W/m2,除了夏季偏大外,其余季节均有不同程度偏小;在干旱半干旱区,CLCV-Run试验模拟的感热比MODIS-Run试验偏小,而在湿润半湿润区,CLCV-Run试验模拟的感热比MODIS-Run试验偏大,且在干旱半干旱区的偏差比湿润半湿润区大。

图7为CLCV-Run试验模拟的感热与MODIS-Run试验模拟的感热及其偏差分布图。比较图6-(e)和图7-(c)可以看出,CLCV-Run试验与MODIS-Run试验模拟的感热偏差,和模拟反照率的偏差在空间分布上形状较相似,在青藏高原中东部、甘肃等区域偏小,而在东北大小兴安岭、长白山地区、黄土高原、浙江及福建等地区偏大。这可能是由于在其他条件不变的情况下,反照率偏大,被地表吸收的太阳辐射偏小,而地表净长波辐射偏小不多,导致净辐射偏小,地表温度偏低,模拟感热偏小;反之,模拟感热偏大。

4.3.3蒸散

表4显示了CLCV-Run试验和MODIS-Run试验模拟的蒸散统计结果。从表4可知,CLCV-Run 试验模拟的蒸散在全国区域比MODIS-Run试验偏大7.7mm/y,且四季均有不同程度偏大;在四个气候区,除半干旱区在夏季偏小外,其余气候区CLCV-Run试验模拟的年平均和季节蒸散大多比MODIS-Run试验偏大,且随着湿润程度的加强,模拟蒸散偏大也越来越多。

图8为CLCV-Run试验模拟的蒸散与MODIS-Run试验模拟的蒸散及其偏差分布图。由图8-(c)可以看出,在青藏高原中东部,MODIS资料中灌木被CLCV中C3草替代,导致模拟蒸散偏小;在四川盆地西侧,MODIS资料中C3草被灌木替代,导致模拟蒸散偏大;在长江沿线及东北地区,CLCV中湖泊和湿地面积比MODIS资料大,导致模拟蒸散偏大。

4.3.4 径流

表5显示了CLCV-Run试验和MODIS-Run试验模拟径流的统计结果。从表5可知,CLCV-Run 试验模拟的径流在全国区域比MODIS-Run试验偏小7.6mm/y,且四季均有不同程度偏小;在四个气候区,除半干旱区CLCV-Run试验在夏季模拟略微偏大外,其余气候区CLCV-Run试验模拟的年平均和季节径流均比MODIS-Run试验偏小,且随着湿润程度的加强,模拟径流偏小也越来越多。

图9为CLCV-Run试验模拟的径流与MODIS-Run试验模拟的径流、两者偏差以及GRDC[50]多年平均径流分布图。比较图8(c)和图9(c)可以看出,CLCV-Run试验与MODIS-Run试验模拟的径流偏差分布与蒸散偏差空间分布形状比较一致,且存在反相关关系。在青藏高原中东部,CLCV-Run试验模拟径流偏大;而在四川盆地西侧、长江沿线及东北地区,CLCV-Run试验模拟径流偏小。由图9(a)、(b)、(d)可以看出,虽然没有考虑到人为活动等因素影响,两组试验模拟所得的径流在数量上与GRDC径流相差较大,但是两组试验模拟所得的径流分布与GRDC资料均较为一致,呈现东南向西北递减的趋势;且CLCV-Run试验模拟的径流总体上比MODIS资料略微偏小,更加接近于GRDC资料。

5 结论与讨论

本研究以中国1:100万植被图为基础,结合A VHRR森林覆盖资料和中国753个气象站点40年的降水气温资料,发展了一套用于气候模拟的基于NCAR植被功能型分类的中国陆面覆盖资料(CLCV),通过与MODIS陆面覆盖资料对比,以及对分别采用CLCV和MODIS陆面覆盖资料进行的两组区域模拟试验结果的比较,可以得到以下结论:

⑴基于中国植被数据的CLCV与MODIS陆面覆盖资料存在一定差别,尤其是裸土、温带落叶灌木及C3草三类植被差别较大。在空间上,不同气候区内差别程度不同,干旱半干旱区差别较大,湿润半湿润区差别较小。

⑵将CLCV及MODIS陆面覆盖资料与全国土地资源概查汇总结果分省统计资料和土地利用资料相比后发现,CLCV与这些资料较为一致,而MODIS资料与之相差较大。造成这种现象的原因可能是由于MODIS陆面覆盖资料在中国区域误差较大,但需要指出的是CLCV和其他验证资料同属中国国内资料,可能会存在一定的同源性。

⑶由CLCV-Run和MODIS-Run试验对中国区域模拟结果显示,改变地表覆盖后会对陆面水分

能量过程有一定的影响,CLCV-Run试验比MODIS-Run试验模拟的中国区域多年平均地表反照率偏小0.6%,感热偏小0.3W/m2,蒸散偏大7.7mm/y,径流偏小7.6mm/y。在空间分布上,地表反照率、感热、蒸散和径流在湿润半湿润区偏差较大;CLCV-Run试验比MODIS-Run试验模拟的反照率在干旱区表现为偏大,在其余区域表现为偏小,感热在干旱半干旱区表现为偏小,在湿润半湿润区表现为偏大,而蒸散在四个气候区均表现为偏大,径流在四个气候区内均表现为偏小。

⑷CLCV-Run试验和MODIS-Run试验模拟结果对比显示:反照率偏差与感热偏差呈一定的类负相关关系,蒸散偏差与径流偏差也呈一定的负相关关系。这可能是由于反照率偏大,被地表吸收的太阳辐射偏小,而地表净长波辐射偏小不多,导致净辐射偏小,地表温度偏低,模拟感热偏小;蒸散偏大,土壤湿度偏小,入渗能力偏大,径流偏小;反之,则相反。当然,陆面过程是一个高度复杂的非线性过程,因此这种对应关系在大多数地区较为明显,但在有些地区,由于受到其他过程的影响,表现不太明显。

⑸最后,虽然CLCV中冰川、湖泊和湿地的分布及比例相对于其他植被来说与MODIS陆面覆盖资料差别不大,但是由于不同覆盖类型的参数化方案不同,对模型结果造成了较大的影响。

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图1 中国陆面覆盖资料(CLCV)生成示意图

Fig.1 Schematic of the generation of Chinese Land Cover derived from Vegetation map (CLCV)

图2 0.5(纬)度×0.5(经)度CLCV资料和MODIS资料各CLM植被功能型在中国区域的分布(等值线为多年降水量)

Fig.2 Distribution of CLM plant functional types (PFTS) at the 0.5 degree grid resolution for CLCV data and MODIS data in China (isolines refer to the mean annual precipitation)

图2(续) 0.5(经)度×0.5(纬)度CLCV资料和MODIS资料各CLM植被功能型在中国区域的分布(等值线为多年降水量)

Fig.2 (continue) Distribution of CLM plant functional types (PFTS) at the 0.5 degree grid resolution for CLCV data and MODIS data in China (isolines refer to the mean annual precipitation)

图3 0.5(经)度×0.5(纬)度CLCV资料和MODIS资料冰川、湖泊、湿地在中国区域的分布(等值线为多年降水量)

