全 文 ：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 3
于澎涛1 ,2 3 3 　刘鸿雁2 　崔海亭2
(1 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 ,北京 100091 ;2 北京大学城市与环境学系 ,北京 100871)
【摘要】　在野外调查的基础上 ,对小五台山林线的范围进行了划分 ,探讨了林线附近植物种类组成和多样
性随海拔高度的变化 ,并对林线及其附近分布的主要乔木树种的气候指示意义进行了分析. 结果表明 ,小
五台山北台北坡的林线是一种渐变式的林线 ,其海拔高度范围为 2620～2800m. 林线中草本植物组成丰
富 ,其多样性高于亚高山草甸和山地针叶林. 从林线中心向亚高山草甸和森林带 ,物种替代率逐渐升高 ,在
林线的边缘达到最高. 桦、白扦、华北落叶松可作为环境变迁研究中的生态指示种. 定量地给出了各主要树
种在研究区内分布范围的气候指标. 对分析我国暖温带北段的植被特征以及这一地区植被对气候变化的
响应提供了定量化依据.
关键词 　林线 　植被2气候关系 　物种多样性 　暖温带 　小五台山
文章编号 　1001 - 9332 (2002) 05 - 0523 - 06 　中图分类号 　Q94815 　文献标识码 　A
Vegetation and its relation with climate conditions near the timberline of Beitai ,the Xiaowutai Mts. , Northern
China . YU Pengtao1 ,2 , L IU Hongyan2 , CU I Haiting2 (1 Research Institute of Forest Ecology , Envi ronment and
Protection , Chinese Academy of Forest ry , Beijing 100091 ;2 Depart ment of U rban and Envi ronmental Sciences ,
Peking U niversity , Beijing 100871) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2002 ,13 (5) :523～528.
On the basis of field investigations ,the timberline range of Beitai ,the Xiaowutai Mountains was carved up , and
the changes in the makeup and diversity of plants with the altitude were discussed. The results showed that the
timberline with gradual changes in the northern slope of Beitai ranged from 2620～2800m. In timberline ,herba2
ceous plants were rich ,and the diversity was higher than that in coniferous forest and sub2alpine meadow zones.
The turnover rates of species were gradually hoisting from the centre of timberline to sub2alpine meadow and for2
est zones ,and highest at the edge of timberline. Betula , Picea meyreri and L arix principis2ruprechtii species
were the ecological indicator for research on environmental changes. Climate indication significance of these arbor
species distributed in and near the timberline was also discussed.
Key words 　Timberline , Vegetation2climate relationship , Species diversity , Temperate zone , Xiaowutai Moun2
tains. 3 国家自然科学基金资助项目 (49871080) .3 3 通讯联系人.
1999 - 09 - 10 收稿 ,1999 - 12 - 03 接受.
1 　引 　　言
山地垂直带是水平带的缩影 ,变化梯度大 ,对气
候因子的反应灵敏 ,历来是植被生态学家关注的焦
点[20 ] . 尤其是山地林线 ,对于全球变化更为敏感 ,被
认为是全球气候变化的“监视器”[15 ] .
国际上对高山林线的研究可追溯到本世纪初
叶. 70 年代以来 ,大量研究工作通过多种证据 ,如孢
粉和植物残体[2 ,9 ,13 ] 、树木年轮[1 ,18 ]等 ,探讨了气候
变化背景下林线的波动. 但利用这些结论预测植被
对未来气候变化的响应都需要建立在对现代林线的
植被与气候条件关系 ,尤其是定量关系的基础之上.
