收藏本站
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。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20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
11 鲍超;方创琳;;长白山生态旅游资源的组合开发与可持续发展[J];延边大学农学学报;2006年02期
12 高玮;长白山北坡沼泽草甸中两种鸟的种群生态的比较研究[J];动物学研究;1983年02期
13 贾守信,梁志广,梁淑兰,张智,赵云萍,冯振云;长白山北坡原始林采伐对土壤性质影响的研究[J];土壤学报;1984年04期
14 高玮;相桂权;杨志杰;;长白山北坡林间草地灌丛——夏季鸟类群落结构的研究[J];野生动物;1989年03期
15 云宝琛;;长白山北坡多孔菌类的生态和分布[J];东北师大学报(自然科学版);1984年03期
16 于大炮,王顺忠,唐立娜,代力民,王庆礼,王绍先;长白山北坡落叶松年轮年表及其与气候变化的关系[J];应用生态学报;2005年01期
17 程伟,吴宁,罗鹏;岷江上游林线附近岷江冷杉种群的生存分析[J];植物生态学报;2005年03期
18 姜云垒;高玮;王海涛;相桂权;宫亮;姚纪元;;长白山北坡鸟类多样性研究 Ⅱ鸟类群落组成随海拔梯度变化[J];吉林农业大学学报;2006年03期
19 殷秀琴;蒋云峰;陶岩;安静超;辛未冬;;长白山红松阔叶混交林土壤动物生态分布[J];地理科学;2011年08期
20 刘鸿雁,谷洪涛,唐志尧,戴君虎,崔海亭;中国东部暖温带高山林线乔木的光合作用及其与环境因子的关系[J];山地学报;2002年01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
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
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978