Fig.3 Distribution of Glacier, Lake and Wetland at the 0.5 degree grid resolution for CLCV data and MODIS data in China (isolines refer to the mean annual precipitation)

图4 CLCV和MODIS资料与全国土地资源概查汇总结果分省统计资料比较结果的泰勒图Fig.4 The Taylor figure for MODIS data and CLCV data compare to the Statistic data

图 5 CLCV资料和土地利用资料的中心均方差与MODIS资料和土地利用资料的中心均方差之比(R D)的空间分布

Fig.5 Distribution of the rate of center RMS difference between MODIS data, CLCV data and Land use data

(a) (b)

(c) (d)

(e)

图6 模拟地表反照率及其偏差:(a)基于MODIS陆面覆盖资料模拟的地表反照率;(b)基于CLCV 模拟的地表反照率;(c)基于MODIS陆面覆盖资料模拟的地表反照率与MODIS Broadband Blacksky地表反照率的偏差;(d)基于CLCV模拟的地表反照率与MODIS Broadband Blacksky地表反照率的偏差;(e)基于CLCV模拟的地表反照率与基于MODIS资料模拟的地表反照率的偏差。Fig.6 Surface Albedo and their difference of the simulation of CLCV data, MODIS data and the MODIS Broadband Blacksky Surface Albedo: (a)the simulated surface albedo based on the MODIS data; (b)the simulated surface albedo based on the CLCV data; (c)the difference of surface albedo between the simulation of MODIS data and the MODIS Broadband Blacksky Surface Albedo; (d) the difference of surface albedo between the simulation of CLCV data and the MODIS Broadband Blacksky Surface Albedo; (e)the difference of surface albedo between the simulation of of CLCV data and MODIS data.

(a) (b)

(c)

图7 基于CLCV与MODIS陆面覆盖资料模拟的感热及其偏差:(a)基于MODIS陆面覆盖资料模拟的感热;(b)基于CLCV模拟的感热;(c)基于CLCV模拟的感热与基于MODIS陆面覆盖资料模拟的感热之差。

Fig.7 Heat Fluxes and their difference of the simulation of CLCV data and MODIS data: (a)the simulated heat fluxe based on the MODIS data; (b)the simulated heat fluxe based on the CLCV data;

(c)the difference of heat fluxe between the simulation of CLCV data and MODIS data.

中国植被分布规律

中国植被分布规律 (一)中国植被的水平分布规律1、纬向变化规律我国东南半部是季风区,发育着各种类型的中生性森林,由于自北而南的热量递增,明显地依次更替着下列森林带:寒温带针叶林带,温带针阔叶混交林带,暖温带落叶阔叶林带,亚热带常绿阔叶林带,热带季雨林、雨林带和赤道雨林带。 2。经向变化规律由于我国东临太平洋,因而夏季东南季风的强弱决定着降水的多少。自东南往西北,距海愈远,东南季风力量愈弱,降水愈少,所以植被按东南一西北近乎经度方向按下列规律更替:(1)温带针阔叶混交林或暖温带落叶阔叶林地区,(2)温带草原地区,在这地区内由东向西随着干燥度的递增,依次出现森林草甸草原带,典型草原带,荒漠草原带;(3)温带与暖温带荒漠地区,从东到西按水分状况可分为东阿拉善一西鄂尔多斯草原化荒漠,中亚东部荒漠和中亚西部荒漠。3。我国植被水平分布的几个特点(1)由于青藏高原的存在,迫使高原面上的西风环流向南北两侧分流,其北支急流加强了蒙古一西伯利亚高压,使其具有荒漠气候,故在北纬35”一50。之间形成了广阔的温带荒漠,成为世界上纬度最北的荒漠。蒙古一西伯利亚高压反气旋使草原向东南方向扩展,直达欧亚草原区的最南界,而且华北暖温带落叶阔叶林也偏向干旱性。(2)由于冬半年寒潮向南侵入低纬地区,因此亚热带常绿阔叶林和季雨林出现一定数量的落叶成分,同时热

带植被也向南退到北回归线以南的南海沿岸一线。(3)滇南和藏南的东喜马拉雅山地的热带山地植被向北挺进可达北纬29”,其原因是青藏高原隆起后,夏季强大湿热的西南季风受东喜马拉雅山和横断山脉阻挡,产生大量降雨,为热带雨林发育创造条件。同时由于青藏高原的屏障作用,使寒潮不能到达藏南也是重要原因之一。(4)我国亚热带地区面积广阔,南北延伸纬度达12。。夏季在强盛的太平洋东南季风影响下,炎热多雨,发育着广阔的亚热带常绿阔叶林,而在欧亚大陆的其它同纬度地区则为亚热带荒漠和稀树草原,或夏千冬湿的地中海硬叶常绿林和灌丛。(二)中国山地植被垂直分布的规律性1、我国湿润区的山地植被带谱结构和特征(1)山地植被垂直带谱的系列特点决定于山地所处的纬度,带谱的结构从北向南趋于复杂,层次增多。(2)山地植被垂直带谱的各个垂直带的海拔高度位置随纬度带由北向南而相应升高。(3)每一个纬度地带的山地植被垂直带谱中,都具有本地带特有的山地植被类型,反映了水平气候地带的特征。(4)在旱季显著的山地,同一垂直带谱内阴坡与阳坡的森林植被类型有较大差别;而在较湿润和旱季不明显的山地,阴阳坡的森林类型差别不大。2、我国干旱区山地植被垂直带谱结构和待征(1)从东到西,随着干旱程度的加强,山地植被的基带由:草甸草原荒漠草原—温带荒漠。(2)从东到西,山地森林带的位置由基带上升到中山带,这是与山地湿润带在干旱地区的上移相关的植被地理分布现象。(3)草原带位置也由东向西升高,在草原地区,它们是基带;到了荒漠地区的!妇

被子植物4大分类系统

被子植物4大分类系统 1、克朗奎斯特分类法 是由美国学者阿瑟·克朗奎斯特(1919年—1992年)最早于1958年发表的一种对有花植物进行分类的体系,1981年在他的著作《有花植物的综合分类系统》中最终完善。包括64个目和383个科,现在还有许多植物学家仍然使用这种分类体系,但大部分科学家都倾向于最新的APG II 分类法。 目录 木兰纲Magnoliopsida 1. 木兰亚纲Magnoliidae 2. 金缕梅亚纲Hamamelidae Hamamelididae 3. 石竹亚纲Caryophyllidae 4. 五桠果亚纲Dilleniidae 5. 蔷薇亚纲Rosidae 6. 菊亚纲Asteridae 百合纲Liliopsida 1. 泽泻亚纲Alismatidae 2. 槟榔亚纲Arecidae 3. 鸭跖草亚纲Commelinidae 4. 姜亚纲Zingiberidae 5. 百合亚纲Liliidae 克朗奎斯特分类法将被子植物分为两大纲: 2、哈钦松系统 这是英国植物学家哈钦松(J.Hutchinson)于1926 年和1934年在其《有花植物科志》I、II中所建立的系统。在1973年修订的第三版中,共有111目,411科,其中双子叶植物82目,342科,单子叶植物29 目,69科。 目录 主要特点 实际应用 哈钦松系统认为多心皮的木兰目、毛茛目是被子植物的原始类群,但过分强调

