《山体效应研究》评述

正全球山地植被垂直带基本类型有限,但其组合形式和结构千姿万态,为世界呈现出无限的山地垂直带谱,特别是同一类垂直带在不同纬度、不同离海距离、不同山体位置都表现出不同的高度分布。垂直带分布在山体或高原内外的高度差异,是非地带性作用的主要结果之一。但对于非地带性作用的规律和机理,一直是自然地理学中最为薄弱的环节。中国科学院地理科学与资源研究所张百平研究员等撰写《山体效应研究》于2015年9月由中国环境出版社出版,该书对山体效应及其影响进行了全面系统地研究,使对非地带性及其作用的认识上了一个台阶,也使对丰富多彩的山地垂直带谱的研究达到了新的科学高度。     

六盘山山地植被物候地带性分异及其对气候变化的响应

山地系统作为植被脆弱带及气候转换与变化的敏感区,能直观反映植被对全球环境变化的响应及适应过程.该文基于1982-2015年GIMMS NDVI 3g时间序列数据集,利用TIMESAT 3.3动态阈值法提取六盘山山地植被物候参数,结合气温、降水及光照数据集,利用最小二乘法趋势检验、偏相关分析等方法,研究六盘山山地植被物候分异规律及其对气候变化的响应.结果表明:1)六盘山山地植被生长季始期推迟幅度为11.1 d·km-1,生长季末期提前,导致生长季长度缩短幅度为22.6 d·km-1.2)生长季长度和生长季始期空间格局相似,由西北高海拔地区向东南低海拔地区呈山地垂直地带性规律;生长季中期以36°N为界,呈纬度地带性规律,生长季末期以106°30′E为界,经度地带性变化规律显著.3)气候因子在植被不同生长阶段的主导作用不同,气温对六盘山物候变化影响最显著;3月气温升高促使夏季物候提前,9月降水增加促使秋季物候推迟;6月气温升高与9月降水增加导致耕地生长季中期显著推迟,灌木、林地生长季中期显著提前;生长季始期对3月日间最高气温的负敏感性最强,生长季末期对9月夜间最低气温的正敏感性最强,该结论与植被生长生理特征一致.     

论自然界区域分异的高原地带性规律

地表区域分异在客观上表现出不同的尺度。在实际上,较大尺度的分异现象总是做为较小尺度分异的背景而存在,而且地带性分异和非地带性分异也总是同时并存,相互影响和相互作用的。 关于纬度地带性,经度地带性和垂直带性规律的相互影响和相互作用,已经有过许多论述。例如,纬度地带性分异规律常因经度地带性和垂直带性规律的干扰造成自然地带偏离纬线方向,山地垂直带谱因山地所处的纬度地带和“经度地带”不同而异……等等。但是有关在广大的高原上,三大区域分异规律是否具有某种独特的表现形式,水平分异与垂直分异之间,是否通过某种方式相互结合等问题的讨论,却历来不多。本文拟就此略呈管见。 我国青藏高原、云贵高原、内蒙古高原和黄土高原等高原自然景观的独特性及其形成为巨大的自然区域,主要是垂直带性规律作用的结果,这似乎是很少疑问的。而高原内部的区域分异究竟受制于何种规律,却是一个尚未很好解答的难题。     

新疆阿勒泰两河源自然保护区植被信息提取与分析

高山地区地形复杂,植被分布无序,且森林植被光谱信息相近,因而高山植被类型的确定依然成为遥感植被分类的难点。以2014年资源三号卫星影像作为基础数据,分别采用面向对象法和像元法提取了两河源保护区植被信息,并在面向对象法中引入了海拔(DEM)信息辅助分类,基于分类结果,分析讨论了不同植被类型的面积比例和空间分布格局。结果显示:(1)面向对象法的分类精度明显高于像元分类法,总体分类精度达到了93.11%,Kappa系数为0.89。(2)研究区植被类型以针阔混交林和草甸为主,分别占研究区总面积的26.37%和22.87%,灌丛、草原占15.2%和10.98%,水体和高山植被占8.23%和5.57%。(3)针阔混交林主要分布在阴坡或山地河谷,草甸在平原、低地河漫滩、森林、高山均有分布,地带性规律不明显。草原成窄条状、斑块状贯穿整个研究区,灌丛呈块状镶嵌在草原内部。高山植被呈斑块状零散分布于两河源的流石滩、砾石山坡和高山准平原上。(4)研究区发育了5个完整的自然垂直带谱,自下而上依次为草原带、灌丛带、针阔混交林带、草甸带、高山植被带和冰川积雪带。     

