气候变化与云南松分布、结构和演变趋势的研究
气候是决定植被类型和分布最主要的因素，气候的变化将会导致植物分布区和植物群落发生变化。云南松（Pinusyunnanensis）是中国西南地区的一个特有种，具有生态适应性广、天然更新能力强的特点，对云南松分布的气候特征研究意义重大。本论文对云南松的地理分布、群落及适生性方面进行分析讨论，根据云南松地理分布以及分布区内各项水热指标值，通过去趋势典范对应分析法（detrended canonical correspondence analysis, DCCA）分析了云南松林群落不同层植物分布与地形气候因子的关系，结合云南省气候-植被指标时空变化特征，利用地理信息系统（GIS）对云南松气候适宜性进行了分析讨论，并对云南松分布区的变化趋势进行了分析预测。主要结论如下： （1）云南松的分布以云南省为中心，在西藏、四川、广西、贵州均有分布，分布区特点为地形地貌复杂多变，海拔高差相差较大，地势呈现出明显的西北高，东南低，倾斜不均匀且呈多级阶梯状下降。云南松分布区的气候总体上属于亚热带高原季风气候，云南松的温暖指数范围为32.1~204.3℃·月，最适范围为86.065~159.705℃·月，平均值122.885℃·月，极限范围(最小值∽最大值)和最适范围都比较宽，其它几个指标（寒冷指数、干燥度指数、湿润指数等）亦如此，这表明云南松分布的气候范围较广。生物温度范围为6.142~22.025℃，最适范围12~18℃，平均值15.208℃，表明温暖、温凉的气候均适宜云南松生长，而其寒冷指数平均值为-0.398℃·月，最低值-20.7℃·月，说明云南松有一定的耐寒性。年降水量为478mm~1870mm,平均值1009.319mm，徐文铎湿润指数为3.431~32.616，平均值8.920，年热湿比为13.300~46.800，平均值25.892，Holdridge可能蒸散率为0.331~1.874，平均值0.921，无霜期131天~359天，平均292天。各项水热指标均表明云南松分布范围广，海拔悬殊，分布区内气候条件复杂，但云南松对气候的适应性表现出较大的幅度。云南松分布上限寒冷指数(CI)为-20.7，而北界寒冷指数(CI)为-3.4，比上限高，二者温暖指数(WI)分别为32.1、93.7，上限温暖指数和寒冷指数均比北界低，呈现出同样规律，寒冷指数是限制云南松向上和向北分布的最显著的因子。主成分分析结果表明影响云南松地理分布的主要因素依次为：温度、湿度、气温年较差。 （2）云南松林群落的基本特征是群落结构简单，乔木层树种单一，群落物种分布、数量及多样性有较大的规律性，主要受夏季平均降雨量、年均降雨量、年均温、无霜期以及海拔的共同影响。不同的排序结果显示群落中不同层次植物对地理气候等环境因素依赖程度不同：乔木层主要为云南松，排序图中显示各物种点分布较散，表示云南松林乔木层各树种对环境的需求各不一样，分布差异性较大，对乔木层分布影响较大的依次有夏季平均降雨量、气温年较差等环境因素，而人为干扰程度和坡位两个因素对乔木层分布影响不明显。灌木层植物分布比较均匀，排序图中重叠程度较小，4个象限的物种分布数量差异不大，表明在云南省的云南松分布区范围内，不同气候条件，不同地形的环境下，均有适应在云南松林灌木层生长的相应物种。对灌木层物种分布影响很大的环境因子依次有夏季平均降雨量、年均降雨量、无霜期、气温年较差以及海拔高度，其次影响较大的有年均温、＞5℃积温、人为干扰等因素，坡位对灌木层物种分布影响最不明显。草本层植物分布较集中，有一定重叠，表明草本层部分物种对气候因子的适应性相近，与云南松的伴生性强，对草本层物种分布影响大的有无霜期、海拔、夏季平均降雨量，其次为坡度和坡位，气温年较差的影响不明显。 （3）云南省区域内云南松温暖指数（WI）年际变化曲线呈明显升高，从1970年121.30℃·月升至2002年133.57℃·月，湿润指数（HI）年际变化曲线呈下降趋势，从1970年10.97mm/℃·月降至2002年8.92mm/℃·月，温暖指数（WI）波动较湿润指数（HI）显著，最高值出现在1998年136.63℃·月，最低值为1976年的117.13℃·月,但均在云南松最适分布范围内。未来气候变化下，云南松分布仍集中于滇中地区，但分布面积发生了较大变化，云南松分布北界移动不明显，但南界剧烈萎缩，云南松适生面积将逐步减少。到2020年，云南松最佳适生区减少1.88％；2050减少8.21%；2080年减少9.41%，非适生区至2080年增加4.79%，并且呈加快趋势。
云南松;地理分布;气候指标;群落结构
中国林业科学研究院
硕士
森林保护学
陈晓鸣
2012
中文
S791.257;S718.45
73
2015-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）