了木本和草本两个来源,认为木本植物均由木兰目演化而来,草本植物均由毛茛目演化而来,结果使得亲缘关系很近的一些科在系统位置上都相隔很远,如草本的伞形科和木本的山茱萸科、五加科;草本的唇形科和木本的马鞭草科等,这种观点亦受到现代多数分类学家所反对。 主要特点 a.两性花比单性花原始,花部分离,多数,螺旋状排列的比花各部合生、定数、轮生的进化,虫媒比风媒原始。在现代被子植物中,多心皮类包括木兰目和毛茛目是最原始的。 b.单被花和无被花是次生的,来源于双被花类;柔荑花序类群较进化,起源于金缕梅目。 c.单子叶植物和双子叶植物有共同的起源,木本植物起源于木兰目,草本植物起源于毛茛目。 哈钦松系统分科比较小,较易运用和掌握,被子植物在最后修正的系统里有411科。目前在我国,建立较晚的标本室,如中科院昆明植物所、华南植物所、广西植物所、福建、贵州的经济植物标本室,多用哈钦松系统。南方的高等院校植物标本室也多采用哈钦松系统排列标本。 有人认为1973年版比原版更不好用,比如有些双子叶植物科本来关系较接近,如唇形目与马鞭草目用草本支、木本支为标准在系统树很早被分开,但实际上关系很近,五加科与伞形科亦是如此。人们宁可用旧版而不用它的新版系统,认为新版加重二元思想的色彩。 a.两性花比单性花原始,花部分离,多数,螺旋状排列的比花各部合生、定数、轮生的进化,虫媒比风媒原始。在现代被子植物中,多心皮类包括木兰目和毛茛目是最原始的。 b.单被花和无被花是次生的,来源于双被花类;柔荑花序类群较进化,起源于金缕梅目。 c.单子叶植物和双子叶植物有共同的起源,木本植物起源于木兰目,草本植物起源于毛茛目。 实际应用 哈钦松系统分科比较小,较易运用和掌握,被子植物在最后修正的系统里有

简述各种化工流程模拟软件的特点及优缺点

简述几种化工流程模拟软件的功能特点及优缺点摘要:化工过程模拟是计算机化工应用中最为基础、发展最为成熟的技术。本文综合介绍了几种主要的化工流程模拟软件的功能及特点,并对其进行了简单的比较。 关键词:化工流程模拟,模拟软件,Aspen Plus, Pro/Ⅱ,HYSYS, ChemCAD l 化工过程概述 化工流程模拟(亦称过程模拟)技术是以工艺过程的机理模型为基础,采用数学方法来描述化工过程,通过应用计算机辅助计算手段,进行过程物料衡算、热量衡算、设备尺寸估算和能量分析,作出环境和经济评价。它是化学工程、化工热力学、系统工程、计算方法以及计算机应用技术的结合产物,是近几十年发展起来的一门新技术[1]。现在化工过程模拟软件应用范围更为广泛,应用于化工过程的设计、测试、优化和过程的整合[2]。 化工过程模拟技术是计算机化工应用中最基础、发展最为成熟的技术之一,化工过程模拟与实验研究的结合是当前最有效和最廉价的化工过程研究方法,它可以大大节约实验成本,加快新产品和新工艺的开发过程。化工过程模拟可以用于完成化工过程及设备的计算、设计、经济评价、操作模拟、寻优分析和故障诊断等多种任务。[3]当前人们对化工流程模拟技术的进展、应用和发展趋势的关注与日俱增。 商品化的化工流程模拟系统出现于上世纪70年代。目前,广泛应用的化工流程模拟系统主要有ASPEN PLUS、Pro/Ⅱ、HYSYS和ChemCAD。 2 Aspen Plus Aspen Plus简述

“如果你不能对你的工艺进行建模,你就不能了解它。如果你不了解它,你就不能改进它。而且,如果你不能改进它,你在21世纪就不会具有竞争力。”----Aspen World 1997 Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。1982年为了将其商品化,成立了AspenTech 公司,并称之为Aspen Plus。该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件,应用案例数以百万计。全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及着名的工程公司都是Aspen Plus的用户。 Aspen Plus特点 (1)产品具有完备的物性数据库物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。人们普遍认为Aspen Plus 具有最适用于工业、且最完备的物性系统。许多公司为了使其物性计算方法标准化而采用Aspen Plus 的物性系统,并与其自身的工程计算软件相结合。Aspen Plus 数据库包括将近6000种纯组分的物性数据:①纯组分数据库,包括将近6000 种化合物的参数。 ②电解质水溶液数据库,包括约900种离子和分子溶质估算电解质物性所需的参数。③固体数据库,包括约3314种固体的固体模型参数。④ Henry 常数库,包括水溶液中61种化合物的Henry 常数参数。⑤二元交互作用参数库,包括Ridlich-Kwong Soave、Peng Robinson、Lee Kesler Plocker、BWR Lee Starling,以及Hayden O’Connell状态方程的二元交互作用参数

中国植被的分布与气候关系

专业选修课论文 学校:云南师范大学学院:生命科学学院班级:08生科A 姓名:龚兴鹏 学号:084120010 科目:植物地理学 教师:崔明昆(副教授)

从气候的角度来论述我们国家植被的分布规律 作者:龚兴鹏 单位:云南师范大学生命科学学院08生科A班 学号:084120010 摘要:中国地域广阔、山体众多,是世界上植被类型最丰富的国家。在大尺度的宏观范围内,中国的植被的分布规律遵循纬向地带性、经向地带性和垂直地带性的规律,还受到地形,气候等因素的影响。本综述结合气候因素,论述我国植被的分布特点。 关键词:植被分布,气候。 正文: 我国植被分布具有明显的纬向地带性和经向地带性。由于我国位于世界上最广阔的欧亚大陆东南部的太平洋西岸,西北部深入大陆腹地。冬季盛行着大陆来的极地气团或北冰洋气团,常形成寒潮由北向南运行。夏季盛行着由海洋来的热带气团和赤道气团,主要是太平洋东南季风和印度洋西南季风带着湿气吹向大陆。又由于我国地形十分复杂,高山众多。东西走向的山脉对寒潮向南流动起着不同程度的阻挡作用,成为温度带的分界线。 东北至西南走向的山脉对太平洋东南季风深入内陆起着明显的屏障作用,与划分东南湿润气候区和西北干燥气候区的分界上有着密切的关系。西藏高原南部东西走向的山脉和南北走向的横断山脉,对印度洋西南季风的入境起着严重的阻碍作用。另外,来自北赤道的暖洋流在接近我国台湾东岸时,顺着琉球群岛转向日本本州东岸方向向东流去,因此这支暖洋流对我国大陆,特别是对北方气候未能发生直接增温加湿的作用,所以我国温带具有明显的大陆性气候。 在上述所有自然地理条件的综合影响下,我国从东南沿海到西北内陆受海洋季风和湿气流的影响程度逐渐减弱,依次有湿润、半湿润、半干旱、干旱和极端干旱的气候。相应的植被变化也由东南沿海到西北内陆依次出现了三大植被区域,即东部湿润森林区、中部半干旱草原区、西部内陆干旱荒漠区,这充分反映了中国植被的经向地带性分布。 1气候与中国植被的分布 1.1.气候制约着植被的地理分布 气候制约着植被的地理分布,植被是区域气候特征的反映和指示,两者之间存在密不可分的联系. 中国植被分区方案大都认为我国基本的植被区有8至9个,即针叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林以及雨林季雨林、草原、荒漠以及高寒植被.秦岭淮河线是一条重要的水分气候带,而不是温度带,不是亚热带植被的北界. 我国亚热带植被的北界基本上沿长江北岸,从杭州湾经太湖、安徽宣城、铜陵经大别山南坡到武汉往西,与WI值130-140 ℃·月一致. 我国热带区域的面积极小,仅分布在海南岛的东南部和台湾南端及其以南地区[2] 1.2 受寒流的作用,我国亚热带常绿阔叶林中,尤其是北亚热带森林中,落叶的成分较多。而夏季又受太平洋东南季风和印度洋西南季风的影响,使我国东南部地区和西南部地区可以获得大量的降水。地形的复杂,峰峦逶迤的高山,使东西去向