长期以来 ,对高山森林上限附近植被界线的称
谓很多 ,定义也有较大差别 ,指标不够明确 ,给研究
工作带来很多不便[5 ] . Pott 等[13 ]在进行阿尔卑斯山
的林线研究时 ,参考前人成果 ,对有关界线的划分和
术语的使用进行了讨论 ,认为 forest line 是郁闭森林
的上限. 郁闭森林的盖度在 40 %以上 ,树高至少 4～
5m.树木分布的最上限称为“t ree line”,这一界线以
下不仅有边界明显的树岛或孤立木 ,还有在遗传上
仍然属于大高位芽植物的低矮树木所组成. 树线以
上还有 t ree species line ,是在遗传上固定下来的矮曲
木 (如 Pi nus mogo)分布的最上限. 森林线与树线之
间的张力区 (tension zone) ,可以看作是与 timberline
这一术语等同的过渡带. 由此可见 , timberline 并非
是指一条界线 ,而是指一个过渡带.
应 用 生 态 学 报 　2002 年 5 月 　第 13 卷 　第 5 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,May 2002 ,13 (5)∶523～528
国内有关山地林线的研究相对较少. 20 世纪 80
年代以来 ,以林线作为研究对象的主要工作有崔海
亭讨论过华北山地高山带和亚高山带的划分问
题[3 ] ,并对太白山高山林线的稳定性进行了研
究[4 ] ;徐文铎[22 ,24 ]利用吉良的气候指数研究了长白
山不同坡向树线高度的差异等 ;唐志尧等[17 ]用定量
方法对太白山高山林线的草本植物群落进行了详细
分析. 对于山地植被垂直带上主要树种与气候条件
的关系 ,研究工作较多 ,但定量给出气候指标的工作
较少. 深入分析小五台 (特别是林线附近) 的植被特
征及其与气候条件的关系 ,对于预测我国暖温带植
被对气候变化的响应具有十分重要的意义. 小五台
山北台 (尤其是北坡) 植被垂直分布明显 ,在暖温带
北段具有代表性[8 ] .
2 　研究地区与研究方法
211 　自然条件
小五台山位于河北省蔚县境内 ,属太行山脉 (图 1) ,走
向北东2南西向 ,地势西南高、东北低 ,山麓高度为 1200m 左
右.其主体部分由花岗岩和火山岩构成 ,北坡沿蔚县盆地为
一正断层 ,山体在晚近地质时期大幅度抬升 ,形成断块山地.
图 1 　小五台山位置图 (比例尺 1∶233 万)
Fig. 1 Location of Xiaowutai Mts.
经外力侵蚀 ,形成强切割中山. 低海拔山地主要分布褐土 ,中
山分布山地棕壤和亚高山草甸土 ,山麓地区分布黄绵土.
　　小五台山北台植被垂直分异明显 ,主要植被类型有亚
高山草甸、落叶针叶林、常绿针叶林、落叶阔叶林、落叶灌丛
和人工油松林 ,低海拔沟谷中有青杨林. 图 2 是根据作者野
外调查得出的小五台山北台北坡的植被垂直分布概况.
图 2 　小五台山北台北坡植被垂直分布
Fig. 2 Vertical distribution of vegetation in Xiaowutai Mts.
　　位于小五台山脚下的蔚县 (海拔 910m) ,年平均气温
614 ℃,7 月均温 22. 1 ℃, 1 月均温为 - 12. 3 ℃,年降水量
41812mm. 因山上无气象观测资料 ,本文根据蔚县及附近地
区的资料对小五台山地气候条件进行了推算.
山区降水的普遍规律是降水量从山麓先是随海拔高度
递增 ,待至一定高度达到最大 ,然后反随高度递减 [21 ] . 因此 ,
首先需要确定最大降水高度. 根据傅抱璞的经验公式 [11 ]和
最大降水量2海拔关系图 [21 ] ,小五台山一带的最大降水高度
在 3000m 以上. 史凤波[16 ]通过有关资料得出太行山北段的
年降水量随海拔接近线性增加. 在本研究中 ,首先根据小五
台山自然条件以及小五台山与蔚县的相对位置 ,选择五台山
中台站和原平站的气候资料 [14 ]以及两站的高差 ,推算出从
原平到五台山中台的降水垂直递增率. 根据该降水递增率 ,
用蔚县的气候资料推算小五台山不同海拔高度的降水量 (表
1) . 郭康[7 ]推断出太行山北段的温度垂直递减率为每百米
0. 6 ℃,本文以此推算不同海拔高度的月均温.