浙江景宁亚高山湿地群形成环境探究

为了查明浙江省丽水市景宁畲族自治县分布的亚高山湿地群的成因及其环境意义,利用望东垟湿地钻孔沉积物样品,进行基于岩石学、年代学和孢粉学的综合研究,提取了研究区全新世以来较高分辨率环境演化信息。野外地貌地质调查表明,景宁亚高山湿地群的形成、分布与区域夷平面、古火山机构关系紧密。沉积物孢粉分析表明,研究区全新世植物种类丰富,主要由11大科属蕨类、8大科属裸子植物、20大科属阔叶类、10大科属陆生草本和7大科属水生沼生植物组成。利用孢粉组合带及气候代用指标,重建了古植被与古气候演化的6个阶段:1深度2.84~2.30 m,全新世早、中期温暖湿润气候,地带性植被为含针叶常绿、落叶阔叶林,非地带性植被为沼泽;2深度2.30~1.67 m,为全新世中、晚期温暖偏干气候,可见地带性植被为含针叶林常绿、落叶阔叶林,非地带性植被为草甸;3深度1.67~1.50 m,为全新世降温期温凉偏干气候,地带性植被为含常绿针阔叶混交林,非地带性植被为草甸向沼泽过渡;4深度1.50~1.22 m,为中世纪暖湿气候,地带性植被为落叶、常绿阔叶林,非地带性植被为沼泽;5深度1.22~1.02 m,为小冰期前期凉湿气候,地带性植被为含常绿针阔叶混交林,非地带性植被为沼泽;6深度1.02~0.50 m,为小冰期凉干与凉湿交替气候,地带性植被类型为含常绿针阔叶混交林,非地带性植被为草甸与沼泽交替。研究结果表明,全新世以来,区域地貌过程、气候变化和沉积作用共同塑造了景宁地区亚高山湿地群,温度、湿度变化分别对地带性植被、非地带性植被演化产生了显著影响。本研究不仅对亚高山湿地生态系统保护具有重要意义,而且为探索中国东部全新世以来气候变化与区域湿地沉积响应提供了重要资料。     

广西岩溶植被自然分布规律及对岩溶生态恢复重建的意义

广西的岩溶植被类型和物种多样性丰富，分为5个植被型组8个植被型共96个群系，广西岩溶植被纬度分布由南至北为季节性雨林→含热带成份的常绿落叶阔叶混交林→常绿落叶阔叶混交林，生态结构复杂，特有成分突出，形成特殊的热带亚热带岩溶植物区系。岩溶区生态建设与植被恢复过程中，需遵循植被地带性分布规律，参照区域性顶极植物群落，进行人工群落的重建设计，选择优良乡土树种尤其是速生常绿阔叶树种，模拟天然植被构建先锋植物群落，乔灌藤草优化配置，针对生境异质性的主导因子，强化岩溶山地造林与封育管理技术，有效提高生物生产效率和植被覆盖率，开发特有适生的名特优产品，带动经济发展、促进生态环境尽快改善。     

试论贺兰山植物多样性的若干特点

通过实地考察,对贺兰山植物多样性特点进行了系统研究。研究结果表明,贺兰山植物多样性主要表现为植物种类丰富多样、区系地理成分复杂多样、山地植被垂直带类型多样和形态、生理生态适应性多样等一系列鲜明特点：根据中国植被分类标准,山体植被带分为山麓荒漠草原带、旱生乔灌木带、油松山杨林带和高山灌丛带：不同植被带由不同的植被类型组成;植被类型除了受海拔梯度影响外,水分条件也成为影响植被坡向分异的关键因子,从山麓到山顶,阴坡的植被类型依次为荒漠、荒漠草原、典型草原、疏林灌丛、亚高山灌丛、高山灌丛草甸,而阳坡的植被类型依次为灌丛、湿性针叶林、寒温性针叶林、亚高山针叶林和高山灌丛草甸。该研究对于了解中国干旱区草原和荒漠过渡区的山地植被空间分布特征具有重大意义。     