郑万钧裸子植物分类系统

郑万钧裸子植物分类系统(1978) 一、系统大纲 Division Gymnospermae 裸子植物门 Class Cycadopsida 苏铁纲 Order Cycadales 苏铁目 Fam. 1 Cycadaceae 苏铁科 Gen. Cycas 苏铁属 Class Ginkgopsida 银杏纲 Order Ginkgoales 银杏目 Fam. 2 Ginkgoaceae 银杏科 Gen. Ginkgo 银杏属 Class Coniferopsida 松杉纲 Order Pinales 松杉目 Fam. 3 Araucariaceae 南洋杉科 Gen. Araucaria 南洋杉属 Gen. Agathis 贝壳杉属 Fam. 4 Pinaceae 松科 Subfam. Abietoideae 冷杉亚科 Gen. Keteleeria 油杉属 Gen. Abies 冷杉属 Gen. Pseudotsuga 黄杉属 Gen. Tsuga 铁杉属 Sect. Heopeuce长苞铁杉组 Sect. Tsuga铁杉组 Gen. Cathaya 银杉属 Gen. Picea 云杉属 Sect. Picea云杉组 Sect. Casicta丽江云杉组 Sect. Omorica鱼鳞云杉组 Subfam. Laricoideae 落叶松亚科 Gen. Larix 落叶松属 Sect. Multiseriales 红杉组 Sect. Larix落叶松组 Gen. Pseudolarix 金钱松属

Gen. Cedrus 雪松属 Subfam. Pinoideae 松亚科 Gen. Pinus 松属 Subgen. Strobus 单维管束松亚属Sect. Cembra五针松组 Sect. Parrya白皮松组 Suben. Pinus 双维管束松亚属Sect. Sula长叶松组 Sect. Pinus油松组 Fam. 5 Taxodiaceae 杉科 Gen. Sciadopitys 金松属 Gen. Cunninghamia 杉木属Gen. Taiwania 台湾杉属 Gen. Cryptomeria 柳杉属 Gen. Glyptostrobus 水松属Gen. Taxodium 落羽杉属 Gen. Sequoiadendron 巨杉属Gen. Sequoia 北美红杉属 Gen. Metasequoia 水杉属 Fam. 6 Cupressaceae 柏科Subfam. Thujoideae 侧柏亚科Gen. Thujopsis 罗汉柏属 Gen. Thuja 崖柏属 Gen. Platycladus 侧柏属 Gen. Calocedrus 翠柏属Subfam. Cupressoideae 柏木亚科Gen. Cupressus 柏木属 Gen. Chamaecyparis 扁柏属Gen. Fokienia 福建柏属Subfam. Juniperoideae 圆柏亚科Gen. Sabina 圆柏属 Gen. Juniperus 刺柏属 Order Podocarpales 罗汉松目Fam. 7 Podocarpaceae 罗汉松科Gen. Podocarpus 罗汉松属

中国植被分布规律

中国植被分布规律 植被地理分布主要决定于热量和降水量,水热结合导致植被沿纬度地带性分布。从沿海向内陆随着降水量变化而使植被沿经度地带性更替。海拔的离度变化形成了植被的垂直地带性。这三方面的结合决定了一个地区植被的基本特点。 (一)中国植被的水平分布规律 1.纬向变化规律我国东南半部是季风区,发育着各种类型的中生性森林,由于自北而南的热量递增,明显地依次更替着下列森林带:寒温带针叶林带,温带针阔叶混交林带,暖温带落叶阔叶林带,亚热带常绿阔叶林带,热带季雨林、雨林带和赤道雨林带。 2。经向变化规律由于我国东临太平洋,因而夏季东南季风的强弱决定着降水的多少。自东南往西北,距海愈远,东南季风力量愈弱,降水愈少,所以植被按东南一西北近乎经度方向按下列规律更替: (1)温带针阔叶混交林或暖温带落叶阔叶林地区, (2)温带草原地区,在这地区内由东向西随着干燥度的递增,依次出现森林草甸草原带,典型草原带,荒漠草原带; (3)温带与暖温带荒漠地区,从东到西按水分状况可分为东阿拉善一西鄂尔多斯草原化荒漠,中亚东部荒漠和中亚西部荒漠。 3。我国植被水平分布的几个特点 (1)由于青藏高原的存在,迫使高原面上的西风环流向南北两侧分流,其北支急流加强了蒙古一西伯利亚高压,使其具有荒漠气候,故在北纬35”一50。之间形成了广阔的温带荒漠,

成为世界上纬度最北的荒漠。蒙古一西伯利亚高压反气旋使草原向东南方向扩展,直达欧亚草原区的最南界,而且华北暖温带落叶阔叶林也偏向干旱性。 (2)由于冬半年寒潮向南侵入低纬地区,因此亚热带常绿阔叶林和季雨林出现一定数量的落叶成分,同时热带植被也向南退到北回归线以南的南海沿岸一线。 (3)滇南和藏南的东喜马拉雅山地的热带山地植被向北挺进可达北纬29”,其原因是青藏高原隆起后,夏季强大湿热的西南季风受东喜马拉雅山和横断山脉阻挡,产生大量降雨,为热带雨林发育创造条件。同时由于青藏高原的屏障作用,使寒潮不能到达藏南也是重要原因之一。 (4)我国亚热带地区面积广阔,南北延伸纬度达12。。夏季在强盛的太平洋东南季风影响下,炎热多雨,发育着广阔的亚热带常绿阔叶林,而在欧亚大陆的其它同纬度地区则为亚热带荒漠和稀树草原,或夏千冬湿的地中海硬叶常绿林和灌丛。 (二)中国山地植被垂直分布的规律性 1.我国湿润区的山地植被带谱结构和特征 (1)山地植被垂直带谱的系列特点决定于山地所处的纬度,带谱的结构从北向南趋于复杂,层次增多。 (2)山地植被垂直带谱的各个垂直带的海拔高度位置随纬度带由北向南而相应升高。 (3)每一个纬度地带的山地植被垂直带谱中,都具有本地带特有的山地植被类型,反映了水平气候地带的特征。 (4)在旱季显著的山地,同一垂直带谱内阴坡与阳坡的森林植被类型有较大差别;而在较湿润和旱季不明显的山地,阴阳坡的森林类型差别不大。 2.我国干旱区山地植被垂直带谱结构和待征 (1)从东到西,随着干旱程度的加强,山地植被的基带由:草甸草原—典型草原—荒漠草原—温带荒漠。 (2)从东到西,山地森林带的位置由基带上升到中山带,这是与山地湿润带在干旱地区的上移相关的植被地理分布现象。 (3)草原带位置也由东向西升高,在草原地区,它们是基带;到了荒漠地区的!妇地则成为第二垂直寸告。 (4)在干旱地区,气候愈干旱,山地植被垂直带谱结构愈趋于简化。 (5)干旱地区山地植被垂直带谱的坡向性十分显著,而在湿润区由于湿度条件较一致,不同

