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云南省气候复杂多样，兼具季风气候、低纬气候和高原气候特征，主要表现为四季温差小、日温差大、干湿季分明、气候类型多样、立体气候特征显著。
云南省地势由北向南呈阶梯状下降，与纬度降低的方向一致，高纬度与高海拔结合、低纬度和低海拔相一致的特点，加剧了云南南北气候差异：从低纬度到高纬度，依次呈现出北热带、南亚热带、中亚热带、北亚热带、南温带、中温带、高原气候7种气候类型。
云南省北倚青藏高原，南近热带海洋，地处亚洲季风气候区。受季风和青藏高原大地形的影响，冬半年和夏半年影响云南的气团性质截然不同，形成冬干夏湿的季风气候。云南省显著的干湿类型使农业气候资源地区差异大。云南省农业气候区划内容如表0-1所示：
表0-1 云南省农业气候区划
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云南省地方气候多样，受多重气候因素综合作用，形成了多种地方特殊天气气候现象。“四季如春”是云南大部分地区具有的气候特征，云南中部西部地区，如昆明市、玉溪市、曲靖市、楚雄彝族自治州、保山市、大理白族自治州等地全年基本无夏，冬季较短，春秋不分；云南南部普洱市、红河哈尼族彝族自治州、临沧市等地冬季很短，夏季持续时间不长，春秋季达10个月以上。另外，云南省的部分地区还存在“长冬无夏”和“长夏无冬”两种气候类型。“长冬无夏”是指在云南迪庆藏族自治州、丽江市、昭通市等地海拔在2800米以上的地带“长冬无夏，春秋短暂”，冬季长达8—10个月；“长夏无冬”是指在云南元江哈尼族彝族傣族自治县、河口瑶族自治县、景洪市、元阳县南沙镇等河谷地区以及云南北部金沙江河谷地带海拔比较低的部分地区“长夏无冬，春秋短暂”，夏季长达7—8个月。
受气候及地貌条件的综合作用，云南省还形成了“四大火炉”。“四大火炉”是指元江哈尼族彝族傣族自治县、元谋县、元阳县南沙镇、河口瑶族自治县四地，前三地属于干热河谷气候地区，后一区属于湿热河谷气候地区，这些地区出现过极端最高气温，元江哈尼族彝族傣族自治县（43.1℃）、元谋县（42.4℃）、元阳县南沙镇（44.5℃）、河口瑶族自治县（42.9℃），比长江流域的三大火炉（重庆市、武汉市、南京市）的极端最高气温要高，但高于35℃的酷热天气的天数要少，所以酷热程度不及长江流域地区。
云南省除较大和中等地域尺度的气候类型外，还有较小地域尺度（即地方尺度）的气候类型。“下关风”是指大理市下关特殊地形条件形成的峡谷风，下关平均风速大，大风日数多；“‘寡照’盐津”是由于盐津县是云南省日照时数最少的地方，也是全国日照时数较少的地方，因此得名“寡照”；“‘雾州’版纳”是指西双版纳傣族自治州雾具有出现日数多、延续时间长、浓度大的特点，因此享有“雾州”的称号，另外受特殊地理环境的影响，西双版纳雾大部分是辐射雾；“‘雷都’勐腊”是指勐腊县是中国雷暴日数最多的地方，被称为“雷都”；“‘雨都’昔马”是由于盈江县昔马镇地处影响云南的西南暖湿气流最前沿地带，降水量特别多，是名副其实的“雨都”；“怒江‘桃花汛’”是指怒江傈僳族自治州北部一年中的第一个雨季，2—4月份的雨季正值桃花盛开时节，降水增多，河流水位上涨，当地称之为“桃花汛”或“春汛”；“‘干谷’奔子栏”是指德钦县奔子栏，该地是云南省雨量最少的地方，被称为“干谷”。
云南省主要位于东部地区构造地貌，从区域分布范围来看是秦岭—大别山以南地区，从地貌类型来看属于云贵高原中的一部分——云南高原。云南高原西北高东南低，从海拔4000米下降到2000米左右，在断裂带密集的地区，高原面上出现数百米的梯级落差。