基于多源信息的区域尺度山地植被带数字化提取

山地植被带的提取及分析是地学和生态学研究的基础问题之一.利用野外点/线调查和历史文献资料,可以对局域尺度山体的植被带进行归纳和描绘,而在区域乃至全球尺度上更多依赖于学者的经验和知识.利用内蒙古大青山地区1∶100万植被图、1∶10万土地利用图、1∶25万DEM等,设计逻辑判别规则,提取典型的山地植被带斑块;然后基于贝叶斯识别算法,利用地形、水热和太阳辐射等因子对区域尺度山地植被带进行空间分布模拟,最终提取的植被带具有较高的精度,总体精度为74.53％,Kappa系数为0.69.研究表明,利用多源数据可以提取和模拟区域尺度山地植被带连续分布格局,中小比例尺空间数据的集成应用使得该方法的推广具有较大的可行性,为进一步获取大陆及全球尺度的山地植被带数据奠定了基础.     

山地森林群落物种多样性垂直格局研究进展

山地森林群落物种多样性垂直格局研究是揭示植被地带性分布式样的重要手段,其研究内容主要包括山地森林群落物种多样性的垂直变化模式、山地森林群落物种多样性垂直带谱和山地森林群落物种多样性及其环境解释等。目前对于山地森林群落物种多样性沿海拔梯度的格局变化模式尚无统一认识,但大致可概括为5类变化模式。垂直带谱研究从最初的单因子单目标已逐步过渡到单因子多目标,最后到多因子多目标。研究深度也从根据样地资料的简单描述和分析,发展为山地森林群落物种多样性机理假说的提出与证实,尚未见有关山地森林群落物种多样性垂直格局机理的报道。山地森林群落物种多样性垂直格局研究方法可分为取样方法和测度方法两大类。常用的取样方法有梯度格局法（或连续样带取样法）和典型群落随机取样法,其中最小取样面积的确定尤为关键。就山地森林群落物种多样性垂直格局测度和分析而言,物种多样性指数的测度和单元统计分析（回归、假设检验、方差分析、相关分析等）较为常见,随着分析手段的不断创新,植被数量分类和排序等多元统计学分析方法得到了日益广泛的应用。     

中国南北过渡带研究的十大科学问题

秦岭-淮河一线在60 a前被科学地确定为中国南北分界线。此后中国地学科学家一直在探索分界线的具体位置和划分指标改进问题;随着数据的积累和认识的加深,还发现了一些新的科学问题。2017年启动的国家科技基础资源调查专项“中国南北过渡带综合科学考察”将秦岭-大巴山定义为中国南北过渡带的主体,拟全面系统地调查和研究其自然地理要素与资源问题,从而实现中国南北分界线研究的全面深化和突破。秦岭-大巴山具有多维地带性结构,表现出高度的过渡性、复杂性、多样性和敏感性。目前面临和需要研究的主要科学问题包括：① 南北分界线与南北过渡带的关系?② 暖温带与亚热带划分指标如何改进?③ 植被-土壤在南北方向上的渐变序列及其形成机理?④ 全球变化与地区关键生物气候指标空间变动的关系?⑤ 秦巴山地的多维地带性结构如何分解与综合?⑥ 秦巴山区生物多样性、特有性的格局与机理?⑦ 秦巴山地东西向廊道效应?⑧ 秦巴山地的区域环境效应及对国家生态安全的意义?⑨ 秦巴山地在中国历史发展中的特殊意义?⑩ 西秦岭的地理结构与华夏文明起源的关系?这些问题既是过去研究工作和认识的总结,也是未来一段时间内需要关注和研究的重点。希望这样的归纳和梳理对于中国南北过渡带和南北分界线的科学研究具有一定的启发和促进作用,为中国自然地理学理论发展、生物多样性和生态安全研究,甚至为华夏文明起源的研究提供新的视角和框架。     

藏北高原土壤温度分布的纬向效应和高度效应

利用ＧＡＭＥ－Ｔｉｂｅｔ野外观测期间所得藏北高原不同地点土壤温度资料,对藏北高原土壤温度分布纬向地带性和垂直地带性特征进行分析,结果表明夏季土壤温度分布主要表现为高度效应,而冬季土壤温度分布主要表现为纬度效应,年平均土壤温度分布是纬度效应和高度效应综合作用的结果。     