植物的分类系统

植物的分類系統 從我國古代有關植物的記載情形,皆以其用途為分類,因此大致以藥用及食用植物最為常見;國外至十六世紀,在植物分類上已有顯著的進步,如1620年Bauhin氏著作中,已有屬名、種名;另Ray氏根據胚胎(Embryo)而分為雙子葉植物與單子葉植物,並在其著作中將植物區分為: Ⅰ、草本植物(Herbae) (Ⅰ)無花植物(Imperfectae or Crytogamae) (Ⅱ)有花植物(Perfectae) Α、雙子葉植物(Dicotyledones) Β、單子葉植物(Monocotyledones) Ⅱ、木本植物(Arbores) (Ⅰ)雙子葉植物(Dicotyledones) (Ⅱ)單子葉植物(Monocotyledones) 至1735年Linnaeus氏創人為分類法,植物分類因此有最初之分類系統,之後經植物學家不斷的刪改並作成新的分類法【De Jussieu (1789)的自然分類系統;De Candolle(1813)刪改,及J. Lindley (1830)、S. Endlicher(1836~1840)的新分類法等】。1827年R. Brown 發現松柏類及蘇鐵類之胚珠裸露,於是將植物分為裸子植物和被子植物,此使植物的分類更趨進步。到了1859年Darwin氏發表「物種起源」之後,於分類上有很大的變化,此時意開始注意植物的親緣關係。由於各家分類觀點不同,因此在植物分類系統上亦有所差異,尤以種子植物差異最鉅,茲就各家分類系統選介如下: 一、Bentham and Hooker System 此分類系統以De Jussieu(1789)之排列加以擴大,並將De Candolle(1818)之系統予以解釋;Bentham & Hooker.(1863~1880)所著植物誌屬,為使成為植物分類的實用範本,故在排列上以最便於鑑定標本的方式做成下列分類系統。 甲、雙子葉植物門(Dicotyledons) 1.離瓣區(Polypetalae) 2.合瓣區(Gamopetalae) 3.一重花被區(Monochlamydeae)—即無花瓣類(Apetalae)乙、裸子植物門(Gymnospermae) 丙、單子葉植物門(Monocotyledons)

中国植被的分布与气候地形的关系

从气候的角度论述我国植被分布规律 摘要:中国地域广阔、山体众多,是世界上植被类型最丰富的国家。在大尺度的宏观范围内,中国的植被的分布规律遵循纬向地带性、经向地带性和垂直地带性的规律,还受到地形,气候等因素的影响。本综述结合气候,地形等因素,论述我国植被的分布特点。 关键词:植被分布,气候,地形 我国位于欧亚大陆东南部季风气候区,幅员辽阔,地形结构特别复杂,具有从寒温带到热带,从湿润到极端干旱的不同气候带(区)。同时,我国西北位于世界最大的陆地——欧亚大陆的腹地,东南濒临世界最大的海洋——太平洋,西南有世界最高的高原——青藏高原。这样的地理配置使我国气候类型多样,气候与环境的显著特点呈现出高度的不稳定性,而由此导致的我国植被分布既有水平地带性分布,又有垂直地带性分布,还受到气候等因素的很大的影响[1]。 从广东湛江北上至黑龙江省最北端的漠河,从南到北,沿着纬度方向有规律地更替的是纬向地带性植被分布。因为随着纬度的增加,温度会降低,平均纬度每增加1度,温度会下降0.5℃~0.6℃。由于温度随纬度增加而逐渐下降就使南方热带和亚热带植物种类因无法适应低温而不能分布到纬度较高的区域,这样就在从南到北的方向,由于温度的不同,便形成了热带气候、亚热带气候、暖温带气候、温带气候和寒温带气候。在不同的气候带下就发育着不同的植被类型。 但是从上海到达新疆的乌鲁木齐,却穿越了东部的森林区、中西部的草原区和西部的荒漠区。也就是说,从东部至西部你经历了中国的湿润区、半湿润区和干旱区3个气候类型。 1 中国植被的地带性分布 1.1 中国植被经向地带性分布 我国东南部和东部濒临太平洋,而西北部则处于欧亚大陆的腹地,像新疆的首府乌鲁木齐,东到太平洋3500多千米,西离大西洋6900多千米,北距北冰洋3400多千米,南至印度洋约2500千米。再加上四周被高山包围;北有阿尔泰山、西有准噶尔界山、南有昆仑山、东有北山等,使上空大气环流中的水汽又很难到达新疆上空,因此形成了东西地区水分巨大的不同。导致水分从我国东南沿海向西北内陆深入的过程中,降水越来越少,夏季温度越来越高,大陆性气候越来越强,从而使植被发生了变化。这种以水分条件为主导因素,引起植被分布由沿海向内陆发生更替的分布格式称为植被的经向地带性。 1.2 中国植被水平地带性分布 植被分布的水平地带性在我国表现得十分明显。地带性植被是指能够最充分地反映一个地区气候特点的植被。我国位于世界上最广阔的欧亚大陆东南部的太平洋西岸,西北部深入大陆腹地。冬季盛行着大陆来的极地气团或北冰洋气团,常形成寒潮由北向南运行。侵入我国的寒流大致有三条主要路线;第一条是由西伯利亚西北部出发,向南由新疆或蒙古侵入河西走廊进入我国内地;贯穿中国大陆;第二条是由西伯利亚东部向南经过我国东北、内蒙古到达华北平原,遇到泰山阻挡后分为两支,其中一支由山东半岛北部入渤海,另一支在大陆南进时又受大别山和桐柏山的阻碍,再次分为二股气流危害我国南方地区;第三条是由西伯利

