西藏工布自然保護(hù)區(qū)地質(zhì)背景與植物多樣性關(guān)系研究
本文關(guān)鍵詞:西藏工布自然保護(hù)區(qū)地質(zhì)背景與植物多樣性關(guān)系研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
《成都理工大學(xué)》 2013年
西藏工布自然保護(hù)區(qū)地質(zhì)背景與植物多樣性關(guān)系研究
王娟
【摘要】:西藏工布自然保護(hù)區(qū)處于青藏高原東南緣,其原始生態(tài)系統(tǒng)類型保持存完好,植被垂直帶譜明顯,生物多樣性豐度高,對森林生態(tài)系統(tǒng)、物種起源以及物種對高原環(huán)境適應(yīng)等生態(tài)學(xué)方面的研究具有重大意義;同時(shí)該區(qū)具有青藏高原獨(dú)特的構(gòu)造地貌單元,作為良好的地質(zhì)環(huán)境演化過程的記錄體,為研究氣候演變、高原隆升提供了天然實(shí)驗(yàn)室,,特別是在全球變化研究領(lǐng)域具有較高的科學(xué)價(jià)值。因此,論文立題選取工布自然保護(hù)區(qū)作為研究區(qū),開展了地質(zhì)背景條件與植物多樣性關(guān)系的研究。 論文研究以生態(tài)學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)、農(nóng)業(yè)地質(zhì)學(xué)、地植物學(xué)、數(shù)量生態(tài)學(xué)等學(xué)科的理論為指導(dǎo),基于野外的實(shí)際調(diào)查、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫以及相關(guān)文獻(xiàn)資料的統(tǒng)計(jì),對西藏工布自然保護(hù)區(qū)地質(zhì)背景因子與植物多樣性關(guān)系進(jìn)行了定性分析,并構(gòu)建了地質(zhì)背景各因子和植物多樣性因子的信息量化方法;采用3S技術(shù),在多個(gè)高程取樣尺度(高度帶)上,對地質(zhì)背景諸因子、植被類型及特有種信息進(jìn)行采集,通過因子的信息量化和因子間的關(guān)聯(lián)分析,確定了該區(qū)開展地—植關(guān)系研究的取樣尺度;在確定的取樣尺度下,系統(tǒng)研究了地質(zhì)背景與植物多樣性間的定量關(guān)系,并用主成分分析方法探討了地質(zhì)背景條件對植物多樣性的制約作用及其限制因子;以及生態(tài)地質(zhì)評價(jià)和植物多樣性保護(hù)與開發(fā)研究。通過系統(tǒng)研究取得以下主要結(jié)論: 1.構(gòu)造背景條件下,研究區(qū)植物分布格局具有以下特征:研究區(qū)大地構(gòu)造運(yùn)動使植物形成了高原環(huán)境背景下的特殊分化以及低海拔局部異質(zhì)環(huán)境下的孑遺植物的存留,并促使植物區(qū)系形成了目前的溫帶成分為主,含有古老成分、但呈現(xiàn)年青進(jìn)化的特征;從植被分區(qū)來看,研究區(qū)的植被可劃分尼洋河流域植被區(qū)與雅魯藏布江流域區(qū),區(qū)域分界且好與大地構(gòu)造單元,岡底斯陸塊-工布江達(dá)斷隆構(gòu)造區(qū)與岡底斯陸塊-岡底斯巖漿。|緣)構(gòu)造區(qū)以及雅魯藏布江結(jié)合帶的構(gòu)造板塊相吻合,因此構(gòu)造影響植被分區(qū)。 2.研究發(fā)現(xiàn)基于巖性差異的植物分布呈現(xiàn)一定規(guī)律性:不同巖層(巖性)上,相似生活型植物分布的差異十分顯著;不同巖層上生態(tài)型相似的群落,其優(yōu)勢群落或群落組成物種亦有很大差異,而且其群落共同系數(shù)低;個(gè)別種與某種巖層或巖性中某種化學(xué)成分是否存在著密切的聯(lián)系有待進(jìn)一步研究。 3.