表 1 　小五台山不同海拔高度的气候条件推算结果
Table 1 Calculated climatic condition at different altitudes in the Xiaowutai Mts
海拔
Altitude
(m)
1 月均温
Mean temperature
in Jan. ( ℃)
7 月均温
Mean temperature
in J ul. ( ℃)
年均温
Annual mean
temperature ( ℃)
年降水量
Annual precipitation
(mm)
温暖指数
WI
( ℃·month)
寒冷指数
CI
( ℃·month)
湿润指数
MI
1400 - 15. 2 19. 2 3. 5 528 54. 5 - 72. 7 140. 1
1600 - 16. 4 18. 0 2. 3 572 47. 6 - 80. 3 152. 7
2250 - 20. 3 14. 1 - 1. 6 717 28. 1 - 107. 6 221. 4
2600 - 22. 4 11. 9 - 3. 7 796 18. 1 - 122. 8 224. 0
2800 - 23. 6 10. 8 - 4. 9 840 13. 7 - 132. 8 215. 0
　　计算不同海拔高度的温暖指数 ( WI) 和寒冷指数 (CI) 和
湿润指数 (MI)的方法参见徐文铎 [23 ]和李文华等[10 ] .
212 　研究方法
采用样线调查法 ,海拔每升高 20m 做一条 50m 长的水
平样线 ,共做样线 12 条. 在样线上每隔 1m 取一点 ,记录下被
点到的草本植物名称、营养枝高度、生殖枝高度、在样线上的
截距和垂直于样线的宽度. 如在样线上有乔木出现 ,记录其
在样线上的位置、名称、高度、胸径和基径. 由于乔木呈岛状
分布或为孤立木 ,盖度值不具代表性.
　　在森林带内部 ,采用样方调查法 ,海拔每升高 50m 作一
425 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　13 卷
样方 ,其中森林群落样方面积为 10m ×10m ,灌木群落样方面
积为 4m ×4m ,共做样方 29 个.
在野外调查结果的基础上 ,分别计算乔木、灌木及草本
植物重要值. 同时计算不同群落的多样性指数 ,α2多样性的
计算选用 Shannon2Wiener 指数 ( H′) ,β2多样性则用物种替代
率 (βT) 来表示 ,具体计算方法见文献[12 ] . 在小尺度上 ,物种
的分布状况受到环境因子以及种间竞争等多种因素的影响 ,
因此难以利用统计手段确定其分布的最适水热条件 ,本文只
考虑主要乔木种类个体分布的海拔范围以及作为建群种出
现的海拔范围的水热条件.
3 　结果与分析
311 　林线的划分
小五台山北台地区在 2800m 出现第 1 株华北
落叶松 ,构成树线. 随着海拔高度的降低 ,乔木株数
逐渐增加 ,株高逐渐增大 (表 2) ,在 2620m 左右形成
郁闭的针叶林 . 因此 ,海拔2620～2800m为小五台
表 2 　林线附近 2 种主要木本植物随海拔高度的变化
Table 2 Changes of major tree species with the altitude near the timberline
海拔
Altitude
(m)
华北落叶松 L ari x principis2ruprechtii
平均高度
Average
height
(m)
平均胸径
Average
d. b. h.
(cm)
平均基径
Average
basal
diameter
(cm)
个体数
Number of
individuals on
the sample line
红桦 Bet ula albo2sinensis
平均高度
Average
height
(m)
平均胸径
Average
d. b. h.
(cm)
平均基径
Average
basal
diameter
(cm)
个体数
Number of
individuals on
the sample line
2800 0. 45 - - 1 - - - -
2750 2. 5 610 - 1 1. 6 - - 1
2710 3. 6 - 13. 7 5 1. 6 - 510 1
2690 - - - - 2. 2 4. 5 710 1
2670 4. 5 13. 5 16. 5 1 2. 5 5. 5 1110 3
2650 - - - - 210 410 710 1
2620 4. 7 11. 3 15. 7 3 2. 0 3. 7 6. 1 12
山北台北坡林线的范围.