PROII流程模拟应用实例

3.7 过程系统模拟的应用实例 化工流程模拟软件的种类虽然较多,但针对化工过程模拟的基本思想和方法却相通。Aspen Plus应用非常广泛,下面我们以乙苯生产过程乙苯精馏塔生产实例为例介绍Aspen Plus稳态模拟的基本方法和基本思想。 某干气制乙苯装置中,干气中的乙烯与苯催化反应生成乙苯,反应产物中同时包括反应副产品丙苯、二乙苯、多乙苯和没有反应完全的苯。反应物经过苯塔分离脱除苯后进入乙苯塔、丙苯塔获得乙苯、丙苯产品。已知进入乙苯塔物料含苯0.2%(摩尔分数,下同)、乙苯77%、丙苯10%、二乙苯12.8%,流量8679kg/h,压力1.45MPa(绝压,下同),温度281℃。乙苯塔为93块浮阀塔盘,进料位置为第40块塔板,操作中,塔顶压力0.52MPa,冷凝器后压力0.5MPa,塔顶温度210℃,塔底温度254℃,回流量19000kg/h,塔顶产品中乙苯含量99.5%,釜液中乙苯含量1.5%,塔顶为全凝器,塔底为热虹吸式再沸器。 生产中对乙苯产品指标有严格限制,要求乙苯产品纯度大于99.6%,同时为较小物耗要求乙苯塔釜液乙苯含量小于1%,试通过模拟分析提出改进方案。 使用Aspen Plus进行模拟的基本步骤: (1)选择模板 (2)选择运行类型 (3)创建一个流程 (4)规定计算的全局信息 (5)规定组分 (6)选择物性方法 (7)输入物流规定 (8)输入模型规定 (9)运行模拟 (10)检查结果 (11)灵敏度分析 (12)生成报告 1. 建立一个新的运行 当启动Aspen Plus并建立一个新的模拟时,可以从一个空白模拟着手或者从一个模板着手,见图3-27。模板设定了特定工业通常使用的缺省项包括测量单位、所要报告的物流组成信息和性质、物流报告格式、对游离水选项的缺省设置、性质方法、其它特定的应用缺省。 Aspen Plus 内置以下列模板: ●空气分离 ●化学工艺 ●电解质 ●气体加工

自然植物群落的类型及中国植被的分布

第十章 自然植物群落的类型及中国植被的分布 第一节 自然植物群落的主要类型和分布 世界上不同的地带生长着不同类型的植物群落。它们的分布,决定于群落所在的生态环境和历史原因,但是气候常在其中起着主导的作用。因此,大多数类型的植物群落在分布上是有地带性的。以下将分别叙述世界植物群落的基本类型和他们的分布。 一、常雨林和红雨林 这两类群落都出现在潮湿的地带。 常雨林又称为潮湿热带雨林,分布在终年湿润多雨的热带(年雨量在2000毫米以上,分配均匀)。世界上面积最大的常雨林分布在南美亚马孙河流域和赤道非洲的西部,其他如中美的东部,印度西南沿海,中印半岛的西部,我国的台湾南部、海南岛,以及许多热带岛屿上,也都有出现。常雨林分布在雨量最充沛、热量最丰富,热、水与光的常年分配最均匀的地带;相应地,常雨林就成为陆地上最茂盛的植物群落。在常雨林里,植物种类很多,每公顷的地面上可以出现二、三百种以上的树种(也有种类较少的情况)。树木的分枝少, 树 冠小,树身高挺,有些树种在树干下部 产生许多板状跟、像护墙一样围绕着高 大的树身。由于乔木的高度不等,因此 常雨林的树冠常参差不齐。成层结构很 发达,乔木层多至4~5层,下面还有灌 木层和草本层。藤本植物纠缠交错,如 棕榈科的省藤属(Calamus )缠绕茎长可 达300米,附生真蕨类和附生的兰科植 物最为常见(图10-1)。这些附生植物 大量出现,种类也很多。除附生的藻类 和藓类外,还经常出现附生的蕨类和有 花植物,尤其是附生植物不但生在枝干 上,还生在叶上,似乎形成特殊的空中 花园。常雨林中所有植物都是常绿的, 终年生长,轮流开花。很多树木,例如 可可属(Theobroma )、木波罗属 (Artocarpus )、榕属(Ficus )以及柿属 (Diospyros )等的许多种,能在树干和 老茎上直接开花结实(图10-2)。常雨林中所有植物的芽都没有牙鳞。林内湿度很高,林下植物具有大而柔软的叶, 显示出湿性植物的特征;但上层乔木的 叶由于有时接触到晴朗炎热的天气,所以通常革质、坚硬、具光泽,带有旱生特征。

裸子植物的简单分类

裸子植物: 松科:冷杉,雪松,金钱松,湿地松,火炬松,赤松,黑松,五针松。 杉科:水杉,池杉,落雨杉,蜀杉,杉木,南洋杉,中山杉。 柏科:龙柏,金叶桧,园柏,相木,侧柏,日本扁柏,日本花柏。 罗汉松科:罗汉松,竹柏。 杨柳科:意杨,响叶杨,小叶杨垂柳,旱柳,银牙柳,何柳。 木兰科:广玉兰,白玉兰,紫玉兰,含笑,烈火楠,木莲,白兰花。 壳斗科:青冈,苦槠,板栗,锥栗,白栗。 榆科:朴树,榉树,珊瑚朴,琅榆,糙叶树,垂枝榆。 胡桃科:枫杨,美国山胡桃,山胡桃,胡桃。 大戟科:油桐,山麻杆,乌桕,算盘子,麻疯树。 豆科:槐树,刺槐,龙爪槐,紫荆,巨紫荆,合欢,山合欢,金合欢,紫藤,油麻藤,紫穗,槐,云实,三皂荚,皂荚,凤凰木,黄檀,花榈木,里荆树。 蔷薇科:蔷薇亚科:月季,野蔷薇,木香,粉团蔷薇,隶棠,金英子,无刺蔷薇。 李亚科:桃,梅,李,杏,紫叶李。 苹果亚科:贴根海棠,垂丝海棠,西府海棠,木瓜海棠。 山茶科:梅茶,山茶,美人茶,油茶,木何。 杜仲科:杜仲。 四照花科:锦带花,红瑞木,灯槭台树,山茱萸,毛梾。 木犀科:桂花,女贞,金森女贞,小腊,水腊,小叶女贞,对节白蜡,白蜡,犀木,黄馨,迎春,探春。 冬青科:龟甲冬青,枸骨,铁杆冬青,大叶冬青。 藤黄科:金丝桃,金丝梅。

忍冬科:珊瑚树,六道木,金银花,荚蒾。 樟科:樟树,红楠,浙江楠,浙江樟,紫楠树,紫楠,舟山新木姜子,乌药,皮樟樟,刨花楠。 卫矛科:卫矛,丝绵木,大叶黄杨。 漆树科:南酸枣,黄莲木,盐肤木。 槭树科:樟树槭,鸡爪槭,红枫,三角枫,五角枫。 山矾科:山矾,白檀,老鼠矢。 桑科:桑,拓树,无花果,小叶榕,印度榕,天仙果,霹雳。 夹竹桃科:夹竹桃,落石。 茜草科:栀子花,高山栀子花,小叶栀子花,六月雪,白马骨。 杜鹃花科:马银花,闹羊花,毛白杜鹃,天目杜鹃,云锦杜鹃,黄山杜鹃。胡颓子科:佘氏羊奶子,红皮树。 金缕梅科:枫香,蚊母,继木。 无患子科:无患子,黄山栾树。 大风子科:榨木。 五加科:刺秋,五加。常青藤。 芸香科:枳,野胡椒,香泡,柑橘,佛手玳玳。 猕猴桃科:猕猴桃。 旋花科:花叶蔓常青藤。 玄参科:泡桐。 紫薇科:凌霄,火棘。 杨梅科:海桐。 单子叶植物:百科,剑麻。、