从中国地貌类型来看，云南省位于受流水侵蚀的山地地区和受流水侵蚀的高原地区。滇中、滇东地区是一片海拔2000米左右的高原，其上的石灰岩地段具有热带型岩溶地貌，以云南石林的石灰岩峰林为典型代表。由于滇中一带的高原普遍分布着中生代的红色地层，因此被称为红色高原。
云南高原是云贵高原的一部分，平均海拔在2000—2500米，其西南与苍山、哀牢山以及横断山为界，北与川西高原为邻，东缘在贵州水城、普安一带巨大斜坡降至滇中高原。其突出的构造地貌特征是拥有大量断陷盆地，其中多数还有湖泊。断陷盆地主要分布在两个地区：一是滇中和滇东的东川、曲靖、昆明、蒙自一带；二是滇西北的丽江、大理、祥云一带。这些盆地形成的年代大多为第三纪末和第四纪初，少数形成年代在第三纪初期或中期。
云南省土壤类型丰富，土壤垂直分布特点明显。土壤地带主要包括砖红壤地带—北热带雨林、季雨林丘陵宽谷盆地砖红壤热林热作地带；赤红壤地带—南亚热带季风常绿阔叶林、思茅松林中山丘陵盆地赤红壤、粮食、经作、经林地带；红壤地带—亚热带常绿阔叶林、云南松林高原山地粮食、经作、经林地带；黄棕壤棕壤地带—温带常绿阔叶林针阔混交林，中山、高山林牧地带4种土壤地带。云南省土壤改良利用区划内容如表0-2所示。
表0-2 云南省土壤改良利用区划
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云南省河川纵横，湖泊众多。全省境内径流面积在100平方千米以上的河流有889条，分属于长江水系、珠江水系、红河水系、澜沧江水系、怒江水系、伊洛瓦底江水系六大水系。主要河流有长江水系的金沙江、龙川江、普渡河、小江、牛栏江、以礼河、横江；珠江水系的南盘江、曲江、可渡河、黄泥河、驮娘江；澜沧江水系的通甸河、漾濞江、顺濞河、威远江、小黑江、曼老江、南班河、流沙河、南览河、南垒河、南阿河、南腊河；怒江水系的老窝河、枯柯河、永康河、大勐统河、南汀河、南卡江；红河水系的礼社江、绿汁江、元江、把边江、阿墨江、勐野江、李仙江、老勐河、盘龙江、南溪河、那么果河、大梁子河、南利河、泸江；伊洛瓦底江水系的独龙江、龙川江、槟榔江、芒市河、南畹河、大盈江、瑞丽江。
云南高原湖泊众多，是我国湖泊最多的省份之一。面积在1平方千米以上的湖泊共37个，湖泊总面积为1066平方千米，集水面积9000平方千米，总蓄水量约300亿立方米。云南九大高原湖泊指滇池、洱海、抚仙湖、程海、泸沽湖、杞麓湖、异龙湖、星云湖、阳宗海。滇东主要的湖泊有滇池、抚仙湖、阳宗海、杞麓湖及星云湖等；滇西主要有洱海、程海、泸沽湖、剑湖、茈碧湖、纳帕海、碧塔海等；滇南主要有异龙湖、长桥海、大屯海等。
云南省植物种类丰富，为全国之冠，被誉为“植物王国”，起源古老，多为古植物后裔，并且在云南非常复杂多样的自然环境条件下，存在较多的地区特有属和特有种。
云南省植物区系地域横跨泛北极植物区和古热带植物区之间，分区中的亚区一级，分别是中国—喜马拉雅森林植物亚区和马来西亚植物亚区。前者主要包括滇中高原、滇西、滇西北横断山脉，后者主要包括滇南、滇西南和滇东南。滇东北一角属于中国—日本森林植物亚区中的华中区系，与滇中高原一带截然不同。根据植物区系的划分，将云南的植物区系划分为5个小区，分别为：滇南、滇西南小区；滇东南小区；滇中高原小区；滇西、滇西北横断山脉小区；滇东北小区。
植物地理分布界线是生物地理分界线的一种，对植物空间分布的分区或区划有重要意义。分布在云南境内的植物地理分界线有3种，分别是田中线、滇西北—滇东南生态地理对角线和华线。植物地理分界线为云南植物区系和植被的分区或区划提供了一定的借鉴和参考。
