热带(Tropics) ,处于南北回归线之间的地带,地处赤道两侧,纬度范围为23°26′S~23°26′N,占全球总面积39.8%。
热带地区的全年气温较高 ,全年温度大于16摄氏度,变幅很小,只有相对热季和凉季之分或雨季、干季之分。 一年两次太阳直射 ,季节变化不明显,日温度变化大于年温度变化; 降水 时空差异明显,越靠近赤道雨季越长,干季越短。 热带大气环流的地转参数小 ,从地表大气环流来看,存在着几个大尺度的环流系统,即低纬大气活动中心。 受大气环流、海陆特性等因素影响,热带主要分布有热带雨林气候、热带草原气候、热带季风气候、热带沙漠气候四种主要气候类型。
热带地区由于其特殊的气候条件,为动植物的生长繁衍创造了极为有利的条件,许多珍贵的动植物都产于热带。 受地理环境的综合影响,热带主要生态系统有热带雨林、 热带草原 、热带沙漠等类型。
名称
“热带”一词来源于晚清学者 魏源 在《 海国图志 》,其中明确以 赤道 为中线,将 地球 分为五带:“二极之中为赤道,近二极皆为冷带,稍离极为 温带 ,正当赤道下为 热带 。南洋各国,正当赤道下,距南北极度数皆均等,其地终年恒 ,是则正当地球南北之中……”
热带的英文名为"tropics”,"tropic”一词源自古希腊语“tropē”,意思是“转动”或“改变方向”。
定义与范围
定义
地理上,把南、北纬23.5°之间(即回归线内)所包括的地区称为热带。
气候学 上,通常将日均温≥10℃、活动积温≥8000℃和最冷月平均气温≥18℃作为划分热带的基本标准。
天气学上,以南、 北半球 副热带高压脊 线之间为东风 气流 所控制的地区定为热带,其范围约占 地球 表面积的一半。
柯本气候分类法以气温和降水两个气候要素为基础,并参照自然 植被 的分布而确定气候带。在柯本气候分类法中,将特征为全年炎热,最冷月平均气温≥18℃的气候带划分为热带(A)。
周淑贞 以斯查勒气候分类法为基础,加以适当修改,将受赤道 气团 和热带气团控制,全年地-气系统的辐射差额是入超,长夏无冬,最冷月平均气温在15℃~18℃以上的气候带划分为热带。
范围
热带地区的 纬度 范围介于南、 北回归线 之间(南纬23.5°至北纬23.5°)。 主要地理单元包括非洲的 刚果河 流域 、 东非高原 ,南美洲巴西 亚马孙河 流域、 亚马逊平原 、 巴西高原 ,亚洲印度半岛、 中南半岛 及 马来群岛 ,大洋洲东北部及中西部草原。
热带包括了72个国家所属的全部或大部分地区,人口约占世界总人口的40% 。
主要特征
温度
热带地区在两回归线之间的广大地区一年有两次太阳直射现象,回归线上一年内有一次太阳直射,正午太阳高度终年较高,变化幅度不大,全年气温较高、四季不明显,日温度变化大于年温度变化。 年平均气温在20℃以上,最冷月气温在15~18℃之间,年较差可大到12℃。晴朗干时气温还可高于赤道。最高温度可达43℃以上。夜间降温迅速,清晨可降至10℃,冬季还可出现霜冻。因为雨季出现于夏季,使夏季的温度降低,所以最热时期出现在雨季之前。但是雨季因为湿度大,常常感到闷热,雨季后温度又有升高。
降水
