1. 引言
中国南部地区生长着生态系统和功能最强大复杂、生物多样性最繁多的热带雨林和季雨林植被，该类型植被不仅为社会资源提供经济价值，且因对维持全球碳氧生态平衡至关重要性被称为“地球之肺”。目前中国热带雨林和季雨林植被生态系统退化严重，如何保护和恢复该植被是极其重视的议题，但关于中国热带温度界限指标的确定尚未统一，因此未能准确划分出热带雨林和季雨林植被在热带范围内的分布。
1959年，中国地理学家唐永鑾 [1] 通过对广西省热带地区的实际考察，基于积温、最冷月均温、寒潮记录等参数，结合地理调查数据，提出以年均温22℃代表热带北界。1980年，中国植物学家吴征镒院士等编写《中国植被》 [2]，将热带季雨林、雨林区域分为三个亚地区，基于气温数据统计结果，东部偏湿性季雨林、雨林亚区域年均温22℃~25.5℃，西部偏干性季雨林、雨林亚区域年均温21℃以上，南海珊瑚岛植被亚区域年均温26℃以上。2007年，中国植物生态学家张新时院士等编制《中国植被及其地理格局》 [3]，对吴征镒版《中国植被》进行了更为详细的补充和调整，其中，热带区域东部不变，西部修正为20℃~21℃，南部更改为25℃~28℃。
以上研究为中国热带温度界限指标探索提供了宝贵的参考经验，根据其研究成果，若以统一的热量指标规定中国热带范围，应定义为年均温22℃及以上，其中22℃~24℃为北热带、24℃~28℃为中热带、28℃~30℃为赤道热带。本研究在《中国植被及其地理格局》的框架下，结合《中国植被图集(1:100万)》 [4] 中记载的各热带雨林和季雨林植被分布位置与中国气象数据等资料，分析热带雨林和季雨林植被在热带范围内的热量分布及地理分布，为中国热带森林研究提供一定的基础资料和参考经验。
2. 数据处理与方法
植被数据采用科学出版社2001年出版的《中国植被图集(1:1,000,000)》，本研究选取其中热带季雨林植被型7个群系(《中国植被及其地理格局》书中“黄桐、牛矢果林”群系图集中无地理分布数据)和热带雨林植被型17个群系(《中国植被及其地理格局》书中“台湾肉豆蔻、白翅子树林”、“狭叶坡垒、乌榄、血胶树林”群系图集中无地理分布数据)，共24个群系进行分析；气象数据采用2017年WorldClim官网发布的1970年~2000年第二版本世界气候数据，该版本以1 km2空间分辨率的高精度创建了全球陆地月均气候数据的数据集 [5] [6]；高程数据采用中国科学院资源环境科学与数据中心的分省DEM 90 m数据。
使用地理信息系统软件ArcGIS10.6，对《中国植被图集》采取空间配准、矢量数字化和数据栅格化等处理，计算得到24个热带雨林与季雨林群系空间分布图斑集。对全球气象数据提取空间分辨率为1 km2的中国气象数据，处理得到月平均温度(t)数据，根据公式(1)计算年平均温度(T)。
(1)
基于WGS1984亚洲兰伯特地理坐标系，将空间精度为1 km2的热带雨林与季雨林群系图斑栅格数据与中国温度、高程栅格数据相链接。
借助邬建国根据生态学系统景观特征骤变现象提出的60%渗透阈值 [7] 划定群系最小分布单位图斑是否为热带，以60%计算群系图斑内温度格点占比，设定当热带温度格点占比≥60%时，则该图斑划分为热带。并计算群系热带成分占比量，定义当群系热带图斑数占总图斑数比例等于100%时，群系为完全热带分布，大于等于60%且不等于100%时，群系为热带主导分布，其余为热带中少量分布。
3. 结果与讨论
计算24个热带雨林与季雨林研究群系热带部分占总体的比例后，并统计该部分的年均温(T)和海拔高度(H)，汇总得到表1。
Table 1. Tropical distribution statistics of tropical rain forest and seasonal rain forest group
表1. 热带雨林与季雨林群系热带分布统计
注释：“+”代表群落混交林。
热带季雨林植被有5个群系在热带中分布，占比71.43%，1个群系为完全热带分布，1个群系为热带主导分布，其余3个为热带中少量分布。《中国植被及其地理格局》书中记载的“仪花、田林细子龙林”群系经验证未在热带分布，不属于热带类型；《中国植被图集(1:1,000,000)》图集中记载的“红木荷、枫香林+芒草、野古草、金茅草丛”群系经验证未在热带分布，不属于热带类型。
如表1和图1所示，热带季雨林植被热带部分年均温范围在22.35℃~24.86℃，平均温23.32℃，总体属于北热带范围，其中4个群系属于北热带、1个群系属于中热带。平均海拔范围61~302 m，平均海拔183 m。热带季雨林植被分布于云南省南部、广西省西南部、广东省南部以及海南省西部地区，纬度约为18˚0'0''N~23˚0'0''N。
