秦巴山地植被南北过渡模式的不同尺度研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张兴航 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 张百平 |
| 关键词 | 秦巴山地 南北过渡带 植被 过渡模式 尺度 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 秦岭-大巴山（下文简称“秦巴山地”）作为中国南北过渡带的主体，具有 多维地带性结构。研究秦巴山地植被南北过渡模式，对于揭示中国南北过渡带 地域结构的过渡性、多样性和复杂性具有重要意义。该区域植被分布是在南北 跨越的纬度地带性、东西向的经度地带性、山体垂直地带性、坡向分异综合作 用下形成，只有从全区大尺度研究植被整体分布格局和变化模式，同时结合小 尺度研究植被详细的空间变化序列，才能深入认识南北向过渡变化机理。因此， 本文结合秦巴山地植被研究现状，从遥感数据集、文献收集、实地调查三种途 径获取数据，以逐步细化的方式从“全区尺度连续植被覆盖时空演化”、“全 区尺度离散的自然保护区植物多样性南北变化模式”和“样线尺度植物群落南 北变化序列”三个层面两种尺度上研究秦巴山地植被过渡模式。并与气候、地 形和人为干扰等因子进行相关性分析，以获取不同尺度上植被过渡模式的环境 驱动因素。主要结论如下： （1）全区尺度连续植被层面，采用地理分布度量方法分析了冬季常绿植被 覆盖、冬季均温、冬季降水在时空变化上的关联性，其中冬季常绿植被覆盖采 用冬季 NDVI 来反映。研究发现：①秦巴山地冬季均温和冬季 NDVI 空间分布 的重心均由南向北移动，反映冬季气温是影响秦巴山地冬季常绿植被北移的主 要因素；②秦巴山地冬季 NDVI 发展方向与冬季均温发展方向的夹角基本保持 稳定不变，接近水平趋势，表明冬季常绿植被发展方向主要受冬季气温影响； ③冬季 NDVI 与冬季降水的空间分异系数逐时段由 0.21 减小到 0.07，反映冬季 常绿植被与冬季降水的空间分布差异逐渐减小。上述发现印证时间序列上冬季 气温是影响秦巴山地冬季常绿植被整体演化和发展方向的主要因素，而冬季降 水是影响秦巴山地冬季常绿植被内部分布格局的主要因素。 （2）全区尺度离散的自然保护区植物多样性层面，以自然保护区为研究单 元，收集并数字化秦巴山地及邻区已出版的 58 个自然保护区种子植物物种名录， 构建了秦巴山地及邻区 96148 条记录的植物物种数据库，这对于定量分析本研 究区植物区系、植物多样性具有重要意义，为国家植物多样性保护提供更加坚 实的数据基础。基于该数据库，采用定性方式分析了秦巴山地及邻区植物多样性的空间分布格局，与环境因子的相关性。结果表明：①目、科、属、物种多 样性，乔木、灌木多样性均呈现由南到北逐渐减少的空间分布格局，植物科、 属多样性具有较明确的分界线，物种多样性具有明显的过渡带，而这条分界线 处和过渡带内气候指标的变化范围稳定，南多北少的分界线位置大致均在东部 伏牛山（南召县、内乡县、商南县、勋西县）-中部太白山以南（镇安县、石泉 县、洋县）-西部勉县、武都区、文县、平武县一带，即秦岭南坡；②南多北少 的过渡带覆盖东部伏牛山南坡-神农架北坡之间宽阔的地区，中部太白山南坡米仓山北坡相对较窄的区域，西部几乎为一条线，与分界线位置基本重合；③ 在中国特有种多样性方面，秦巴山地内部明显高于秦巴山地邻区，进一步印证 了秦巴山地内部的过渡性强烈。 （3）基于秦巴山地及邻区植物物种数据库，采用定量方式研究了植物多样 性南北变化模式。研究发现在秦巴山地及邻区范围内：①目、科、属、物种多 样性均表现出典型的纬度梯度模式，即由南到北逐渐减少，但物种多样性相对 分散；②针对每个目、科、属内物种多样性纬度梯度模式，其中 5%目、2%科 和 6%属内物种多样性与纬度正相关，其余为负相关或无关；③针对不同生活型 的纬度梯度模式，乔木和灌木多样性与纬度均呈现双峰高斯分布；④针对植物 特有性纬度梯度模式，特有种多样性与纬度呈高斯分布，而非特有种多样性与 纬度呈负相关；⑤秦巴山地物种表现出的典型纬度梯度模式是部分目、科、属 内物种、草本、非特有种变化模式的集中体现，而物种多样性分散现象则是少 数植物目、科、属内物种、乔木、灌木和特有种造成的，它们可能是受山体的 垂直地带性、坡向影响更大，表现出与典型纬度梯度模式不一致。 （4）样线尺度植物群落南北变化序列层面，基于植物群落实地调查数据， 从植物物种、群落结构和物种多样性三个层面，研究了秦巴区域气候分界问题。 结果表明：①植物种类层面，秦岭北坡主要为北方植物，秦岭南坡开始出现常 绿树种且北方植物减少，大巴山以喜湿喜热的南方植物为主；②群落结构层面， 只有秦岭南坡群系出现南北性质混合；③丰富度层面，随着纬度增加，科、属、 种 3 个分类群物种多样性均减小，重要的是南北方植物混合现象的起始位置是 秦岭南坡。因此秦岭南坡更适合作为暖温带—北亚热带的分界线；④另外还发 现，东部样线的过渡范围最宽，其次是中部，西部过渡范围最窄、几乎为直接断开，呈隔绝状态，这与全区尺度离散的自然保护区植物多样性过渡模式的结 论相吻合。 |
| 学科主题 | 地图学与地理信息系统 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 150 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/186910]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张兴航. 秦巴山地植被南北过渡模式的不同尺度研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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