山地垂直带带内结构分异及成因分析
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘俊杰 |
| 答辩日期 | 2024-06 |
| 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 | 山地垂直带 带内结构 带内群系类型 树种分布曲线 环境梯度 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 山地垂直带带内结构分异是山地垂直带带谱结构理论研究的核心内容之一， 是进行山地垂直带谱结构定量分析的重要切入点，对于建立山地垂直带结构理论 具有十分重要的意义。山地落叶阔叶林带、针阔混交林带和针叶林带是主要的山 地垂直带类型，它们各自形成了独特的物种组成和群系类型，对于维持山地生态 系统的结构、功能和稳定性具有关键作用。为了充分认识山地垂直带带内结构的 复杂性，需要识别和归纳带内结构的类型与特征。本研究获取了 sPlotOpen 全球 尺度的植被样方数据集以及天山等区域的相关野外调查数据，并在秦岭-大巴山 地进行了 5 个重点区的野外实地调查。按照山地走向与位置特征将全球 11 个典 型山地分为 30 个地区，使用 Isopam 样点聚类方法，对垂直带及亚带进行了划 分；然后逐步细化各个垂直带内部群系类型分布、优势种分布曲线特征，总结了 带内结构类型、树种分布模式以及带内 α 多样性随海拔变化的特征。深入分析了 秦巴山地胸径、树高随海拔变化的模式，使用 CCA 典范对应分析，进一步探究 了秦巴山地垂直带之间与垂直带内部树种分异的影响因素，通过生态位宽度和重 叠及秦巴山地南北过渡性研究，揭示了秦巴山地带内优势树种在复杂自然条件影 响下的适应性和分布特征。主要结论如下： （1）采用统一定量化划分方法，识别归纳了 62 种带内结构模式。落叶阔叶 林带带内为单亚带模式的有 10 个，双亚带模式的有 5 个，三亚带模式的有 5 个； 针阔混交林带单亚带模式的有 12 个，双亚带模式的有 9 个；针叶林带为单亚带 模式的有 12 个，双亚带模式的有 8 个，三亚带模式的有 1 个，比较充分的分析 了带内结构的复杂性。 （2）基于带内结构详细定量化分析，针对单优势树种分布曲线与亚带类型 的组合形式，总结归纳了典型山地带内结构类型与树种分布模式：①山地落叶阔 叶林带中，单亚带模式带内优势植物的分布曲线概括为 4 种类型，分别为树种分 布曲线峰值在落叶阔叶林带的上部、峰值在落叶阔叶林带的中部、峰值在落叶阔 叶林带下部、树种在落叶阔叶林带带内随海拔升高，数量增加，峰值出现在落叶 阔叶林带上部垂直带；双亚带模式带内树种沿海拔分布的曲线有树种分布曲线峰 值位于亚带一的低海拔处、亚带一的中部、亚带一和二的分界线处、亚带二的中 部、亚带二的上部、树种分布在落叶阔叶林带内随海拔升高递增，峰值位于落叶 阔叶林上部垂直带共 6 种类型；三亚带模式的带内植物分布曲线有分布范围跨两 个或者三个亚带，且分布峰值在亚带二、三的分界处或相邻海拔、分布范围跨越 两个或者三个亚带，且分布峰值在亚带一、二的分界处或相邻海拔、分布曲线峰 值在亚带三的海拔范围内、分布曲线峰值在亚带二的海拔范围内分布曲线的峰值在亚带一的海拔范围内、树种分布在落叶阔叶林带带内随海拔升高增加，峰值位 于落叶阔叶林带上部垂直带内共 6 种类型。②山地针阔混交林带单亚带模式中针 叶树种与阔叶树种的分布曲线分别可以概括为 3 类，分别为分布曲线峰值位于带 内的下、中、上部分，针叶树种与阔叶树种的这 3 种分布类型会有不同的组合方 式；双亚带模式中，针叶树种、阔叶树种的分布曲线类型与落叶阔叶林带双亚带 模式的 6 种曲线类型相同，在不同山地针阔混交林带带内，分布曲线组合方式有 多种；③山地针叶林带单亚带模式可细分为单亚带-单优势树种、单亚带-双优势 树种、单亚带-多优势树种；双亚带模式带内优势树种的分布曲线共 3 类，分别 为树种分布曲线峰值在亚带一的低海拔处、峰值在亚带一的中部、峰值在亚带一 和亚带二分界及相邻海拔；三亚带模式，垂直带内部优势树种的分布曲线有 4 种 类型，包括树种分布曲线峰值在亚带一与亚带二分界处或相邻海拔、曲线峰值在 亚带二中部、曲线峰值在亚带二和亚带三的分界处或相邻海拔、曲线峰值在亚带 三中部。 （3）秦巴山地优势树种胸径、树高等要素在各垂直带内呈现单峰或“U”型分 布、递增或递减的趋势等复杂模式，这与垂直带带内环境条件及植物种类特性有 一定的相关性。CCA 分析表明，秦巴山地落叶阔叶林带、针阔及针叶林带内部植 物的分异主要受到温度和水分相关的气候要素的影响，部分带内植物分异受到坡 度、坡向的影响：神农架降水量随海拔升高而增加，具有一定的特殊性；太白山 带内优势树种的生态位明显高于伴生种，神农架、光雾山的生态位重叠高于太白 山和伏牛山。秦巴山地垂直带带内结构的复杂性是地理地带性因素和区域因素综 合作用的结果。 （4）本研究是对山地垂直带带内结构的初步探索，山地带内结构的复杂性 得到了证实。一些重要的、生物多样性热点地区的山地，如喜马拉雅山、贡嘎山、 南迦巴瓦峰、乞力马扎罗山等仍需深入研究；植物性状的带内垂直分布规律研究 具有重要意义，光照、蒸散发、风速、土壤养分等要素对山地植物分布同样具有 较大影响，应当被纳入带内结构成因研究；秦巴山地作为中国的南北过渡带，受 到多维地带性因子的影响，在秦岭中部形成了世界上最宽的山地垂直带——山地 落叶阔叶林垂直带，必须要全面分析和解剖其内部结构，才能真正地认识带内结 构的复杂性。 |
| 学科主题 | 地图学与地理信息系统 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 207 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/209360]  |
| 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 | 刘俊杰. 山地垂直带带内结构分异及成因分析[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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