收藏本站
《东北师范大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

长白山北坡林线对气候变化的响应过程研究

王晓东  
【摘要】:当前全球环境变化问题日益严重,尤其是气候变暖的加速已引起高度关注,特别是生态系统对气候变化的响应方式和应对策略更是激起众多学者的极大兴趣。林线对气候变化高度敏感,林线变动是气候变化的指示器。探讨林线与气候变化的关系对揭示生态系统对气候变化的响应有先导意义。 长白山地处中国东北东部,为东北亚著名高山,其北坡从针阔混交林带至山地苔原带垂直带谱齐全,林线发育良好,是研究林线变动、生态系统演替与气候变化的理想地段。本文选取长白山北坡林线为典型区,探讨林线变动对气候变化的响应,以此为切入点探讨气候变化对生态系统的影响。 在长白山北坡林线带设置7条样带,采用遥感影像、样方调查、树轮分析等手段结合数字地形、气象资料等数据,运用数理统计、GIS技术和树轮分析技术分析长白山北坡林线56年(1953-2008)和近150年(1860-2008)不同时间尺度的气候变化特点,从种群、群落、景观尺度分析林线动态对气候变化的响应方式及地形土壤等生态因子对响应过程的影响。 气温变化的动态分析显示长白山林线56年来经历了3次高温期,80年代末以来气温迅速提升;东北地区近150年来气温呈波动上升的态势,有3次明显的高温期(1875-1881;1919-1932;1989-2008)和四次低温期交替出现(1860-1872;1891-1910;1939-1956;1976-1988),且升温幅度逐次攀升,高温持续期延长、低温期缩短的特点。这一特点与长白山北坡56年来的气温变化态势吻合,印证了东北和长白山北坡近年气温升高的事实。 在气温升高的大趋势下,无论是在突变型林线、前缘树岛还是整个北坡林线岳桦种群都普遍上侵,对气候变化做出积极响应。突变型林线岳桦按径级从小到大生长阶段明显分为适应期,弱胁迫期和胁迫期,与气温变化规律一致。当气温升高时,岳桦以树高生长加快的方式做出明显的响应。树岛和整个北坡林线岳桦以调整繁殖方式与生存数量对气温变化做脉动式响应。在气温升温不明显阶段,岳桦以无性繁殖的灌木状地下根占领点状生态位完成繁殖和生长过程;在温度明显增高阶段,以有性繁殖的乔木状生长方式实现种群的增长与面状领域的扩张。岳桦以无性繁殖与有性繁殖相结合实现在气候变暖情况下林线的上移和种群的扩张,数理统计和GIS技术的时空分析显示种群动态对气候变化响应积极(相关系数高),对气温变化的敏感度高于降水变化(气温的相关系数与纳入频数降水),气候变暖导致长白山北坡林线岳桦沿海拔由低向高差异性扩张(p0.05)。 气温变暖不仅使岳桦种群上侵,而且促使岳桦林下灌木草本植物相继移动,即林线上侵不仅是单一岳桦种群的变化,而是森林群落向苔原群落的整体入侵,在空间上抢占生态位的过程。在林线上侵过程中,群落各种组分的上侵与后退亦存在差异。岳桦群落上移过程中当岳桦种群占领苔原生态位后,岳桦林下的牛皮杜鹃随之入侵,开始挤占苔原植物生态位,当小叶章等草本植物完成入侵后,岳桦群落在整体上替代苔原群落。 以1989、2000、2005和2009年四期长白山北坡林线影像为数据源,利用22个景观指数分析林线景观动态对气候变化的响应方式。林线斑块面积变化的复杂性变大,斑块形状变动先复杂后简单,林线景观格局在波状中趋于简单。林线景观动态与气温波状上升的态势相吻合,当气温快速上升,林线景观斑块形状、景观格局变为复杂。当气温平稳上升,林线景观斑块形状趋向规则,景观格局趋向简单,气温上升促使林线景观不断调整以实现林线的上侵。 采用温暖指数(WI)和湿润指数(HI)分析林线高度变化的交互作用不显著(p0.05),呈负相关(r=-0.110),上侵不能达到各自的潜在高度,位置波动在1975-2231m。林线上缘波动的复杂程度高于下缘,波动幅度与胁迫力的大小呈正相关。 长白山北坡林线因小地形的影响其上侵的速率和方式不同。逐步回归分析和相关分析结果表明北坡林线处相邻的三坡(东南、东北、东坡)的岳桦种群扩张差异是坡向导向的气温差异造成的,不同坡向上岳桦种群扩张的差异是对气候变化差异性响应的结果。土壤因子对岳桦种群的扩张亦有一定的制约作用,但不足以决定林线的进退,岳桦通过不断调整生活型克服土壤约束以应对气候变化。
