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《中国科学院研究生院(武汉植物园)》 2007年
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秦巴山地亚高山冷杉(Abies fargesii)林对区域气候的响应

党海山  
【摘要】: 20世纪全球变暖已是一个不争的事实,全球平均气温在20世纪里大约上升了0.6℃。全球尺度气候的变暖必然会对区域气候产生深刻的影响,根据秦巴地区过去50年来的气象观测数据显示,秦巴地区的气候在过去半个世纪里已经发生了明显的变化。秦巴地区过去半个世纪气候的变化可能已对这一地区的亚高山冷杉林产生了一定程度的影响,而且秦巴山地的亚高山冷杉林可能也已对该区域气候的变化做出了一定程度的响应。因此,本文采用树木年轮学技术,并结合植物群落学的方法分别从种群、群落和景观三个尺度水平上分析秦巴山地亚高山冷杉林对区域气候的响应,得出的主要结论: 1)在秦岭地区,年轮指数与气候因子的相关分析表明,巴山冷杉的径向生长在不同海拔和不同坡向受到不同气候因子的影响。在秦岭南、北坡巴山冷杉分布的中海拔(巴山冷杉典型分布区)和低海拔(巴山冷杉林下限)地段,其生长主要受春夏季温度的影响,与降雨的关系不显著;在高海拔(巴山冷杉林上限)地段,巴山冷杉的生长主要受夏季降雨的影响,温度的限制作用不显著;但在秦岭北坡,巴山冷杉当年的生长不受上年气候条件的影响,而在秦岭南坡,其当年的生长则受到上年气候条件的显著影响。 2)在神农架地区,年轮指数与气候因子的相关分析表明,不同海拔巴山冷杉的径向长受到不同气候因子的影响。在神农架南坡和北坡,降雨对巴山冷杉生长的限制作用随海拔的升高而减弱,而温度对巴山冷杉生长的影响则随海拔的升高而增强;在中海拔(巴山冷杉典型分布区)和低海拔(巴山冷杉林下限)地段,巴山冷杉的生长受温度和降雨因素的共同影响,而在高海拔(巴山冷杉林上限)地段,巴山冷杉的生长主要受温度的影响;在神农架南、北坡,巴山冷杉当年的生长都受到上一年气候条件的显著影响,而且都与当年春夏季温度和夏季降雨具有显著的相关性。 3)在秦岭和神农架的南坡与北坡的亚高山冷杉林中,巴山冷杉种群的分布格局在巴山冷杉林的下限和中间海拔的典型分布区都呈随机分布;而在巴山冷杉林的上限,则呈聚集分布的特点。根据“聚集有利于个体生存”的观点,巴山冷杉沿海拔梯度的这种分布格局也是巴山冷杉对区域气候变化的一种响应方式。 4)在秦岭和神农架的南坡与北坡,随着海拔的升高巴山冷杉种群中幼龄级和中龄级的个体数量增多,而大龄级和老龄级的个体数量减少;而且,在巴山冷杉林的下限和中间海拔的典型分布区,巴山冷杉种群表现出一定的衰退趋势,而在巴山冷杉林的上限,巴山冷杉种群的年龄结构表现为正常生长的稳定型特点。 5)在秦岭和神农架的南坡与北坡,高海拔地带巴山冷杉林群落发展的起始时间要晚于低海拔地带巴山冷杉林群落发展的起始时间,而且,高海拔地带的巴山冷杉林群落在20世纪的70年代以前有大量的巴山冷杉个体产生,而低海拔地带巴山冷杉林群落在20世纪则没有巴山冷杉个体的形成,说明20世纪气候的变暖导致了高海拔地带亚高山林线处的群落中巴山冷杉个体数量的增加。 6)在秦岭与神农架的南坡和北坡,巴山冷杉的年龄表现出随海拔的升高而逐渐减小的趋势,并且在高海拔地段(巴山冷杉林上限)巴山冷杉的年龄显著的小于低海拔地段(巴山冷杉林下限)巴山冷杉的年龄,说明了过去一个世纪气候的变暖导致了巴山冷杉分布范围向高海拔发生了一定程度的迁移。但群落中的共优种桦树的年龄分布在海拔梯度上没有显著的差异,说明区域气候的变化未使桦树的分布范围表现出沿海拔梯度的迁移趋势。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉植物园)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:Q948

【引证文献】
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