横断山区高山树线地带冷杉生长过程及规律的研究

本文通过对横断山区高山树线地带冷杉（长苞冷杉Ａｂｉｅｓ ｇｅｏｒｇｅｉ ｏｒｒ与急尖长苞冷杉Ａｂｉｅｓ ｇｅｏｒｇｅｉ ｏｒｒ ｖａｒ．）解析木资料进行树高，胸径和材积生长过程等方面的分析研究，阐述了高山森林的生长特征及生长规律。同时，对高山树线地带森林资源的利用提出了建议。     

高山树线交错带的景观格局与生态过程

由于对气候变化的敏感性, 近年来高山树线交错带成为全球变化研究中的热点问题。高 山树线交错带所指示的是一个复杂生态系统的特征, 反映出了由低处植被向高山植被的转化, 其 景观格局是综合了种子定居, 树木生长以及树木繁殖等多个树木生态过程和特定高山环境下的 地理特征格局的适应结果。一方面, 树木通过自身生理生态学上的调整对高山极端环境进行适 应。一方面, 高山特定地理环境特征对树线的景观格局进行影响, 因而高山树线交错带成为研究 景观格局- 生态过程相互关系的一个重要载体。通过运用3S 技术, 可以将高山树线交错带研究中 的树线景观结构和生理生态过程结合在一起, 并验证在其景观格局形成过程中地理特征和人为 因子的相对重要性。     

基于云模型的白马雪山和博格达山林线与树线分布高度及影响因素的比较分析北大核心CSCD

林线作为重要的地理和生态界线,备受国内外学者的关注。然而林线和树线之间的过渡区内不同类型的植被斑块交错分布,呈现一定的随机性,导致林线和树线的分布界线也具有一定的模糊性。目前大多数研究将林线/树线简化为连续变化的曲线,难以表达和分析林线与树线的模糊性和过渡区内不同类型植被斑块分布的随机性。本研究采用复合高程信息的NDVI数据提取白马雪山和博格达山林线与树线数据点,构建林线与树线分布高度云模型,定量分析林线和树线分布的不确定性,在此基础上比较白马雪山与博格达山林线与树线影响因素的差异。主要结论:①构建了白马雪山和博格达山林线/树线分布高度云模型,以林线、树线分布高度云模型用期望(Ex)、熵(En)、超熵(He)3个数字特征来表达林线、树线分布的整体特性。②博格达山林线与树线分布高度云模型的熵(林线410.71 m、树线597.32 m)和超熵(林线66.22 m、树线280.86 m)大于白马雪山(熵:林线182.33 m、树线193.96 m;超熵:林线56.26 m、树线65.86 m),即博格达山林线与树线分布的不确定性高于白马雪山。③干燥度是白马雪山林线与树线分布高度贡献率最高的影响因素(50.26%、44.11%),其次是7月均温(12.76%、17.93%)和积雪效应(23.97%、11.48%),而博格达山林线与树线分布高度贡献率最高的影响因素是7月均温(48.15%、60.59%),其次是干燥度(28.57%、17.67%)。两地林线和树线分布的主导因素明显差异。本研究以白马雪山和博格达山林线与树线分布高度云模型的数字特征,表达林线和树线分布的模糊性和随机性,并比较分析两地林线与树线影响因素的差异,为精细分析垂直带分布的复杂性、定量分析垂直带影响因子的尺度变化和空间分异,提供了新的角度和方法。     

Topographic controls on alpine treeline patterns on Changbai Mountain,China

The control mechanisms of topography on alpine treeline pattern are critical to understanding treeline dynamics and future changes. These mechanisms have not been understood quite well enough because of increasing human disturbance and low data resolution. In this study, the relationship between the treeline pattern and topography was analyzed based on high spatial resolution remote sensing data and a digital elevation model in an area in Changbai Mountain with little human disturbance. Future treeline patterns were also predicted. The results showed that(a) aspects with high solar radiation and low snow cover have a high coverage rate of trees,(b) the peak coverage rate of trees switches from low slopes(5°) to medium slopes(5°~25°) as the elevation rises because of the extreme environment,(c) the coverage rate of trees is a function that depends on environmental factors controlled by topography,(d) the future treeline pattern is controlled by new temperature mechanisms, new environmental factors and the reallocation effect of topography. Our research implies that topography controls the treeline pattern and changes in the treeline pattern associated with global warming, due to the effect of global warming on environmental factors. This study may well explain the causes of heterogeneous changes in the treeline pattern in the horizontal direction as well as differences in treeline response to climate warming.     

祁连山青海云杉林树线温度特征

树线温度对于解释树线位置及树线形成机理、预测树线对于气候变化的响应具有重要意义。通过在祁连山北坡青海云杉林郁闭林内、树线地带、高山灌丛分布带设置土壤温度自动观测仪器,初步分析了青海云杉林树线温度特征。结果表明:(1)树线处青海云杉根际土壤温度(10cm深度)生长季平均值为4.9℃,低于全球树线生长季平均土壤温度(6.7℃)。(2)生长季长度方面,青海云杉树线(104天)与亚北极(Subarctic,103天)、北方林(Boreal,106天)树线相近。(3)高山灌丛分布带在海拔上高于树线地带,但灌丛地带根际土壤生长季节均温(6.4℃),生长季长度(122天)均高于树线地带,显示了树线之上灌丛相对于乔木生活型有更佳的保持根际土壤热量的优势,从而也成为在树线之上灌丛能够很好生长,并且取代乔木的重要因素。     

太白山高山带环境特征

对比国内外关于高山带景观划分的多种观点，采用气候树线以上部分为高山带的划分方法，重点讨论太白山高山带自然环境，包括第四纪冰川遗迹和现代冰缘作用影响下的高山、亚高山地貌，研究区内主要气候要素的分布状、特别气温和降水的时空分配分布格局，土壤有机质的空间分异，以及在这种环境条件下高山带的植物区系和植被分布格局。太白山高山带的各种环境要素之间密切相关，是表现特殊的自然综合体。在全球气候变化背景下，其自然环境特点及变化值得密切关主。     

岷江上游林树下线地理分布格局及其空间移动特征

林树下线是干旱河谷背景下一种特殊的地理生态现象,针对林树下线的定位和比对研究是揭示山地环境自然变化过程与人类活动环境效应的有效途径之一。选取岷江上游林树下线为研究对象,采用遥感和GIS聚类分析方法,基于1999-2009年两个时期、聚落区和非聚落区两类区域的比对研究,揭示林树下线的空间分异特征及其移动规律。结果表明：① 林树下线分布具有集聚性特征,主要分布于海拔1400~3800 m V型河谷谷肩上部,这一特征与山区降水随海拔升高的梯度变化相适应;② 6°~15°坡度是林树下线分布的峰值,林树下线随着坡度递增分布明显减少;③ 林树下线坡向分异显著,平均高程表现为南坡高于北坡、东坡高于西坡,最小值为西北方向,源于阴坡水分/湿度更适于植被生长;④ 聚落区林树下线10年间向低海拔空间移动达108.6 m,而非聚落区仅为38 m,这一结果可为定量评估1999年起实施的退耕还林等生态建设工程成效提供科学判据。     

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。