广东沿海地带侵蚀丘陵地植被的开发利用和改造

广东沿海地带侵蚀丘陵地面积广阔,地带性植被的代表类型为热带常绿季雨林。长因期受人类活动干扰,丘陵地的次生植被以灌草丛为优势,局部植被覆盖差,土壤侵蚀严重,引起环境退化,文中根据侵蚀丘陵地植被和环境特点,提出开发利用和改造设想。     

贵州省农业资源开发的战略问题

一、贵州农业资源的优势贵州习惯称贵州高原。地势由西向东倾斜,西部海拔1500至2000米,中部海拔1000米左右,北、东、南边缘和河谷地带海拔500米以下。贵州的地貌特征决定了土地资源的特点。地貌特征是:山地性显著,溶岩地貌广泛分布,地貌类型和土地类型复杂多样。全省地貌分高原、高中山、中山、低中山、低山、丘陵和盆地等类型。山地占全省土地面积87％,丘陵占10％,盆地和河谷坝子占3％。土壤类型繁多,共有九个大类,30个亚类,不仅有很长的发育历史,而且分布错综,表现为地带性土壤、非     

中国暖温带山地植被生态学研究进展

山地生态学作为现代生态学研究的核心内容,主要研究在山地这一特殊的自然环境中,生物与山地环境之间的相互关系和各种生态过程的科学。而山地植被生态学始终是山地生态学研究重要的内容,目前已经成为一门独立的山地生态学分支学科。对中国暖温带山地植被数量分类和排序,植物群落多样性,植物区系,植被垂直分布,种间关系,植被带划分等方面的植被生态学研究现状进行了介绍和讨论,并对山地植被生态学未来的发展前景进行了分析和探讨。     

青藏高原中东部水热条件与NDVI的空间分布格局

青藏高原受大气环流和地势格局的共同作用,水热条件及植被空间分布呈现独特的三维地带性特征。但是青藏高原范围广、地势起伏大,水热条件及植被空间分布具有明显区域差异。本文利用青藏高原中东部100个气象站1982²000年的降水、气温资料以及同期NO-AA AVHRR植被指数产品（NDVI）,分析水热条件及植被的空间分布特征。首先,设置经向、纬向海拔渐变样带,考察海拔对水热条件及NDVI空间分布的影响;然后,按500米海拔间隔进行站点分组,分析约束了海拔高差后的经纬位置对水热条件及NDVI空间分布的影响。研究表明:在青藏高原中东部由于海拔高差大,热量条件分布首先受海拔递减规律控制,其次才表现出因太阳辐射差异的纬度地带性;而降水分布则主要受水汽通道位置和方向的影响,北上水汽和东部偏南走向山脉是研究区降水经向特征的主要成因;指示植被状况的年均NDVI,则受水热组合的控制,其分布格局是二者的叠加与综合。     

在西藏高原高海拔地区应遵循森林植被分布规律和选择乡土树种造林

森林是陆地生态系统的主体,在国家生态安全屏障保护与建设中发挥着重要的作用。我国大规模造林实践都依从年降雨量400 mm的阈值,在高于该降水阈值的地区造林。但针对西藏高原高海拔地区造林,无论是实践经验和理论探讨方面都很少涉及。在高海拔地区造林的最高海拔和树种选择需要遵循什么原则?以及以往高海拔地区造林的经验教训给我们什么启示?这些都是值得进一步思考的问题。本文从植被地带性分布规律出发,提出高海拔造林要遵从植被地带性分布原则和温度限制原则,指出植树造林要在森林分布区内、气候树线分布的海拔以下的区域才有可行性。以西藏高原东部森林分布格局和主要气候树线树种的分布海拔上限为例,论证了植树造林的潜在空间范围。从主要造林树种的生物学特性和气候生态位的角度,对可能用于造林的乡土树种及其造林立地条件进行了厘定,并指出了那曲造林存在的问题。总之,在西藏高海拔地区造林需要遵从地带性植被分布规律,重点考虑海拔上限和适宜树种选择问题,采用乡土树种,做到适地适树。     