热带地区降水在时间、分布差异较大,雨季时间大致是5~10月,干季为11~4月。雨季时,热带地区高温、多雨、闷热,日较差小,常间以短暂的晴朗天气,雨量在100~1500毫米之间,越靠近赤道雨季越长,干季越短。雨季以后的干季,在 信风 控制下,盛行 下沉气流 ,气候干燥, 相对湿度 60~70%,雨量极少,植物凋萎,土壤干裂。
大气环流
赤道 地区由于太阳光直射,地—气系统接受更多的辐射,地表温温高,大气和海洋从热带和 副热带 地区向中 纬度 和 极地 地区输送能量。赤道地区的大气因有净能的 辐射能 收入而被加热,空气膨胀、密度减小而上升,在赤道上空形成气压高于 极地 上的暖高压区,产生指向两级的气压 梯度 ,使得赤道上空的空气向两极方向运动,由于 地球 自传的原因,在向两极运动的过程中 气流 会发生偏转,在 北半球 运动方向向右偏转,到了30°N附近,空气运动方向转为自西向东,空气在此 纬度 带辐合、堆积,产生下沉运动,下沉的空气又分别向南、北辐散,流向 赤道 的气流和上层由赤道流向 副热带 的气流,在赤道和副热带地区之间构成一个闭合的环流圈,称为低纬度环流圈或哈得来(Hadley)环流圈。在赤道两侧的热带地区吹的是略向赤道倾斜的东风,由于其持续稳定,称为 信风带 。
赤道低压 带位于赤道附近南、北纬10°范围内,随季节南、北移动。当 北半球 夏季时( 南半球 冬季),赤低压带移到北半球低纬度地区,其它气压带和风带位置也相应北移,北半球冬季时(南半球夏季),情况正好相反 。其气候特征是对流强、平流弱、温度高、湿度大、风小、风向不定、天空多积状云、常有 阵雨 或雷雨。
信风带包括东北信风带和东南信风带,分别分布在 赤道 与北纬30°之间和赤道与南纬30°之间。由于南、北纬两个副热带高压带和 赤道低压 带的存在,使副热带高压带的 气流 向 赤道低压 带流动(而形成风),同时受地转偏向力的影哨,使风向发生偏转, 北半球 的一支向右偏,形成东北风; 南半球 的一支向左转,成为东南风。因为这两种风的的风向常年不变,故分别称为 东北地区 信风 和东南信风 。 信风带 气候特征是风向常年稳定少变,风力一般3~4级,天气晴朗干燥, 能见度 好。
气候类型
热带地区的气候划分方法并不统一,主要有 热带雨林 气候、热带草原气候、 热带季风气候 以及热带沙漠气候。 部分热带地区并不只有热带气候,受地形、海拔等影响也会有其他温度带的气候,如 乞力马扎罗山 虽然地处热带,但同时又有 寒带 气候。
热带雨林气候
热带雨林气候分布于南、北纬10度之间。主要分布在 南美洲 的 亚马孙河 流域以及和它们毗连的海洋,非洲的 刚果河 流域和几内亚湾沿岸, 亚洲 的印度半岛西南沿海、 中南半岛 南部、 马来群岛 和 大洋洲 的部分岛屿等地区。
热带雨林气候的形成主要有四个原因。其一,多位于 赤道 地区附近,每年获得的 太阳辐射 相当多,使得全年高温;其二,受 赤道低压 带控制, 信风 在赤道附近聚集辐合上升,盛行 上升 气流 ,容易成云致雨;其三,受海陆位置影响,气候所在地都靠海或在 黄河 流域,水汽蒸发充足,使其雨量充沛,且温差较小;其四,受 植被 影响, 蒸腾作用 强,环境潮湿。