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:Q948

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柴正礼;姚孟春;张小全;朱建华;侯振宏;王晓春;;树木年轮对气候变化响应研究进展[J];安徽农业科学;2010年02期
2 彭剑峰;勾晓华;陈发虎;刘普幸;张永香;张永;田沁花;;阿尼玛卿山不同海拔祁连圆柏树轮宽度年表特征对比分析[J];冰川冻土;2006年05期
3 侯依玲;李栋梁;施雅风;沈永平;;我国东北及邻近地区年平均气温异常及其对北半球气候变暖和欧亚雪盖面积的响应[J];冰川冻土;2006年06期
4 韩春坛;陈仁升;刘俊峰;阳勇;卿文武;;固液态降水分离方法探讨[J];冰川冻土;2010年02期
5 曹伟;李媛媛;;中国长白山植物区系的垂直分布格局[J];北京林业大学学报;2008年04期
6 王纪军;裴铁璠;王安志;关德新;金昌杰;;长白山地区近50年平均最高和最低气温变化[J];北京林业大学学报;2009年02期
7 刘广深,米家榕,戚长谋,林学钰,杨春雷;东北地区降水周期与太阳活动的关系[J];长春地质学院学报;1996年04期
8 马冲亚;王海霞;付长超;;东北地区50年气温序列特征及趋势研究[J];长春师范学院学报(人文社会科学版);2009年12期
9 李军玲,张金屯,袁建英;关帝山亚高山灌丛群落和草甸群落优势种的种间关系[J];草地学报;2004年02期
10 刘桂丰;陈艳;阎铁铮;焦喜才;李俊涛;李俊雁;姜英淑;;低温逆境对长白落叶松雄球花及花粉的影响[J];东北林业大学学报;1996年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王晓春;中国东北亚高山林线对全球气候变化的响应[D];东北林业大学;2004年
2 石培礼;亚高山林线生态交错带的植被生态学研究[D];中国科学院(自然资源综合考察委员会);1999年
3 张桥英;青藏高原东缘高山林线乔木种群生态特征研究[D];中国科学院研究生院(成都生物研究所);2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘勇;;黄土高原植被群落演替规律和演替中土壤理化特性变化研究进展[J];山东农业科学;2010年06期
2 涂云博;王孝安;;林线区域植被的结构与动态研究综述[J];安徽农学通报;2008年09期
3 聂辰;;暖温带松栎混交林林下草本层研究进展[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年07期
4 王晓辉;贾良清;潘成荣;;安徽省生态建设的有效途径及保障措施[J];安徽农业科学;2006年11期
5 魏进华;王洪俊;白鸥;;吉林省野生草本地被植物在园林中的应用[J];安徽农业科学;2006年21期
6 孙在斌;谢世友;何冬晓;邓晓军;;山东省旱涝灾害的特征及成因分析[J];安徽农业科学;2006年24期
7 刘勇;刘光明;;黄土高原子午岭群落演替特性研究[J];安徽农业科学;2007年18期
8 林长松;左经会;朱万斌;程序;;珍稀植物十齿花种群结构与分布格局[J];安徽农业科学;2008年09期
9 熊建新;陈端吕;董明辉;;东洞庭湖区水陆交错带的复杂性分析及防洪对策[J];安徽农业科学;2008年14期
10 许多;曹银贵;;区域土地利用变化与景观格局分异研究[J];安徽农业科学;2008年17期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵秀兰;;近50年中国东北地区气候变化对农业的影响[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 任园园;侯钦磊;袁博;;大巴山地区植被覆盖时空分析[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
3 白红英;张善红;章杰;;太白山植被时空变化及其高山林线变化研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
