生物羣區

Biome(生物羣區)是生態系統單元中的最高層次，現已廣泛用於生物多樣性和全球生態學的研究中，過去該詞一直譯作“生物羣落”或“生物羣系”，但從其定義來看均不確切。Botkin等(1986)的Biome定義是“包括在一個地理區域內的、面向同一氣候條件、並有着相同生活週期、氣候適應性與自然結構的優勢種的一系列生態系統”。Biome是“一個主要的陸地或海洋的生態區(如，熱帶雨林生物羣區、熱帶海洋生物羣區、荒漠生物羣區、凍原生物羣區、針葉林生物羣區等)，是一系列連續的生態系統”。Watson等(1995)更明確地將Biome定義為“一個洲際尺度的區域，以其特殊的植被和氣候為特徵”。可見，Biome是具有一定氣候代表性的生態系統類型的區域，故可譯為“生物羣區”，以表示其中既有類型的概念，也有區域的意義。生物羣區是以植物功能類型(plant functional types，PFTs)的特殊組合為特徵的，例如，北方針葉林是以北方針葉樹與不耐蔭的北方夏綠喬木佔優勢；稀樹草原則是典型的雨綠喬木與熱帶C₄多年生禾草的混合體。它不僅包括植物區系，也包括動物區系在內，將Biome譯作“生物羣區”較強調了“地帶性”的原則。 ^[2] 

依據優勢植物功能型歸併中國的21類潛在生物羣區：北方(寒温帶)落葉林、北方(寒温帶)常綠林、冷温帶針闊葉混交林、温帶落葉闊葉林、暖温帶(亞熱帶)落葉常綠闊葉混交林、暖温帶(亞熱帶)常綠闊葉林、暖温帶(亞熱帶)常綠闊葉季風林、熱帶雨林、熱帶季雨林、熱帶落葉林、紅樹林、乾旱疏林/稀樹草原、温帶草甸/稀樹草原、温帶草原、温帶半草原、温帶荒漠、温帶半荒漠、高山/亞高山針葉林、高山/亞高山灌叢/草旬、高山/亞高山草原和高山/亞高山荒漠如果考慮現狀農業植被類型：一年一熟農作物、二年三熟農作物、一年二熟農作物和一年三熟農作物，可歸併為25類現狀生物羣區。這是全球生態學和古生態學研究中區域尺度上我國植物功能型和生物羣區分類的一次嘗試。 ^[1] 

基於最大熵模型，構建中國植物功能型-生物羣區與氣候因子的關係，分析了1971～2010年中國生物羣區（潛在）地理分佈及其淨第一性生產力動態，評估了各生物羣區對氣候變化的適應性和脆弱性，並基於“典型濃度路徑”排放氣候情景預估了2011～2040年中國植物功能型-生物羣區的變化。主要結論如下：

(1)基於《中華人民共和國植被圖(1∶100萬)》的植被數據，結合能量平衡方程、水分平衡方程及決定植物地理分佈的氣候機制給出了決定植被分佈的6個氣候因子，即年降水量、年輻射量、極端最低温、年均温度、最暖月平均温度和最冷月平均温度，採用最大熵模型構建了中國植物功能型地理分佈與氣候因子的關係，模擬的中國生物羣區地理分佈達Kappa一致性檢驗到“很好”水平。

(2)1971～2010年期間，中國生物羣區的分佈格局基本不變。隨着時間推移，生物羣區出現了輕微的向北和向西推移趨勢，各植物功能型及其構建的生物羣區表現出不同程度的適應或輕度脆弱。各生物羣區面積及其淨第一性生產力總量的變化主要是由於北方針葉林、温帶荒漠、高寒灌叢草甸、高寒草原和高寒荒漠的轉變所致，即寒冷、乾旱條件下的植被對氣候變化敏感，它們的變化牽動着植被格局的變化。尤其在青藏高原西南部，温帶荒漠草原表現出較高的拓展適應性使部分高寒類生物羣區向温帶荒漠草原轉變。

(3)未來RCP4.5和RCP8.5情景下，2011～2040年中國生物羣區分佈表現出明顯的北移西擴，尤其反映在東北、內蒙古中東部、新疆、青藏高原、雲南以及海南等地。温度增加使得中國植被淨第一性生產力出現升高趨勢。大部分生物羣區在未來氣候情景下表現出不同程度的脆弱。温帶落葉闊葉林和温帶草甸草原的適應性較強，其分佈面積和總淨第一性生產力均大幅增加。亞熱帶常綠闊葉林分佈及其淨第一性生產力變化較小，表現出輕度適應或輕度脆弱。熱帶季雨林和温帶草甸草原表現出高的拓展適應性。北方針葉林、高寒草原和高寒荒漠的退化與近40年的變化趨勢基本相同。 ^[3]