312 　林线附近的植物群落
小五台山森林上限附近为华北落叶松林. 华北
落叶松林分布在海拔 2450～2600m ,属天然次生林 ,
林相不整齐 ,常混生有风桦 ( Bet ula albo2si nensis) 、
山柳 ( S ali x phylicif olia) 等阔叶树种以及少量白扦
( Picea meyeri ) ,群落盖度 40 %左右 ,结构简单 ,灌
木层不发育 ,草本层比较发育 ,盖度可达 80 % ,主要
以苔草 ( Carex sp . ) 为主 , 其次有细柄茅 ( Ptila2
grostis mongholica) 等.
嵩草、杂类草草甸分布于海拔 2600m 以上. 群
落结构简单 ,只有 1 层. 群落主要组成种类多为亚高
山种 ,如紫苞风毛菊 ( S aussurea iodostegia) 、边向花
黄芪 ( Ast ragal us moellendorf f ii ) 、珠芽蓼 ( Polygon2
um vivi parum ) 等 ,仅在山顶附近以嵩草占优势 ,具
有高山草甸的性性质.
林线内草本植物的种类组成不同于林线以上的
亚高山草甸 ,也有别于华北落叶松林. 从亚高山草甸
经林线到华北落叶松林内 ,草本层植物种类组成不
断变化. 在 2860m 以嵩草、紫苞风毛菊、密花岩风
( L ibanotis condensata) 占优势 ,其中嵩草的相对频
度为 20 %. 在 2700m 以密花岩风、紫苞风毛菊占优
势 ,其中嵩草的相对频度降为 5 %左右 ,密花岩风和
紫苞风毛菊频度没有明显变化. 在 2520m 针叶林
下 ,披针叶苔草 ( Carex lanceolata) 成为优势种 ,相
对频度为 30 % ,并且出现了中华蹄盖蕨 ( A thyri um
si nense) .
313 　林线附近的物种多样性的变化
林线的物种丰富度高于亚高山草甸和落叶松
林.在 50m 长的样线上亚高山草甸平均出现 18. 5
种草本植物 ,林线平均出现 20 种 ,落叶松林内平均
出现 17. 8 种草本植物. 林线内植物种分布的均匀度
也不同于亚高山草甸和落叶松林 ,在亚高山草甸相
对频度和达到 60 %所需要的最少物种数为 5. 5 种 ,
林线需 7. 3 种 ,落叶松林需 5. 5 种. 在亚高山草甸最
优势种的相对频度为 18 % ,林线内为 15 % ,落叶松
林内为 25 %. 香农2维纳指数 ( H′) 反映出林线相对
于两侧的植物群落具有较高的α2多样性 (图 3) .
图 3 　林线附近香农2维纳指数 ( H′)随海拔高度的变化
Fig. 3 Changes of the Shannon2Wiener index with the altitude.
5255 期 　　　　　　　　　　于澎涛等 :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 　　　　　　　　
　　形成这一现象的原因在于林线作为一个生态过
渡带 ,起着生物屏障作用. 它是森林群落和亚高山草
甸中的物种相互渗透的区域 ,即两种群落类型中的
物种均可以在林线范围内出现 ,但每个群落中的优
势种和标志种却很难越过林线进入另一个群落 ,所
以林线内物种丰富度高且分布均匀.
　　物种替代率在亚高山草甸、林线和落叶松林内
也不同 (图 4) . 从林线中心地段向亚高山草甸和向
落叶松林 ,物种替代率不断增加 ,进入亚高山草甸和
落叶松林物种替代率又下降. 这表明在过渡带边缘
物种替代率较高 ,种类组成变化明显.