4 张新刚;;近52年来焦作市降水变化趋势分析及突变检验[A];经济策论(下)[C];2011年
5 胡云卿;;城市河流水环境区域生态景观建设系统研究[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
6 周晓霞;丁一汇;王盘兴;;Moisture Transport in the Asian Summer Monsoon Region and Its Relationship with Summer Precipitation in China[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
7 王让会;李锦;张慧芝;宁虎森;;极端干旱条件下绿洲生态景观图谱的模式与特征[A];中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C];2008年
8 江冲亚;李满春;刘永学;李飞雪;陈振杰;;浙西山区景观空间异质性格局变化的多尺度研究——以杭州市桐庐县为例[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
9 刘庆;尹华军;吴宁;包维楷;潘开文;陈庆恒;;岷江上游山地退化生态系统恢复与重建试验示范研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
10 彭少麟;周婷;;边缘效应的空间尺度与测度[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 方克艳;近400年来西北地区气候变化的树轮记录研究[D];兰州大学;2010年
3 张忠华;喀斯特森林植被种群生态学与群落稳定性分析[D];华东师范大学;2011年
4 胡文英;元阳哈尼梯田景观格局及其稳定性研究[D];昆明理工大学;2009年
5 彭保发;区域LUCC的景观生态效应研究[D];中南林业科技大学;2010年
6 方江平;西藏原始林芝云杉林群落结构与功能研究[D];中南林业科技大学;2010年
7 刘亚萍;生态旅游区游憩资源经济价值评价研究[D];中南林业科技大学;2007年
8 马英姿;药用植物蚬壳花椒化学成分分析及繁殖技术研究[D];中南林业科技大学;2010年
9 郑维列;西藏色季拉山长鞭红景天种群生态学特性研究[D];中南林业科技大学;2010年
10 刘素青;森林生态系统经营决策与自适应模型研究[D];中南林业科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 安俊珍;风化型土质金矿尾矿植被恢复研究[D];华中农业大学;2010年
2 康娅琳;武汉市城市湖泊湿地生态敏感性研究[D];华中农业大学;2010年
3 车磊;景观斑块在城市道路绿化中的应用[D];华中农业大学;2010年
4 易兴翠;基于景观生态学的土地整理项目规划设计研究[D];华中农业大学;2010年
5 潘妍宇;山地煤矿区土地复垦规划与设计研究[D];河南理工大学;2010年
6 吴炜;枞阳大山不同演替阶段群落结构及其植物多样性研究[D];安徽农业大学;2010年
7 田增刚;山东省土壤侵蚀敏感性分区评价及措施配置研究[D];山东农业大学;2009年
8 田素娟;基于区域远期土地利用规划的黄河口湿地景观变化及保护研究[D];山东农业大学;2010年
9 张荣;黄前流域景观格局现状与动态研究[D];山东农业大学;2010年
10 刘娟娟;城市公园绿地布点的影响因素研究[D];安徽农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄勇;姚筠;陈金华;;安徽省典型地物NDVI时间序列分析[J];安徽农业科学;2008年20期
2 黄成林,吴泽民,陈晓红;黄山山顶面区主要植物群落类型及黄山松群落演替规律的探讨[J];安徽农业大学学报;1999年04期
3 裘善文,李风华,隋秀兰;长白山冰缘地貌[J];冰川冻土;1981年01期
4 吴锡浩;青藏高原东南部现代雪线和林线及其关系的初步研究[J];冰川冻土;1989年02期
5 袁玉江,韩淑媞;北疆500年干湿变化特征[J];冰川冻土;1991年04期
