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演替
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一个特定地区的自然植被是在被称为演替（succession）的阶段顺序中发育的，直到同自然环境达到平衡的最终阶段为止。演替通常从比较简单的先锋植物群落——即第一批生物（例如地衣）开始，占据裸露的岩石。它们开始了土壤形成过程。随着时间推移，先锋群落改变着环境，当环境变化比较明显时，在原始条件下不能生存的植物出现了，并且最终战胜了先锋群落。例如苔藓和蕨类代替了地衣（图4.30）。
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图 4.30 温带落叶林区理想化的植物演替。在每个演替阶段，通常都有数量日益增多的植物种类。任何地方，独特的植物种类取决于基岩、高度、温度、阳光和降雨等因素的局部差异。
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资料来源：Biosphere 2000：Protecting Our Global Environment, 3d ed. by Donald G. Kaufman and Cecillia M. Franz. (New York: Harper Colins Publishers, 2000), Fig. 5.3, p.86.
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由于每个演替中的群落通过改变表土、土壤结构和土壤保持水分的能力等方面为后续的群落准备好条件，所以这种植被演替过程便能继续进行。一般而言，每一个后续的群落都呈现出物种数量和植物高度的增加。沿用先前的例子，苔藓和蕨类又可被草类替代。一旦土壤中有足够多的腐殖质积累，后者就又被灌木，以及随后被乔木代替。图4.30所描述的植物演替理想图式需要数百年，甚至数千年才能实现。
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植物群落在一个特定区域演替的最终阶段称为顶极群落（climax community），也就是植物在一个区域同气候和土壤处于平衡的自我延续的组合。然而，顶极群落并不是永久的，它们随着环境状况的改变而变化。火山爆发、森林大火、水灾、旱灾和其他干扰可改变环境，使植物发生变化。
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自然植被区
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图4.31表示了世界自然植被区的总格局。在全年雨量大而分配均匀的比较炎热的地区，植被类型是热带雨林（tropical rain forest）。森林通常由生长浓密的乔木组成，形成树叶互相覆盖延绵不断的林冠层。在热带，任何一片小地区的森林都由数百个树种组成。由于林冠层阻挡了阳光的照射，因此林下植物只能稀疏地生存。在热带季节性降雨的地方，就产生了萨瓦纳（Savanna）⑥ 植被，其特点是低矮的草地，偶尔夹有小片森林或单株的树木。高蒸发率使萨瓦纳植被没有足够的水分生长茂密。
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图 4.31 世界自然植被分布。
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在夏季炎热、冬季温和潮湿的中纬度地区发育地中海型或查帕拉尔型（Chaparral）植被。以美国加利福尼亚州、澳大利亚、智利、南非和地中海地区为代表。这种植被类型主要由灌木和植株不大的乔木组成，如槲树。这些灌木和小乔木共同组成低矮浓密的植被，雨季翠绿，旱季褐黄。尽管在多砾石和沙土的地区几乎没有植物，但是多数干旱地区还是能发育一些植被，半荒漠植被和荒漠植被由矮乔木、灌木和各种仙人掌组成。
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在世界上全年雨量中等的温暖地区，最普遍的植被类型是北美草原（prairie）⑦ 或者草原（steppe）——例如北美中部，南美南部和亚洲中南部。这些地区是广袤的草地，通常发育腐殖质含量高的土壤。在降雨量较多的温暖地区，自然植被就转变为落叶林。这种类型的树木在寒冷季节落掉树叶，例如栎树、榆树和美国梧桐树等。
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在温带以外的北部地区，夏季温和、冬季寒冷，常见的是针叶林。这些地区蒸发率低。通常只有几个树种占优势，例如松树和云杉。再向北，森林让位于苔原植被。苔原植被由很低矮的灌木、苔藓、地衣和草类的复杂混合组成。
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4.6 气候区
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使天气状况发生差异的两个重要因素是温度和降水。虽然气压也是重要的天气要素，但是如果不用气压计几乎不能察觉气压的差异。因此，我们可以把温度的温暖、温和、寒冷或者严寒当作一个地方或者地区的特征。此外，降水量的大、中、小也是一个地方或地区潮湿程度或干旱程度的良好指标。对于这两种量度，我们将定义比较精确的术语，并且按照温度与降水的各种组合对世界各地区制图。
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由于存在极端的季节变化，图4.32表示两种全球气候图：一种是冬季的，另一种是夏季的。本来可以编制出四季中每个季节的气候图（climograph），还可以编制出全年12个月的气候图。不过，这两张气候图已能对气候差异提供良好而简要的描绘。请记住，夏季世界气候图是北半球6月21日到9月21日的气候和南半球12月21日到3月21日的气候的组合，因为这两个半球的季节是相反的。
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图 4.32 这些地图将温度同降水数据相结合，显示气候基本要素的季节性变化。在读图时要记住，图（a）所表示的气候代表北、南两个半球的冬季。这意味着12月、1月和2月的数据用来说明地球上的北纬部分，而6月、7月和8月的数据用来说明南纬部分。此结果是全球冬季的情景——一幅温度变化大且降水量小的冬景。（b）夏季的情景表明全球几乎普遍高温且降水量大。
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图4.33描绘了世界上的各种气候，而且是基于图4.32中所表示的信息类型。该图是许多同类气候分类方案中最著名的，称为“柯本气候分类系统”（Köppen climate classification system）。此系统研制于1918年，其依据除了温度和降水等级之外，还有自然植被。
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图 4.33 世界气候。