　　综上所述 ,林线作为亚高山草甸与山地针叶林
的生态过渡带 ,物种多样性高于亚高山草甸和山地
针叶林. 过渡带边缘物种替代率最高 ,而过渡带内部
物种替代率相对较低. 从乔木的分布状况 (表 1) 来
看 ,小五台山地林线是一个渐变式的林线. 值得注意
的是 ,最高的α- 多样性出现在树线附近 ,其原因可
能是小五台山林线附近的物种多样性仍然在一定程
度上受到地形因素的影响.
图 4 　林线附近物种替代率 (βT)随海拔高度的变化
Fig. 4 Changes of species turnover rate (βT) with the altitude.
314 　主要树种的分布及其气候指示意义
白扦、华北落叶松、桦是小五台山森林群落的建
群种 ,也是我国暖温带北段的常见树种. 定量给出这
些树种在小五台山垂直带上分布范围内气候指标的
差异 ,是分析气候变化对它们的可能影响的基础.
31411 白扦 ( Picea meyeri) 　白扦是一种耐寒喜湿
树种 ,在环境变迁研究中常被用作冷湿气候的标志
种. 小五台山北台地区分布最高的 1 株白扦出现在
海拔 2600m 的阴坡 ,树高 2. 5m ;分布最低的 1 株白
扦幼苗出现在 1600m 的白桦林下 ,高 1. 5m (表 3) .
白扦在其分布区内常与硕桦、华北落叶松、山柳
( S ali x phylicif olia) 等混生. 其中在 2150～2250m
成为群落的建群种 ,株高达 10m 以上. 因此白扦在
小五台山的分布范围为海拔 1600～2600m ,其中在
2150～2250m 作为建群种存在. 白扦分布区的各项
气候指标如表 4 所示.
表 3 　白扦随海拔高度的变化
Table 3 Changes of distribution of Picea meyeri with the altitude
AL NI AH CL CP
2600 1 2. 5 - -
2500 0 (1) - 50 -
2450 1 (2) 4. 5 60 5
2400 1 (3) 4. 5 50 5
2350 6 (17) 4. 5 70 15
2300 5 (21) 4 70 25
2250 8( 68) 15 80 40
2200 17( 13) 10 85 75
2150 13( 68) 12 60 23
2100 2 (18) 3. 5 55 5
2050 5 (34) 5 50 5
2000 1 (10) 4 61 0. 5
1950 2 (8) 3 65 5
1900 0 (4) 45
1850 1 (19) 2. 5 74 10
1600 0 (1) - 20 -
括号内数字表示幼苗数量 ,黑体表示云杉作为建群种 The numbers in
parentheses represent individuals of saplings. The bold script shows that
Picea meyeri is the edificator of the community ;AL :海拔 Altitude (m) ;
NI :样地内个样数 Number of individuals per plot ;AH :平均高度 Aver2
age height (m) ;CL :乔木层盖度 Coverage of the tree layer ( %) ;CP :白
扦盖度 Coverage of P. meyeri ( %) . 下同 The Same below.
表 4 　白扦分布区的气候指数
Table 4 Climatic indexes in the distribution area of Picea meyeri of the
Xiaowutai Mts.
海拔
Altitude
(m)
温暖指数 ( ℃·月)
WI( ℃·month)
寒冷指数 ( ℃·月)
CI( ℃·month. )
湿润指数
MI
2600 18. 1 - 122. 8 224. 0
2250 28. 1 - 107. 6 221. 4
2150 31. 1 - 103. 4 210. 9
1600 47. 6 - 80. 3 152. 7
　　植物在山地的分布上限受低温控制 ,分布下限
受生长季降雨量控制[19 ] . 所以白扦生存的环境条件
可以概括为寒冷指数 (CI) ≥- 122. 8 ℃·月 ,温暖指
数≥18 ℃·月 ,生长季湿润指数 M I ≥152. 7. 在温暖
指数在 28～31 ℃·月之间 ,寒冷指数为 - 103. 4～ -
107. 6 ℃·月 ,湿润指数 M I 为 210. 9～221. 4 的条件
下成为建群种.