陕西MODIS/NDVI的区域分布和季节变化

利用MODIS数据研究植被指数的时空变化特征,可以较详细地反映不同类型植被在其生长周期内的长势情况,以及各类植被生长状况在空间上的过渡和差异性。利用2004年全年的MODIS资料,采用NDVI多时相最大值合成法（MVC）,生成了一年的月合成NDVI数据集产品,分析表明：①陕西MODIS/NDVI年平均值为0.39,变化范围在-0.54～0.85之间。NDVI的年内频率分布只有在冬季（1月）呈现单峰型,其他季节均表现为双峰型。②冬季陕西NDVI的分布南北差异较小;春季延安以北和延安以南差异明显;夏季和秋季NDVI 值的分布体现了陕北北部长城沿线风沙区、黄土高原丘陵沟壑区稀疏植被、陕北南部子午岭和黄龙山林区森林植被、关中农田植被、秦巴山地森林植被和农田植被以及它们的地表差异特征。③不同植被类型的NDVI季节变化差别显著,这种NDVI时间序列曲线如实地反映了各种类型植被的生长规律,并能区分它们在生长规律上的细微差别,这又为植被区划、农作物种植面积的遥感监测提供了理论和实践基础。     

三江并流区云南贡山片植被景观类型分布特征

以三江并流区云南贡山片为例,以Landsat ETM+影像为数据源,基于3S技术进行植被景观制图,分析景观类型的分布特征。结果表明:1.研究区是典型的高山峡谷地区,海拔3 000~4 000 m的区域占总面积近一半,坡度25°以上的山地面积占84.82%;景观类型分布受垂直空间分异主导;河流、河漫滩和湖泊等景观主要分布在平缓地段,自然植被景观多分布在25°~45°的陡坡上,人工植被景观分布的坡度范围相对较缓;自然植被景观在各坡向上的分布较为均匀;人工植被景观及积雪/冰川景观、岩石景观等分布则体现出一定的空间分异;2.山地森林植被构成研究区景观的基质类型;由于植被景观的垂直分异,构成基底的各类景观类型的优势度随海拔变化,河谷地段的中山湿性常绿阔叶林、中山-亚高山的铁杉-常绿阔叶混交林、亚高山-高山的云冷杉/落叶松林优势度较高,高山-亚高山以杜鹃灌丛为优势景观类型;3.从斑块粒度上看,小斑块数量最多,占总斑块数的80.87%,中斑块占11.36%,其余均在3%以下;优势自然景观类型具有较大的巨斑块数;巨斑块面积比例最大,达到68.99%,其余斑块大小等级的分布面积比例在3%~9%之间。     

山区人口与环境互动关系的初步研究

与平原/低地相比，山区（主要指典型中高山区）环境具有其本身固有的诸多属性。山区环境的复杂性表现在山地诸要素的垂直地带性规律与非地带性规律及其相互叠加上，而其不确定性是由山地环境和物质本身的不稳定性所决定。山区环境的脆弱性和敏感性表现在山区生态系统抗干扰能力低，容易在外界因素的诱导下偏离生态阈值，甚至出现崩溃。由于高山与河流的阻隔，山区聚落和社区常常表现出分散性、封闭性以及文化的多样性和相对稳定性等特点。山区人地关系地域系统由环境系统和人口系统组成，山区环境对人口具有限制和制约作用，而人口对环境则表现出适应与改造的趋向。山区人口与环境的关系既可以表现为相互恶化，也可以表现为良性互动，其中间过程是通过人类对土地的不同利用方式而得以实现。     

天山北坡中段草地类型的生态梯度组合格局与环境分析研究

通过对天山北坡中段草地类型的野外调查,利用典范主分量分析法(CCA)分析草地植物群落的垂直分布格局,研究了环境因子与草地群落之间的关系。结果表明:天山北坡中段草地类型沿生态梯度的排序分析结果与群落的实际分布情况是相吻合的,CCA排序给出了两个显著与主导的生态梯度,即热量梯度与湿度梯度。CCA第一轴反映了热量由低到高的梯度变化,而CCA第二轴与降水量有密切相关。正是这两个水热因子的复合梯度决定了天山北坡中段草地类型及其在空间上的地理分布。在热量梯度上是从高寒草甸、亚高山草甸、山地草甸、山地草甸草原、山地草原、山地荒漠草原、最终到山地荒漠。在湿度梯度上则是由旱生的荒漠植被到中生的草原植被过渡到草甸植被的过程。由CCA排序图,还能较好地反映草地群落的结构梯度。47个主要优势种有着各自不同的分布和分布范围,这与它们的生物、生态学特性有着密切的关系,是环境因素综合作用的结果,反映草地类型和环境因子之间的相互制约关系。