6 袁玉江,李江风;天山乌鲁木齐河源450a冬季温度序列的重建与分析[J];冰川冻土;1999年01期
7 康兴成,张其花,Lisa J. GRAUMLICH,Paul.SHEPPARD;利用树轮资料重建青海都兰地区过去1835年的气候变化[J];冰川冻土;2000年01期
8 康尔泗,程国栋,蓝永超,陈贤章;西线南水北调雅砻江调水坝址径流模拟[J];冰川冻土;2001年02期
9 施雅风,沈永平,胡汝骥;西北气候由暖干向暖湿转型的信号、影响和前景初步探讨[J];冰川冻土;2002年03期
10 刘时银,鲁安新,丁永建,姚檀栋,丁良福,李刚,Hook RogerL;黄河上游阿尼玛卿山区冰川波动与气候变化[J];冰川冻土;2002年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 金森;气候变化对中国东北温带针阔混交林和落叶阔叶次生林影响的模型研究[D];东北林业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 虎陈霞;绿洲景观空间格局的研究初探[D];西北师范大学;2003年
2 娄德君;近50年来黑龙江省的冷暖和旱涝变化[D];南京气象学院;2003年
3 邢东兴;周至国家级自然保护区景观空间格局评析与规划研究[D];陕西师范大学;2004年
4 刘申;崂山风景区景观格局动态分析及景观生态规划[D];东北林业大学;2004年
5 柳晓华;基于RS和GIS的土地利用和景观格局变化研究[D];华中农业大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王晓春,周晓峰,李淑娟,孙龙,牟长城;气候变暖对老秃顶子林线结构特征的影响[J];生态学报;2004年11期
2 王晓东;刘惠清;;长白山北坡岳桦林线变动的水热条件分析[J];地理科学进展;2011年03期
3 王庆伟;齐麟;田杰;周旺明;丁宏;于大炮;代力民;;海拔梯度对长白山北坡岳桦水分利用效率的影响[J];应用生态学报;2011年09期
4 吴锡浩;青藏高原东南部现代雪线和林线及其关系的初步研究[J];冰川冻土;1989年02期
5 于澎涛,刘鸿雁,崔海亭;小五台山北台林线附近的植被及其与气候条件的关系分析[J];应用生态学报;2002年05期
6 刘鸿雁,王红亚,崔海亭;太白山高山带2000多年以来气候变化与林线的响应[J];第四纪研究;2003年03期
7 石培礼,李文华,王金锡,刘兴良;四川卧龙亚高山林线生态交错带群落的种多度关系[J];生态学报;2000年03期
8 任炳忠;吴艳光;杜秀娟;官昭瑛;李娜;袁海滨;;长白山北坡访花昆虫研究(Ⅲ)——访花昆虫多样性[J];东北师大学报(自然科学版);2006年03期
9 高玮;;长白山北坡冬季鸟类群落结构的研究[J];东北师大学报(自然科学版);1985年03期
10 张芸;孔昭宸;阎顺;杨振京;倪健;;天山北坡晚全新世云杉林线变化和古环境特征[J];科学通报;2006年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 戴丽;罗格平;许文强;;天山北坡矮曲林状林线土壤性质分析[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(下册)[C];2011年
2 王晓东;刘惠清;;长白山北坡林线岳桦树高与径级对气温变化的响应[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
3 康文;;王朗自然保护区岷江冷杉林种间关联分析及对气候变化的响应预测[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
4 刘洪兰;白虎志;张俊国;许爱琴;;河西走廊中部近50a气候变化对水资源的影响[A];第27届中国气象学会年会应对气候变化分会场——人类发展的永恒主题论文集[C];2010年
5 胡菊芳;;气候变化对江西水稻生产的影响[A];第27届中国气象学会年会应对气候变化分会场——人类发展的永恒主题论文集[C];2010年