31412 华北落叶松 　华北落叶松是一种耐寒树种.
在小五台山北坡华北落叶松是分布最高的树种. 分
布最高的一株天然华北落叶松出现在海拔 2800m ,
在 2620m 形成华北落叶松林 ,天然的华北落叶松生
长的最低海拔高度为 2450m (表 5) . 华北落叶松在
小五台山的天然分布范围应为 2450～2800m. 在
2600～2710m 的林线内呈岛状分布 ,是树岛群落的
建群种.
　　华北落叶松分布范围内的气候条件如表6所
625 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　13 卷
表 5 　华北落叶松随海拔高度的变化
Table 5 Changes of the distribution of L arix principis2ruprechtii with
the altitude
AL NI AH CL CV DB
2800 1 0. 45 - - -
2750 1 2. 5 - - 6
2710 5 3. 6 - - 10. 5
2670 1 4. 5 - - 13. 5
2620 3 4. 7 - - 34
2600 6( 2) 5. 3 - - 12. 6
2560 0 (1) 0. 28 - - -
2550 1 12 30 5 28
2450 2 10 60 15 25
括号内数字表示幼苗数量. 黑体表示华北落叶松作为建群种. The
numbers in parentheses represent individuals of saplings ,the bold script
show that L ari x principis2ruprechtii is the edificator of the communi2
ty. CV :华北落叶松盖度 Coverage of L . r. - p . ( %) ;DB :平均胸径
Average d. b. h (cm) .
示. 其分布上限的温暖指数仅 13. 7 ℃·月 ,寒冷指数
- 132. 8 ℃·月 ,湿润指数为 214. 9 ,分布下限温暖指
数为 28. 1 ℃·月 ,寒冷指数为 - 107. 6 ℃·月 ,湿润指
数为 221. 4. 它作为建群种分布在温暖指数 15. 5～
1818 ℃·月 ,湿润指数 225. 8～23410 的范围之内. 表 6 　华北落叶松分布区的气候指数Table 6 Climatic indexes in the distribuotion area of L . principis2ruprechtii of the Xiaowutai Mts.海拔Altitude(m) 温暖指数 ( ℃·月)WI( ℃·month) 寒冷指数 ( ℃·月)CI( ℃·month) 湿润指数MI2800 13. 7 - 132. 8 214. 92710 15. 5 - 128. 1 2342620 18. 8 - 121. 3 225. 82450 22. 1 - 116. 0 242. 631413 桦 　小五台山北台地区主要有 3 种桦树 ,从高到低依次为红桦、硕桦、白桦. 其分布特征见表 7.　　红桦在北台主要分布在海拔 2500～2750m 的林线附近 ,在海拔 1850～2050m 也有分布. 硕桦的分布海拔范围为 1850～2550m ,常成为群落的优势种 ,更新较好 ,在分布区上部与白扦混生 ,在分布区下部与白桦、山柳混生. 白桦是分布最低的桦属树种 ,最低可达 1500m ,最高上限为 2550m ,其分布范围与硕桦和红桦均有少量重叠. 3 种桦树不但分布范围不同 ,其所要求的生境条件也各不相同 (如表8) ,其中红桦较耐寒 ,白桦较耐旱.