热带雨林气候的特征为终年高温多雨,长夏无冬。气候区内各月平均气温在25℃-28℃,年平均气温在26℃左右。绝对最高气温很少超过38℃,绝对最低气温也极少在18℃以下,气温 年较差 一般小于3℃,日较差可达 6℃-12℃。全年多雨,无旱季,年 降水 量在2000mm以上 ,山地年降水量最多达6000毫米以上;终年潮湿, 相对湿度 大。 风力微弱,天气变化单调 。在 赤道 气团 控制下,全年皆夏,无明显季节变化。
由于全年高温多雨, 植物繁殖 不受水分的限制,适宜于赤道 雨林 的生长,森林高大茂密,品种繁多,是世界上生物生长率最高的地方,植物资源极为丰富。
热带草原气候
热带草原气候也称”热带干湿季气候“"热带稀树草原气候"或"萨瓦纳气候"。 大致分布在南、北纬10°至南、 北回归线 之间,主要分布在非洲中部的大部分地区,澳大利亚大陆的北部和东部以及南美的巴西等地。
热带草原气候主要是 赤道低压 带与 信风带 的交替控制而形成。 当正午 太阳高度角 大时,受 赤道 低压带控制,盛行赤道 气团 ,形成温热多雨的湿季;当正午太阳高度角小时,受 信风 控制盛行热带大陆气团, 气流 下沉,形成干早少雨的干季。
热带草原气候的特征为全年高温,分明显干、湿两季。全年气温高年平均气温约25°C,最冷月平均气温在16℃~18℃以上。 降水 集中,有明显较长的早季, 一年中至少有1~2个月滴水不降。全年降水量在750~1000毫米之间。处于热带草原气候的地区在雨季时闷热、多对流雨,类似于赤道多雨气候,植物生长茂盛。但一到干季,则情况大变,天气变得晴朗、干燥, 相对湿度 降至60%左右。
在这种气候条件下,自然 植被 以高草原为主,但因雨季有较多的 降水 ,干季也不太长,所以在草原中散生着耐旱的 乔木 。这种景观也可称为热带疏林草原,又称萨瓦纳(sawanna)植被。
热带季风气候
热带季风气候大致在南、北纬10°到回归线附近的大陆东岸,主要分布在中国的台湾南部、 雷州半岛 和 海南岛 、 亚洲 的 中南半岛 和印度半岛大部分地区、以及 菲律宾群岛 和 澳大利亚 北部沿海地带。
热带季风气候的主要成因为 海陆热力性质差异 (在冬季,陆地风吹向海洋;夏季时,海洋风吹向陆地)。
热带季风气候 的特征为全年高温,旱季和雨季分明。处于热带季风气候的地区年平均气温在 20℃以上, 年较差 在3℃-10℃左右,最冷月气温一般在18℃以上。 全年降水量在1500~2000毫米以上,但雨量集中在夏季,如恒春7、8月的降水量皆在500毫米以上,8月的降水量相当于12~2月少雨时降水量的8倍以上。一年 中风 向季变明显, 南半球 的 热带季风气候 夏季风 为西北风,冬季风为东南风。
热带季风气候热量丰富,雨水充足,森林生长茂盛,但有旱、雨季存在,自然 植被 为热带季雨林,即除常绿 阔叶 树外,还有阔叶落叶树种。
热带沙漠气候
热带沙漠气候又称“热带干旱气候”。 一般分布 在南、北回归线两侧,约南、北纬15°~30°的大陆内部直到大陆西岸,降水量稀少 ,终年炎热干燥,地面有大片的沙漠。主要出现在非洲北部 撒哈拉沙漠 、南部的 卡拉哈里沙漠 、 西亚 阿拉伯半岛 的沙漠、南部的 塔尔沙漠 、北美洲 加利福尼亚州 沙漠、南美洲 阿塔卡马沙漠 、澳大利亚西部和中部沙漠。
热带沙漠气候形成的原因是终年受副热带高压或信风带控制,使得常年干旱少雨。