田中线又称“柑橘分布的田中线”。由日本学者田中（T.Tanaka）在《论柑橘种的问题》一书中提出，是一条从云南西北部（28°N，98°E）向东南部（大约18°45’N或19°N，108°E）延伸的植物地理分界线。在云南省，田中线穿过了24个市县区，分别为玉溪市的红塔区、通海县、易门县、峨山彝族自治县，楚雄彝族自治州的楚雄市、双柏县、南华县、姚安县，红河哈尼族彝族自治州的个旧市、开远市、蒙自市、屏边苗族自治县、建水县、河口瑶族自治县，文山壮族苗族自治州的马关县，大理白族自治州的祥云县、宾川县、洱源县、剑川县、鹤庆县，怒江傈僳族自治州的福贡县、贡山独龙族怒族自治县、兰坪白族普米族自治县，迪庆藏族自治州的维西傈僳族自治县。
云南省植物类群资源丰富，植物地理分布中心多样。如分布有一些植物的多度中心、发生中心、分化中心、残遗中心、生物多样性中心、特有现象中心等。多度中心指在某一定的不大范围内一个植物分类单位的植物类群或个体数量分布最多和最密集的区域，代表高度的多样性和表明该地具有最适宜的生存条件，又称分布中心、分布区中心、生态中心、变异中心。云南省的多度中心主要分布于滇西北的横断山地区，滇东南的文山、红河地区，滇南的西双版纳地区、滇西南的德宏地区，滇中南的哀牢山、无量山地区以及滇中的昆明地区。发生中心指某一分类单位（如科、属、种）的发源地，又称起源中心、发源中心、原始分布中心、形成中心。云南省的发生中心推测可能分布于滇东南的文山、红河地区以及滇西北的横断山地区。分化中心指在某一分类单位分布区内种类或代表特别多的区域，又称多样化中心、演化中心、发育中心、发展中心。云南省的分化中心主要分布于滇西北的横断山地区，滇东南的文山、红河地区，滇南的西双版纳地区，滇西南的德宏州南部地区，滇中南的哀牢山、无量山地区以及滇中的昆明地区。残遗中心指保存有大量的残遗种、残遗分类单位或残遗类群的分布区域，即残遗类群的多度中心。云南省的残遗中心主要分布于滇东南的文山壮族苗族自治州的西畴县、富宁县、马关县、麻栗坡县和红河哈尼族彝族自治州的河口瑶族自治县、屏边苗族自治县、金平苗族瑶族傣族自治县、绿春县，以及滇东北的昭通市的彝良县、永善县和大关县。生物多样性中心指由于没有开发或者没有过开发，野生动植物保存较好，生物种类丰富，特有类群多，具有特殊植被类型或特殊生态系统类型的区域，云南省的生物多样性中心在分布格局上基本上与分化中心一致。特有现象中心指特有类群丰富和密集的分布区域，即特有类群的多度中心。云南省的特有现象中心主要分布于滇西北的横断山地区和滇东南的文山、红河地区。
云南省位于我国西南边陲，全省总面积38.3万平方千米，幅员广大的云南省由于垂直落差大，形成了复杂、多样、独特的地理环境，在云南省综合自然地理划分中，将其划分为热带北缘地带、亚热带南部地带、亚热带北部地带、亚热带东部地带、寒温高原地带5个一级自然地带，每个一级自然地带下划分二级自然地区，二级自然地区之下又划分具体的自然区。
热带北缘地带有滇西、滇西南低中山盆地地区与滇东南中山河谷地区两个自然地区。滇西、滇西南低中山盆地地区包括西双版纳低中山盆谷区与德宏、孟定中山宽谷区两个自然区。
亚热带南部地带包括滇西南中山山原地区与滇东南岩溶高原山原地区两个自然地区，滇西南中山山原地区包括3个自然区，分别为思茅中山山原盆谷区，临沧中山山原区，梁河、龙陵中山山原区；滇东南岩溶高原山原地区包括2个自然区，分别为蒙自、元江高原盆地峡谷区与文山岩溶山原区两个自然区。
亚热带北部地带有滇西横断山脉地区、滇东高原地区两个自然地区。滇西横断山脉地区包括4个自然区，分别为保山、凤庆中山盆地宽谷区，腾冲中山盆地区，云龙、兰坪高中山山原区和怒江高山峡谷区。滇东高原地区有7个自然区，分别为昆明、玉溪湖盆高原区，楚雄红岩高原区，曲靖岩溶高原区，昭通、宣威山地高原区，丘北、广南山原区，大理、丽江盆地中高山区和金沙江河谷区。
亚热带东部地带，下有1个二级自然地区滇东北中山山原河谷地区，其下有2个自然区，分别是滇东北边沿中山河谷区和滇雄高原中山区。
寒温高原地带有1个二级自然地区滇西北高山高原地区，其下有1个自然区，即中甸、德钦高山高原区。