表 7 　桦属在北台的分布
Table 7 Distribution of Betula in Beitai ,the Xiaowutai Mts
海拔
Altitude
(m)
红　　桦
Bet ula albo2sinensis
多度
(株数)
Number
of indivi2
duals
平均株高
Average
height
(m)
平均基径
Average
basal
diameter
(cm)
盖度
Coverage
( %)
硕　　桦
Bet ula costata
多度
(株数)
Number
of indivi2
duals
平均株高
Average
height
(m)
平均基径
Average
basal
diameter
(cm)
盖度
Coverage
( %)
白　　桦
Bet ula platyphylla
多度
(株数)
Number
of indivi2
duals
平均株高
Average
height
(m)
平均基径
Average
basal
diameter
(cm)
盖度
Coverage
( %)
2750 1 1. 6 - - 0 0 0 0 0 0 0 0
2710 1 1. 6 5 - 0 0 0 0 0 0 0 0
2690 1 2. 2 7 - 0 0 0 0 0 0 0 0
2670 3 2. 5 10 - 0 0 0 0 0 0 0 0
2650 1 2 7 - 0 0 0 0 0 0 0 0
2620 7 (4) 3. 2 6. 1 - 0 0 0 0 0 0 0 0
2600 19 3. 4 6 - 0 0 0 0 0 0 0 0
2560 22 (2) 3. 7 6. 5 - 0 0 0 0 0 0 0 0
2550 0 0 0 0 22 (7) 4 8 23 1 6 12 2
2500 4 7 6 5 38 (15) 7 8 40 3 7 6 5
2450 0 0 0 0 20 (9) 8 9 40 0 0 0 0
2400 0 0 0 0 36 (12) 8. 5 8 45 0 0 0 0
2350 0 0 0 0 28 (39) 7. 5 6 55 0 0 0 0
2300 0 0 0 0 8 (14) 7 8 35 0 0 0 0
2250 0 0 0 0 9 (1) 8 7 20 0 0 0 0
2200 0 0 0 0 5 (9) 4. 5 6. 5 8 0 0 0 0
2150 0 0 0 0 26 (8) 7 8 35 0 0 0 0
2100 0 0 0 0 7 (2) 4 7 20 0 0 0 0
2050 8 5 6 10 17 (7) 7 8 35 0 0 0 0
2000 2 7 9 5 5 (3) 6 10 35 11 9 17 20
1950 2 (1) 7 11 5 12 (2) 7 12 40 3 8. 5 14 12
1900 1 6 32 10 0 0 0 0 3 9 42 25
1850 3 9 15 5 4 (2) 8. 5 10 25 6 11 25 30
1800 0 0 0 0 0 0 0 0 8 (1) 10 24 33
1750 0 0 0 0 0 0 0 0 1 7 5
1700 0 0 0 0 0 0 0 0 4 8. 5 34 15
1600 0 0 0 0 0 0 0 0 5 6. 5 9 16
1550 0 0 0 0 0 0 0 0 1 9. 5 32 10
1500 0 0 0 0 0 0 0 0 8 8. 5 13 46
括号内表示立木更新数量. The number in the parentheses represents the number of saplings.
7255 期 　　　　　　　　　　于澎涛等 :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 　　　　　　　　
表 8 　3 种桦属植物分布区的气候指数
Table 8 Climatic indexes in the distitution area of three Betula species
种名
Species
海拔范围
Altitude (m)
温暖指数 ( ℃·月)
WI( ℃·month)
寒冷指数 ( ℃·月)
CI( ℃·month)
湿润指数
MI
红桦 Bet ula albo2sinensis 1850～2750 14. 6～40. 1 - 130～ - 90. 8 179. 1～237. 5
硕桦 Bet ula costata 1850～2550 19. 3～40. 1 - 120. 4～ - 90. 8 179. 1～219. 4
白桦 Bet ula platyphylla 1500～2550 19. 1～50. 9 - 120. 4～ - 76. 3 152. 1～219. 4
4 　结 　　语
小五台山地林线是一种渐变式的林线 ,其海拔
范围为 2620～2800m. 林线植物的多样性高于亚高
山草甸和山地针叶林. 从林线中心向两侧的植物群
落物种替代率逐渐升高 ,过渡带边缘物种替代率最
高 ,属急变带.
华北落叶松生境的热量条件比白扦差 ,但水分
条件稍好. 桦属植物的生态幅度较宽 ,其中红桦最耐
寒 ,常分布于林线附近 ,白桦较耐旱 ,是暖温带北段
山地次生林的主要成分之一. 硕桦的生境条件介于
红桦和白桦之间 ,常与白扦伴生 ,形成山地常绿针叶
林的落叶阔叶乔木层片.