热带沙漠气候的特征为常年高温少雨,干旱。处于热带沙漠气候的地区日照强烈、全年高温,年平均气温在18℃以上,最热月平均气温可达30℃~35℃之间。 最冷月平均气温也在10℃以上,气温的日较差、 年较差 都很大。 年均降雨量在250毫米以下,甚至不到100毫米,有的地可能数月无雨,极端干燥,且常有沙风暴。 在大陆沿岸地带因受冷洋流影响,使得空气层结稳定。
热带沙漠气候分布区云量少,日照多。自然植被缺乏, 风蚀 地貌显著,属 荒漠 景观。
生态系统
热带雨林
热带雨林主要分布在南、 北回归线 之间的大片陆地包括广阔的可耕作区和各种极端的 沼泽 和沙漠地,是地球上一种常见于 赤道 附近热带地区的森林生态系统景观。 主要分布于东南亚 马来群岛 、 南美洲 亚马孙河 河流域、非洲 刚果河 流域、中美洲及众多 太平洋岛屿 。
热带雨林分布的地区,年降雨量很高,通常高于1800毫米,有些地方达3500毫米。全年雨量分配均匀,常年湿润,空气 相对湿度 95%以上。平均降水量每年2032毫米以上,超过每年的蒸发量。这里无明显的季节变化,白天温度一般在30℃左右,夜间约20℃。 这样的环境下,保证了 热带 雨林 拥有巨大的 植被 密度和 生物量 ,与其它生态系统相比,热带雨林拥有更高的 物种多样性 和绝对物种数。
热带雨林 中植物种类繁多、密度大,形成了丰富的 植物群落 。同时,这种环境也为动物提供了良好的生存条件,热带雨林中的动物种类丰富, 食物链 复杂,包括许多独特的物种。
热带雨林自然植物以常绿 阔叶 林为主,其下发育的土壤为砖红壤。林内植物种类丰富,高位芽植物占绝对优势,优势树种不明显,具有多层结构,可达3~5层以上,附生生物发达,上层 乔木 高逾30米。板根、老茎生花现象普遍在 热带雨林 ,由于不存在季节的变化,气候终年处于高温多雨,故植物的生长和繁殖是持续不断的,缺乏明显的季节变化。
热带雨林 有 藤本植物 、绞杀植物、附生植物和 寄生植物 。林间纵横地挂着一些 木质藤本 植物,细者如绳,粗者如柱,或攀援树间,或盘旋向上,长度惊人,如棕科的 白藤 枝条总长度可达300米。藤本植物靠攀援缠绕到达林冠上部,参与争夺阳光。绞杀植物多是半附生的(如 垂叶榕系 )。它先在其他植物 树干 上发芽生根,后来向下生长的网状 气生根 紧紧地包围树干。待其触及土壤后,独立生长加快,网状根变为网状茎,最终将支柱木绞杀致死。附生植物除了 藻类 、 地衣 和 苔藓植物 外,还有大量的 天南星科 、 凤梨科 、 兰科 和 蕨类植物门 附生在 雨林 树干上,形成五彩缤纷的“空中花环”。 寄生植物 也很普遍, 苏门答腊岛 的 大花草属 ,寄生在青紫葛属的根上,无茎、无根、无叶,只有直径达一米的花,具有臭味,是植物中最大的花朵。
热带雨林 的树栖动物中,有各种猿猴、 灵猫科 、 鼯鼠 。在林层间活动的鸟类更多,且大多羽色艳丽。营树栖生活的 爬行纲 有 飞蜥 、 鬣蜥 和 避役 , 两栖纲 有 树蛙 和雨蛙等。相反,林下阴湿,不利于大型 有蹄动物 和地下穴居的啮齿类、 食虫类 生活,当然也不利于地栖 食肉目 的生活,所以它们的种类和数量都很少。仅在林缘或河湖边才有 河马 、 犀牛 和象等大型草食动物。