Figure 1. Tropical distribution of tropical monsoon rain forest
图1. 热带季雨林热带分布
其中，“鸡占、厚皮树林”群系为完全热带分布，该群系分布于海南省儋州市、白沙黎自治县、东方市、五指山市、乐东黎族自治县、保亭黎族苗族自治县、三亚市天涯区崖州区；“木棉、楹树林”群系为热带中少量分布，该群系分布于云南省西双版纳自治区勐腊县，广西省崇左市江州区；“红木荷、枫香林”群系为热带中少量分布，该群系分布于广西省崇左市大新县江州区龙州县；“仪花、田林细子龙林”群系在热带无分布；“高山榕、麻楝林”群系为热带中少量分布，该群系分布于海南省三亚市崖州区；“榕树、假苹婆、鹅掌柴林”群系为热带主导分布，该群系分布于广东省汕尾市海丰县、深圳市、珠海市、湛江市雷州市；“红木荷、枫香林+芒草、野古草、金茅草丛”群系在热带无分布。
热带季雨林植被有14个群系在热带中分布，占比82.35%，5个群系为完全热带分布，1个群系为热带主导分布，其余8个为热带中少量分布。《中国植被及其地理格局》书中记载的“望天树林”、“滇木花生、云南蕈树林”2个群系经验证未在热带分布，不属于热带类型；《中国植被图集(1:1,000,000)》图集中记载的“梭子果、紫荆木、蕈树林+芒草、野古草、金茅草丛”群系经验证未在热带分布，不属于热带类型；《中国植被图集(1:1,000,000)》图集中记载的“垂叶榕、棋盘脚、银叶树林”、“梭子果、紫荆木、蕈树林”、“青皮林 + 木麻黄林”3个群系经验证在热带有分布，《中国植被及其地理格局》书中热带雨林植被型章节未记录此3种群系。
如表1和图2所示，热带雨林植被热带部分年均温范围在22.11℃~25.17℃，平均温23.06℃，属于北热带范围，其中12个群系属于北热带、2个群系属于中热带。平均海拔范围6~708 m，平均海拔322 m。热带季雨林植被分布于西藏省山南部、云南省南部、广西省西南部、海南省南部以及台湾省南部地区，纬度约为18˚0'0''N~27˚0'0''N。
Figure 2. Tropical distribution of tropical rain forest
图2. 热带雨林热带分布
其中，“云南龙脑香、隐翼林”群系为完全热带分布，该群系分布于云南省红河哈尼族彝族自治州河口瑶族自治县；“长毛羯布罗香、野树菠萝、红果葱臭木林”群系为热带中少量分布，该群系分布于西藏省山南地区错那县；“垂叶榕、棋盘脚、银叶树林”群系为完全热带分布，该群系分布于台湾省屏东县、台东县；“青皮林+木麻黄林”群系为完全热带分布，该群系分布于海南省万宁市；“青皮、蝴蝶树林”群系为完全热带分布，该群系分布于海南省琼中黎族苗族自治县、保亭黎族苗族自治县、万宁市；“青皮、山荔枝林”群系为热带主导分布，该群系分布于海南省昌江黎族自治县、东方市、乐东黎族自治县；“白榕、重阳木(茄苳)、台湾葱臭木林”群系为完全热带分布，该群系分布于台湾省屏东县、台东县；“梭子果、紫荆木、蕈树林”群系为热带中少量分布，该群系分布于广西省防城港市防城区；“梭子果、紫荆木、蕈树林+芒草、野古草、金茅草丛”群系在热带无分布；“千果榄仁、番龙眼林”群系为热带中少量分布，该群系分布于云南省临沧市沧源佤族自治县、西双版纳傣族自治州景洪市勐腊县；“望天树林”群系在热带无分布；“葱臭木、千果榄仁、细叶蕈树林”群系为热带中少量分布，该群系分布于西藏省山南地区错那县；“蚬木、金丝李、肥牛树林”群系为热带中少量分布，该群系分布于广西省崇左市大新县龙州县；“鸡毛松、坡垒、海南杨桐林”群系为热带中少量分布，该群系分布于海南省保亭黎族苗族自治县；“陆均松、海南紫荆、红稠林”群系为热带中少量分布，该群系分布于海南省琼中黎族苗族自治县、乐东黎族自治县、三亚市天涯区；“滇木花生、云南蕈树林”群系在热带无分布；“网脉肉托果、滇楠、大蒜树林”群系为热带中少量分布，该群系分布于云南省西双版纳傣族自治州勐腊县。
4. 结论
中国热带雨林和季雨林植被共有19种群系在年均温22℃及以上热带范围中分布，其中6个群系为完全热带分布、2个群系为热带主导分布、其余11个为热带中少量分布，16个群系属于北热带范围、3个群系属于中热带范围、无赤道热带范围。
根据本研究结果发现，中国热带雨林和季雨林植被退化严重，大多数群系热带部分已不占据主导地位，受自然变化和人为活动的影响逐步向水热条件更低的亚热带生态位降级。热带雨林的平均热量指标已低于热带季雨林，植被生境条件破坏严重，若对退化严重的热带雨林和季雨林植被进行养育，可参考本研究所指出的热带雨林和季雨林群系地理分布，以在热量指标更高、环境更加适宜生长发展的位置进行种植，从而保护热带植被生物多样性，增加热带生态系统稳定性。