中国植被分布规律

植被地理分布主要决定于热量和降水量,水热结合导致植被沿纬度地带性分布。从沿海向内陆随着降水量变化而使植被沿经度地带性更替。海拔的离度变化形成了植被的垂直地带性。这三方面的结合决定了一个地区植被的基本特点。 (一)中国植被的水平分布规律 1.纬向变化规律我国东南半部是季风区,发育着各种类型的中生性森林,由于自北而南的热量递增,明显地依次更替着下列森林带:寒温带针叶林带,温带针阔叶混交林带,暖温带落叶阔叶林带,亚热带常绿阔叶林带,热带季雨林、雨林带和赤道雨林带。 2。经向变化规律由于我国东临太平洋,因而夏季东南季风的强弱决定着降水的多少。自东南往西北,距海愈远,东南季风力量愈弱,降水愈少,所以植被按东南一西北近乎经度方向按下列规律更替: (1)温带针阔叶混交林或暖温带落叶阔叶林地区, (2)温带草原地区,在这地区内由东向西随着干燥度的递增,依次出现森林草甸草原带,典型草原带,荒漠草原带; (3)温带与暖温带荒漠地区,从东到西按水分状况可分为东阿拉善一西鄂尔多斯草原化荒漠,中亚东部荒漠和中亚西部荒漠。 3。我国植被水平分布的几个特点 (1)由于青藏高原的存在,迫使高原面上的西风环流向南北两侧分流,其北支急流加强了蒙古一西伯利亚高压,使其具有荒漠气候,故在北纬35”一50。之间形成了广阔的温带荒漠,成为世界上纬度最北的荒漠。蒙古一西伯利亚高压反气旋使草原向东南方向扩展,直达欧亚草原区的最南界,而且华北暖温带落叶阔叶林也偏向干旱性。 (2)由于冬半年寒潮向南侵入低纬地区,因此亚热带常绿阔叶林和季雨林出现一定数量的落叶成分,同时热带植被也向南退到北回归线以南的南海沿岸一线。 (3)滇南和藏南的东喜马拉雅山地的热带山地植被向北挺进可达北纬29”,其原因是青藏高原隆起后,夏季强大湿热的西南季风受东喜马拉雅山和横断山脉阻挡,产生大量降雨,为热带雨林发育创造条件。同时由于青藏高原的屏障作用,使寒潮不能到达藏南也是重要原因之

气候对中国植被分布规律的影响

气候对xx植被分布规律的影响 [摘要]: 中国幅员辽阔,跨纬度较广,距海远近差距较大,加之地势高低不同,地形类型及山脉走向多样,因而气温降水的组合多种多样,形成了多种多样的气候。中国气候复杂多样,会对植被分布产生影响。一定地区内植物群落的总体称作植被,植物群落是构成植被的基本单位。地球上不同植被类型的分布基本上决定于气候条件,主要是热量和水分以及其它有关的自然要素。植被自北向南依次分布着针叶落叶林—温带针叶落叶阔叶林—暖温带落叶阔叶林一北亚热带含常绿成分的落叶阔叶林一中亚热带常绿阔叶林一南亚带常绿阔叶林—热带季雨林、雨林。 [关键词]: xx植被自然要素气候条件分布规律 一、xx气候的特征 从气候类型上看,东部属季风气候(又可分为热带季风气候、亚热带季风气候、温带季风气候),西北部属温带大陆性气候,青藏高原属高寒气候。中国的气候具有夏季高温多雨、冬季寒冷少雨、高温期与多雨期一致的季风气候特征,受冬、夏季风交替影响的地区广,是世界上季风最典型、季风气候最显著的地区。 和世界同纬度的其他地区相比,中国冬季气温偏低,而夏季气温又偏高,气温年较差大,降水集中于夏季,这些又是大陆性气候的特征。因此中国的季风气候,大陆性较强,也称作大陆性季风气候。 二.xx植被的主要类型 我国几乎包括世界上除了极地冻原以外所有主要植被类型,并有高原高寒植被。全国自然植被包括29植被型、52亚型和600多个主要群系。植被水平分布的纬向变化,首先在气候上自北向南依次出现寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带气候,因此受气候影响,植被自北向南依次分布着针叶落叶林—温带针叶落叶阔叶林—暖温带落叶阔叶林一北亚热带含常绿成分的落叶阔叶林一中

我国主要的植被类型

1、我国主要的植被类型:草原、荒漠、热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针 叶林 2、我国每年3月12日为植树节 第一章人的由来 1 2进化论的建立者是19世纪的达尔文 3、演变大致过程:环境变化→下地生活→直立行走→前肢解放→制造工具→大 脑发达→产生语言 3 输精管---输送精子 4 输卵管---输送卵细胞,受精的场所。 胎儿与母体物质交换的场所是胎盘。 5青春期的身体变化 (1)身高突增是青春期的一个显著特征,神经系统以及心脏和肺等器官功能也明显增强。 (2)性器官迅速发育:男孩出现遗精,女孩会来月经。 6 第二章人体的营养 1 种为组成细胞的主要有机物,能提供能量。水是人体细胞的主要成分之一,约占体重的60%-70% 含糖类较多的食物奶、蛋、鱼、肉 含蛋白质较多的食物肥肉、大豆、花生 含脂肪较多的食物葡萄糖、蔗糖、淀粉 无机盐:钙——儿童缺钙易患佝偻病(鸡胸、X形或O形腿),牛奶 中老年人,易患骨质疏松症。 磷——厌食、贫血、肌无力、骨痛 铁——缺铁性贫血(乏力、头晕)动物肝脏、菠菜碘——地方性甲状腺肿、儿童的智力和体格发育出现障碍海带、紫菜、碘盐 锌——生长发育不良、味沉发生障碍 维生素A——皮肤干燥,夜盲症,干眼症鱼肝油、动物肝脏 维生素B ——神经炎,脚气病,消化不良,食欲不振 1

维生素C ——坏血病,抵抗力下降、牙龈出血 桔子 维生素D ——佝偻病、骨质疏松症 牛奶等 2 消化道:口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠、肛门。 收器官) 消化腺:唾液腺——唾液淀粉酶 肝脏——胆汁(化成脂肪微粒) 胃腺——胃蛋白酶 胰腺、肠腺——含有消化糖类、 蛋白质和脂肪的酶。 3、三大营养物质的消化过程: 4小肠是人体吸收营养物质的主要器官(胃、小肠) (胆汁)

2020年整理化工系统过程模拟与优化.doc

学号:20095053007 《化工系统工程》课程论文 学院化学化工学院 专业化学工程与工艺 年级2009级 姓名 论文题目化工系统过程模拟与优化 指导教师职称讲师 成绩 2012年6月15日

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化工系统过程模拟与优化 摘要:化工系统过程模拟是计算机化工应用中最为基础、发展最为成熟的技术之一。本文从分子模拟、单元过程模拟及流程模拟三个模拟层次综述其发展现状及发展趋势。并对过程的优化和当前流行的国际国内商业化化工过程模拟软件及其主要功能、应用领域作了系统的总结。 关键词:过程优化;分子模拟;过程模拟;流程模拟 Abstract:Chemical process simulation system is the most basic computer chemical application, development of one of the most mature technology. This article from molecular simulation, unit process simulation and process simulation three simulation in its development level situation and the development tendency. And the process optimization and the current popular international and domestic commercial chemical process simulation software and its main function and application field is the summary of the system. Keywords:Process optimization; Molecular simulation; Process simulation; Process simulation 前言 利用计算机高超的能力解算化工过程的数学模型[1],以模拟化工过程系统的性能,这种技术早在50 年代已开始在化学工业中应用。经过40年的发展,现已成为一种普遍采用的常规手段,广泛应用于化工过程的研究开发、设计、生产操作的控制与优化,操作工的培训和老厂技术改造。而且随着计算机硬件的性能价格比的迅速提高、软件环境的改善与丰富,过程模拟技术发展的势头有增无减。 1 发展迅猛的成因 这种发展的成因可以归结为以下几个方面: 首先,化工行业市场竞争剧烈,要求化工新产品、新工艺开发周期短,用数学模拟可以大大加快筛选进度、减少实验工作、提高工程放大倍数、降低研究开发成本,