热带 雨林 是陆地生物群落中生物生产力和 生物量 最高的,平均生产1000~5000克/ 平方米 年干物质。雨林中有许多有价值的 经济植物 ,如 橡胶树 、 可可 、咖啡、胡椒、香蕉、芒果、 椰子 、 巴西栗 木薯 、芋艿、 金鸡纳属 、 檀香 等,农作物一年三熟。 热带雨林 地区通常具有美丽的自然景观和独特的动植物资源,旅游业成为这些国家的重要经济支柱之一。热带气候区域蕴藏着丰富的矿产资源,如石油、天然气、金属矿等。
热带草原
热带草原又叫“稀树草原”,也称“萨瓦纳(Savanna)群落”。主要分布在非洲撤哈拉沙漠南侧的 萨赫勒 广阔地区,南美巴西高原的大部分, 澳大利亚 和印度半岛等地。
热带草原较 热带雨林 分布地区来说植物种类比较贫乏,所以地栖动物为优势动物种,且 啮齿动物 种类多。在热带草原分布的地区, 草本植物 繁殖季节 时食草动物会得到较好地发展。
热带草原生长着很高的草类,并疏落地散布着单株的或一簇簇的乔木,这些乔木大多数都很 矮小 ,分枝很多,树干弯曲不整齐,叶子上具有较多的茸毛,角质层很厚,到了早季,许多乔木都落叶,为了防止干旱和高温的灼伤,许多乔木都有一定很厚的树皮。此外,有些乔木有芽鳞。有些乔木的树冠顶部扁平星伞状,有的树冠由很多扁平层次构成。这些伞状或成层的树冠,可以防止 强风 的损害。
热带草原中也有一些大型 乔木 ,如非洲著名的猴子 面包树 ,树干里储藏有大量水分,能保证干旱季节正常生活。同样也有旱生结构的灌木,但是几乎存在 藤本植物 和附生植物。而 草本植物 是这里 植被 的主体。大多数又以一米内的 禾本科 占优势,都具有显著的早生构造,如叶片狭窄或卷成筒状,叶上长满茸毛。有些双子叶草本植物,具有能储存水分的块茎,可以适应于旱环境。到了干旱季节, 草本 也都枯萎,以干燥残体状态保存到第二年雨季,使草原虽现一片黄褐色景色。
热带草原 由于植物种类比较贫乏,树木稀少,因而动物种类也比较热带森林少,并以地栖动物占优势。当草本植物 繁殖季节 食草动物得到很好地发展,如在非洲, 有蹄类 的数量特别丰富,尤以 羚羊 类为最多,其次是斑马, 蒙古野驴 ,还有 长颈鹿 。食草动物的繁盛为肉食动物提供了发展条件。这种 食物链 的关系在草原动物中表现非常明显。在广阔平坦的草原,食草动物大部分都有敏锐的视觉、 听觉 和嗅觉,并且善跑,如 非洲羚羊 可以60公里的时速作长距离的奔跑,还有集群生活的习性,象斑马、羚羊就是如此。这些生活习性是为了防御敌害的一种适应能力。此外,为了防御敌害草原上还有一种物理信息的联系。如有蹄类中的 非洲鸵鸟 ,它是一种机警谨慎但不能飞的动物,颈项很长,能发现来自远方的危险。当驼鸟发生惊叫的物理信息和逃避的时候,也引起斑马和 羚羊 的警惕。
热带草原 的 啮齿类动物 也很多,它们多营穴居和夜行生活,这是防御敌害和对不良气候的适应。非洲热带草原的肉食动物有狮、虎、豹、 鬣狗科 、豺等, 亚洲 有虎、豹、 灵猫科 等。在干季时由于草类枯萎,而草食动物迁向热带森林边缘,肉食动物也跟随离开草原。没有迁移的动物则进入休眠。雨季到来,食草动物又迁回草原,肉食动物也随之而来,休眠动物也开始活跃起来。
热带草原 的生产力比 热带雨林 低,每年每平方米仅生产200~2000克干物质。草原上繁育着许多珍贵的野生动物,也是发展畜牧业的基地。在水源充足地区,可以栽种水稻、 甘蔗 、棉花、花生、高粱、小麦和咖啡等,农作物一年三熟。这里热量充裕,是发展农业的有利因素,但降雨不均匀与不稳定又使农牧业生产冒着很大的风险。