6 李茜;张绍恢;陈敏;;廊坊的气候变化与冬小麦播期变化的关系[A];第27届中国气象学会年会现代农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2010年
7 孙即霖;丛明;吴德星;高山红;;中国东部海区经向热力差异对夏季南京气候变化的影响[A];第28届中国气象学会年会——S5气候预测新方法和新技术[C];2011年
8 李艳兰;何如;覃卫坚;;气候变化对广西干旱灾害的影响[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年
9 黎清才;杨洪昌;谢考宪;;气候变化的全息统一观[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
10 唐湘玲;吕新;;石河子地区近48年来气候变化对棉花产量影响分析[A];第27届中国气象学会年会现代农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 单之蔷;为什么森林越不过林线?[N];中国矿业报;2011年
2 吴明;布林线上轨凸现压力[N];中国证券报;2003年
3 东方;巧用布林线指标[N];证券时报;2005年
4 曲 毅;用布林线短线逃顶术[N];证券日报;2003年
5 国都证券研究中心 吴明;布林线下轨触发反弹[N];中国证券报;2004年
6 尹 宏;布林线六次捕捉指数底部[N];证券日报;2003年
7 肖建军;布林格的“布林线”[N];深圳商报;2002年
8 德恒证券 刘鹤;布林线中抓黑马[N];财经时报;2002年
9 德恒证券 刘鹤;用布林线抓黑马[N];江苏经济报;2002年
10 华西证券 曹雪峰;布林线构造原理[N];财经时报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓东;长白山北坡林线对气候变化的响应过程研究[D];东北师范大学;2011年
2 白登忠;祁连山青海云杉林线树木生长、更新的影响因素研究[D];中国林业科学研究院;2012年
3 常禹;长白山森林景观边界的定量判定及其动态变化[D];中国科学院研究生院(沈阳应用生态研究所);2001年
4 张桥英;青藏高原东缘高山林线乔木种群生态特征研究[D];中国科学院研究生院(成都生物研究所);2006年
5 宋连春;西北干旱气候变化及其对全球变暖的响应研究[D];南京信息工程大学;2005年
6 王伟男;欧盟应对气候变化的基本经验及其对中国的借鉴意义[D];上海社会科学院;2009年
7 胡良温;近100年江河源区生态环境与气候演变趋势研究[D];西北农林科技大学;2006年
8 宋俊荣;应对气候变化的贸易措施与WTO规则:冲突与协调[D];华东政法大学;2010年
9 姚凤梅;气候变化对我国粮食产量的影响评价[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2005年
10 邬光剑;祁连山东段0.8Ma以来的构造隆升与气候变化[D];兰州大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘红梅;长白山北坡1500年来林线变迁及环境演化[D];东北师范大学;2010年
2 李春燕;长白山林线树种岳桦(Betula ermanii)叶性状沿海拔梯度的变化[D];中国林业科学研究院;2009年
3 吴栋栋;长白山林线岳桦生理生态特性研究[D];沈阳农业大学;2009年
4 陈佳楠;长白山西坡林线上侵原因分析[D];东北师范大学;2011年
5 刘丽娜;气候变化对中小流域径流过程的影响研究[D];郑州大学;2010年
6 杨慧;低碳时代的区域发展博弈与中国对策[D];中央民族大学;2010年
7 纪道柱;江汉平原气候变化及其对农业影响的研究[D];山西师范大学;2010年
8 马杰;天水地区气候变化及对林果生长的影响[D];兰州大学;2011年
9 孟丹丹;渭北旱塬地区气候变化的时空特征及突变性分析[D];陕西师范大学;2010年
10 张鹏飞;应对节能减排政府间博弈行为模型研究[D];北京交通大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026