化工过程模拟分析与优化综合作业

化工过程模拟分析与优化综合作业 一、概念题 (1)过程系统由一些特定功能的过程单元按照一定的方式相互联结而组成,单元间通过、能量流和信息流相连而构成一定的关系。(2)过程系统的含义已不局限于生产工艺过程,而逐步延伸到经营管理业务和决策过程,即。 (3)如下图所示的示意图,为。 (A、过程系统分析;B、过程系统综合;C、过程系统优化) 给定的过程系统待求的输出 指定的 输入 (4)过程系统综合研究的主要课题有:反应路径综合、反应器网络综合、换热器网络综合、、、控制系统综合、全流程系统综合及过程系统能量、质量集成。 (5)过程系统模拟,包括稳态过程系统模拟和。对于化工过程工艺方案设计,常采用。 (6)过程系统优化可分为和结构优化。 (7)过程系统分析与综合课程研究的主要方法和策略是建立过程系统的,描述出系统中每一单元及总体性能,并给以评价。(8)建立单元过程的数学模型,一般选择和“黑箱”实验法。(9)复杂蒸馏塔的数学模型M、E、S、 H方程组是指、 、液相及气相摩尔分数加 和归一方程、能量衡算方程。 (10)如右图所示的混合器,进料组分 数为C,则其自由度d 为。 (11)说出一种常用的化工过程稳态模拟软件。(12)处热、冷物流间传热温差最小,它限制了进一步回收过程系统的能量,构成了系统用能的“瓶颈”;可通过

方法,以“解瓶颈”。 (13)一热回收换热网络,如选用的热、冷物流间匹配换热的最小允许传热温 差min T 增大,则该过程系统所需的最小公用工程加热负荷 min H ,Q ,过程系统所能达到的最大热回收max R,Q 。 (增大、减小、不变、不确定) (14)如下图所示的a 、b 、c 三种不同的热机放置方式, 为有效的放置。 (a) (b) (c) (15)如图,在T-H 图中有三条热流股,试画出其组合曲线。 T O H (16)如图采用中间再沸器与过程系统进行有效能量进行能量集成,图(a )为流程图,图(b )为系统总组合曲线(不含中间再沸器)。试在图(b )中画出中间再沸器示意图,确定其位置在夹点上方还是夹点下方。

中国植被

(一)《中国植被》分类系统 吴征镒教授主编的《中国植被》一书(科学出版社,1980年),采用的分类单位有三级,即植被型(高级单位)、群系(中级单位)和群丛(基本单位)。每一级分类单位之上各设一个辅助单位,即植被型组,群系组与群丛组。此外,在某些主要分类单位之下设亚级,如植被亚型,亚群系等。各级分类单位的具体划分标准如下。 植被型组:凡是建群种生活型相近并且群落的形态外貌相似的群落联合为植被组,如针叶林、阔叶林、荒漠、沼泽等,全国共划分出10个植被型组。 植被型:在植被型组内,把建群种生活型相同或近似,同时对水热条件生态关系一致的植物群落联合为植被型,如寒温带针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林等。全国共分出29个植被型,其中地带性植被型26个,它们各自反映了一定的生物气候带,例如常绿阔叶林是亚热带湿润区域的代表等,其余3个植被型为隐域性植被,即草甸、沼泽、水生植被。 植被亚型:在植被型内根据优势层片或指示层片的差异进一步划分亚型。如落叶阔叶林分三个亚型,一是典型落叶阔叶林,以温带落叶阔叶乔木层片占绝对优势,为温带湿润地区地带性植被的代表类型;二是山地杨桦林,以杨柳科与桦木科的小叶树种占优势,常见于温带山地,多具次生性质。三是河岸落叶阔叶林,以耐湿的或耐盐湿的乔木树种占优势,与特殊的地下水条件相联系。 群系组:在植被型或亚型范围内,根据建群种亲缘关系近似(同属或相近属)、生活型近似或生境相近划分群系组,如温性常绿针叶林可分出温性松林、侧柏林等群系组,典型草原可分出丛生禾草草原、根茎禾草草原、小半灌木草原等群系组。 群系:凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为群系。如辽东栎林、大针茅草原、红砂荒漠、芨芨草草甸,等等。

中国植被分布地地带性规律

中国植被分布的地带性规律 06王晓云14应用生物科学 摘要:本文以中国的自然地理为基础,描述了中国植被地带性分布的规律。国自然地理环境复杂多样,气候、湿度、地形甚至土壤,都会对植被分布产生影响,在地理环境的影响下,我国植被分成八个分区,我国的植被分布具有明显的纬度地带性和经度地带性。热量分带和构造分区都是基本地域分异规律的典型表现,它们构成了不同形式的地域分异的基础。 关键词:植被自然地理地带性规律中国 引言:纬度地带性规律:每个地带与纬线大体平行地伸展为条状。成因:太阳辐射受地球形状影响,从赤道向两极递减的结果。即其以热量为主要基础。分布:热带——亚热带——温带——亚寒带——寒带(陆地自然带) 经度地带性规律:从大陆滨海地区向陆方向显示自然带的逐渐更替,大致与经线项平行伸展为条状带。成因:以水分条件为主要影响。分布:低纬度和高纬度地区水分条件变化较小,经度地带性不明显,中纬度地区最明显。大陆东部:(季风、常绿、落叶)落叶林——温带草原——温带沙漠带大陆西部:地中海式气候常绿硬叶林-温带海洋气候温带落叶林——温带草原——温带沙漠带。 垂直地带性高山地区,从山顶到山麓的水热状况随高度增加而变化。每增加1000没米,温度下降6度。低纬地区的高山地区表现最为明显。如青藏高原。 经度地带性和纬度地带性并无从属关系,它们处于相互联系的统一体中。某一地区植被分布的水平地带性规律,决定于当地热量和水分的综合作用,而不是其中一种因子 世界植被的纬度地带性规律:北半球自北至南依次出现寒带的苔原、寒温带的针叶林、温带的夏绿阔叶林、亚热带的常绿阔叶林以及赤道的雨林,大体上是沿纬度排列的。 欧亚大陆中部与北美中部,自北向南依次出现苔原、针叶林、夏绿林、草原和荒漠,植被分布也呈现明显的纬度地带性。但这种分布规律是相对的,常受海陆位置、地形、洋流性质以及大气环流等因素的强烈影响。 世界植被经度地带性:太阳辐射是地球表面热量的主要来源,随着地球纬度的高低不同,地球表面从赤道向南、向北形成了各种热量带。植被也随着这种规律

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