热带季雨林
热带季雨林不连续分布于亚洲、非洲(称混合落叶林)、美洲(称季节林)热带季风区,而以东南亚受季风影响较大的地方最为典型。 中国 热带地区受 太平洋 及 印度洋 季风控制,热带季雨林分布北界基本上在华南和西南的 北回归线 附近,东部偏南,西部偏北,包括台湾、 海南省 、 广东省 、 广西壮族自治区 、 云南省 和 西藏自治区 的部分地区,是中国 热带季风气候 地带的代表性 植被 类型。此外,在南亚的热带的一些河谷和南坡沟谷也有零星分布。
热带季雨林形成于干湿季节交替的热带气候条件下,年平均温度为20~25 摄氏度 ,年温差在8~10摄氏度以上。雨量1000~1800毫米,雨季在5~10月,湿热同季,干冷同期,交替明显。 这样特殊的环境下,使得热带季 雨林 的生态系统结构比较简单,且分布在热带季雨林地区的植物种类少,板根和老茎生花现象不普遍,藤本、附生、 寄生植物 较少。
热带季雨林的 植被 与热带 雨林 植被的主要区别在于群落 结构简化 , 乔木 层减至上下两层,至少有部分种类旱季无叶,板状根、茎花现象、 木质藤本 和附生植物通常远不及雨林发达,林下灌木稠密,种类丰富。 西双版纳傣族自治州 的 热带 季节性雨林是低地热带雨林植,被的一个亚型与 赤道 低地雨林一样具有34个可分的乔木层次,其中,乔木上层主要是高达30米以上且耸出于林冠的散生巨树(最高可达60多米)树冠彼此不连接;乔木中层高20~30米,树冠连接,个体密集,是森林的主要林冠层;除了乔木上层有部分落叶成分外,其它层次的植物皆为常绿。林内板根和茎花现象普遍,大型木质藤本和维管附生植物丰富。林内珍稀动物有 云豹 、 坡鹿 、 白臂叶猴 、 白鹇 等。
热带 季雨林生物生产量低于 热带雨林 ,但也蕴藏着多种多样的植物资源,其中尤多珍贵用材、油脂、药用植物等。优良用材树种有 龙眼 、 石梓 、 铁刀木 、 望天树 、 蚬木 、 金丝李 、 麻楝 和鸡珍等。含油脂丰富的树种有 降香 黄檀、 油楠 、大叶 山楝 等,尤其是降香黄檀心材出油率达0.4%,是名贵的 芳香油 和镇痛药物。在温度较高的地段,还可以在这种森林下栽培 萝芙木 、狗芽花、 大高良姜 等药用植物。
热带沙漠
热带沙漠分布在南、 北回归线 两侧的大陆内部和西岸,主要分布在非洲北部、 西亚 、 澳大利亚 中西部和 南美洲 西侧的狭长区域等地。北非撒哈拉沙漠、南非纳米布沙漠、 亚洲 阿拉伯半岛 鲁卜哈利沙漠 、北美罗拉多河下游和 加利福尼亚州 的沙漠、南美 阿塔卡马沙漠 、澳大利亚中西部沙漠等都属于热带沙漠。
热带沙漠常年高温、缺水,自然景观多为 荒漠 。生活在这样特殊环境下的自然植物只有少量旱生的 矮小症 植物 ,动物一般拥有较好的耐力。
由于在沙漠地区缺乏水分,植物很少,只有一些耐旱灌木或速生 草本植物 点缀在沙漠中。它们有的根系很长,可从 土层 深处吸收水分,有的叶小多刺,以减少体内水分蒸发。热带沙漠中的动物,适应水缺乏植物稀少的生活条件,除具有迅速移动的能力以外,还可以一连几天不饮不食。
热带沙漠地区矿产资源储量大。像 撒哈拉沙漠 地区拥有大量的金、铬、铂族、锰、钴、 铝矾土 、磷、 金刚石 、 、天然气、煤、石油、铁等资源储量。