研究區(qū)植被水平分布和垂直分布格局隨著地貌的變化存在一定規(guī)律性:植被由西北向東南方向,即由尼洋河植被單元過渡到雅魯藏布江河谷植被單元,物種的耐干旱程度增加;研究區(qū)南北兩端也相對干旱,物種和植被分布在單元內(nèi)差異也比較大;研究區(qū)地貌高差大,在小范圍內(nèi)植被的垂直變化要比緯向地帶性和經(jīng)向地帶性帶來的結(jié)果更為明顯,且區(qū)內(nèi)尼洋河流域和雅魯藏布江流域在植被垂直分布上也存在較為明顯的差異,特別是在海拔3000-4000m段,除了廣布的林芝云杉、川滇高山櫟等外,其他共有分布的植被類型很少。 4.研究區(qū)土壤分布與植被分布格局的一一對應(yīng)關(guān)系雖然不顯著,但一定程度上存在著對照關(guān)系:水平格局上,二者自西北向東南方向均呈現(xiàn)類型逐漸豐富的趨勢;垂直分布格局上,各土壤類型與植被類型分布的海拔上限、下限基本吻合。 5.綜合地層巖性、土壤類型以及植被分布規(guī)律都可以看出,三者一定程度上保持一致性:巖性自西北向東南方向出露的地層及類型復(fù)雜程度增加;土壤也自西北向東南類型類型逐漸豐富;同樣植被也呈現(xiàn)自西北向東南類型漸趨豐富。 6.在定性分析的基礎(chǔ)上,論文構(gòu)建了地層(巖性)、地貌(高程、坡度、坡向、綜合)、土壤等信息指數(shù);運(yùn)用GIS技術(shù),通過不同高程尺度的信息采集、模擬分析與檢驗(yàn),確定了適宜于高原山地地-植關(guān)系研究的高程取樣尺度,即200m高程差(或高度帶)為取樣尺度。 7.運(yùn)用PCA方法分析了影響植物多樣性的地質(zhì)背景因子,結(jié)果表明:1)巖性、土壤、坡度、坡向在第一主成分上有較高載荷,其影響大小依次為巖性>坡度>土壤>坡向。進(jìn)一步的定量分析顯示植被信息指數(shù)、特有種信息指數(shù)隨著巖性信息指數(shù)的增加呈多項(xiàng)式形式增加;植被信息指數(shù)隨著土壤信息指數(shù)的增加呈線性增加,特有種信息指數(shù)隨著土壤信息指數(shù)的增加呈多項(xiàng)式增加;植被信息指數(shù)隨著坡度、坡向指數(shù)的增加呈對數(shù)增加,特有種信息指數(shù)隨著坡度、坡向呈多項(xiàng)式增加。2)高程在第二主成分上有較高載荷,顯示出植被信息指數(shù)、特有種信息指數(shù)隨著高程信息指數(shù)的增加呈多項(xiàng)式形式增加。 8.植物多樣性信息指數(shù)與各地質(zhì)背景因子信息指數(shù)隨著海拔升高分布表現(xiàn)出單調(diào)遞增的單峰曲線,且在3400-4600m段達(dá)到峰值,隨后,隨海拔持續(xù)升高呈單調(diào)遞減,與―中間地帶效應(yīng)‖理論相符合;植被因子與各地質(zhì)背景因子的空間信息關(guān)聯(lián)性較為顯著,而特有種僅與地質(zhì)背景因子中的土壤因子和高程因子較為顯著。 9.GIS支持下的地質(zhì)背景信息與植物多樣性信息的空間分析表明地質(zhì)背景條件對植物多樣性空間分布具有明顯的制約作用。因此,通過信息指數(shù)評價(jià),結(jié)合原保護(hù)區(qū)生態(tài)功能區(qū)劃進(jìn)行對比驗(yàn)證,得出在未來的新保護(hù)區(qū)劃定以及功能區(qū)劃時(shí)考慮地質(zhì)背景影響的必要性,并提出了相應(yīng)的植物多樣性資源的利用和保護(hù)對策。這對工布保護(hù)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性的保護(hù)、生態(tài)功能區(qū)劃調(diào)整和社區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:X36;X173;X141
【目錄】:
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本文關(guān)鍵詞:西藏工布自然保護(hù)區(qū)地質(zhì)背景與植物多樣性關(guān)系研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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