中国矮曲林的分布特征及生态意义.pdf

第36 卷 第4 期 地理科学进展 Vol.36, No.4 2017 年4 月 ProgressinGeography Apr. 2017 中国矮曲林的分布特征及生态意义 1 1,2* 1,3 姚永慧 ，张百平 ，赵 超 (1. 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室，北京 100101； 2. 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心，南京210023 ；3. 中国科学院大学，北京 100049) 摘 要：矮曲林是山地森林带在严酷的自然环境影响下发展演化而成的特殊植物群落，对中国山地植被和垂直带的 研究具有重要的地理和生态意义。本文选择20 世纪30 年代以来在国内外文献中发表的52 个矮曲林数据，结合 Worldclim 气候数据等，对中国矮曲林的类型和分布及其相应的气候条件进行了研究。结果表明：①中国的矮曲林 主要包括山顶苔藓矮曲林、寒温性偃松矮曲林和岳桦矮曲林3 类；其中，山顶苔藓矮曲林主要分布于秦巴山区以南 的山地，而偃松矮曲林和岳桦矮曲林主要分布于东北地区。②山顶苔藓矮曲林主要由亚热带、热带地区的常绿阔 叶林在山顶或山脊受山顶效应等的影响演化而来；而寒温性矮曲林主要由寒温性针叶林或针阔混交林在山顶或山 脊条件下长期演化而来。山顶苔藓矮曲林自东向西随地势升高，其分布的海拔高度也逐渐升高；寒温性偃松矮曲 林和岳桦矮曲林分布高度自南向北逐渐降低。③矮曲林分布在气候林线以下的山地，其气候条件足以支撑山地森 林的发育，但由于山顶效应的存在(如强风、气候干冷或湿冷及土壤贫瘠等) ，只能发育矮曲林而非垂直地带性的山 地森林。④中国东南部的很多山地高度小于3000 m ，山顶效应明显，矮曲林广泛发育，造成了假林线的普遍存在。 关键词：山顶苔藓矮曲林；偃松矮曲林；岳桦矮曲林；林线；分布特征；山顶效应 1 引言 在长期演替过程中发育成熟且相对稳定的植物群 落类型。国外对矮曲林的研究相对较多，尤其是对 矮曲林(cripple tree 或elfin forest/wood)一词最 阿尔卑斯山 (Schröeter, 1908; Ellenberg, 1978, 初出自德语“krummholz”(Schröeter, 1908; Hegi, 1988) 、落基山(Daubenmire, 1943; Marr, 1977) 和科 1958) ，随后被欧美植物学家广泛使用，用来描述落 罗拉多山(Ives, 1973; Holtmeier, 1981) 的矮曲林的 基山和欧洲山地林线上限附近矮小、变形的针叶树 物种组成、区系成分、生境特点和成因等进行了详 层或用来指森林和苔原的过渡带(Clausen, 1963; 细地研究。有些研究则详细对比了欧洲山地尤其 Wardle, 1965, 1973; Baig et al, 1976; Holtmeier, 是阿尔卑斯山与科罗拉多山矮曲林的区别，并对矮 1981) 。矮曲林多分布在高山、亚高山的山顶或山 曲林的定义和名称进行了探讨(Holtmeier, 1981) 。 脊，由于强烈而持续的大风、贫瘠的土壤、昼夜温差 此外，在研究山顶效应(summit syndrome)或林线的 大、坡陡及冬春积雪较多，树木变形弯曲或矮化, 甚 分布时也多有提及矮曲林(Holtmeier, 1981; Körner 至匍匐地面、然后倾斜向上生长，形成耐瘠薄土壤、 et al, 2004; Holtmeier et al, 2005) 。 萌生力强，树种组成单一、呈单层外貌的矮曲林(吴