一般认为 ,WI 值为 15 ℃·月可以作为森林上限
的气候指标[6 ] ,方精云[6 ]计算出我国山地森林上限
组成种的 WI 值的平均值为 15. 2 ℃·月 ,这一结果相
当于小五台山海拔 2720m 处的 WI 值. 因此 ,小五台
山达到了气候意义上的林线.
致谢 　李浩川协助完成野外工作 ,赵昕奕提供部分气候资
料 ,黄永梅帮助处理数据.
参考文献
1 　Braeuning A. 1994. Dendrochronology for the last 1400 years in
eastern Tibet . Geojournal ,34 (1) :75～95
2 　Carrana PE , Mode WN , Rubin N , et al . 1984. Deglaciation and
postglacial timberline in the San J uan Mountains , Corolado. Quat
Res ,21 :42～55
3 　Cui H2T(崔海亭) . 1984. On the demarcation of the alpine and sub2
alpine zone in North China. Sci B ull (科学通报) ,29 (6) :789～793
(in Chinese)
4 　Cui H2T ,Dai J2H , Tang Z2Y , et al . (1999) . Stability of alpine tim2
berline ecotone on Taibai Mountain ,China. J Envi ron Sci ,11 :207
～210
5 　Dai J2H(戴君虎) ,Cui H2T(崔海亭) . 1999. A review on the stud2
ies of alpine timberline. Sci Geogr Sin (地理科学) ,19 (3) :243～
249 (in Chinese)
6 　Fang J2Y(方精云) . 1991. Ecoclimatological analysis of the forest
zones in China. Acta Ecol S in (生态学报) , 11 (4) : 377～387 (in
Chinese)
7 　Guo K (郭 　康) . 1983. The analysis of the temperature in the
Tanghai Range and the Yanshan Range. Mount S t udy (山地研
究) ,1 (3) :37～41 (in Chinese)
8 　Hou X2Y(侯学煜) . 1980. Physical Geography of China : Plant Ge2
ography( II) . Beijing :Science Press. (in Chinese)
9 　LaMarch VC J . 1973. Holocene climatic variations inferred from
treeline fluctuations in the White Mountains ,California. Quat Res ,
3 :632～660
10 　Li W2H(李文华) ,Leng Y2F(冷永法) ,Hu Y(胡　涌) . 1983. The
quantitative relationship between vegetation distribution and water2
heath factors in Hengduan Range , Yunan Province. In : The Inte2
grated Survey Team of Qinghai2Tibet Plateau of CAS(中国科学院
青藏高原综合考察队 ) eds. The Study of the Qinghai2Tibet
Plateau :A Special Issue of Heduan Range. Kunming : Yunnan Peo2
ple Press. 185～204 (in Chinese)
11 　Li Z2Y(李兆元) ,Fu B2P(傅抱璞) . 1984. The climatic characteris2
tics of Qinling Range. In : Fu B2P (傅抱璞) ed. Collected Papers of
Mountainous Climate. Beijing : Meteorological Press. 77 ～ 86 ( in
Chinese)
12 　Ma K2P (马克平) . 1994. The methods of community diversity
measurements. In : The Biodiversity Commission of CAS(中国科学
院生物多样性委员会) eds. Theories and Methods of Biodiversity
Conservation. Beijing :China Scientific and Technological Press. 141
～165 (in Chinese)
13 　Pott R , Hüppe J . 1992. Pal¾oÊkologische Untersuchungen zu holoz¾nen
Waldgrenzschwankungen im oberen Fimbertal ( Val Fenga , Silvretta ,
Ostschweiz) . Phytocoenologia ,25 (1) :363～398
14 　Qian L2Q (钱林清) ,Zheng Y2M (郑炎谋) , Guo ,M2P(郭慕萍) , et
al . ( 1991) . Climate of Shanxi. Beijing : Meteorological Press. ( in
Chinese)
15 　Scuderi LA. 1987. Late2Holocene timberline variation in the south2
ern Sierra Nevada. Nat ure ,325 (6101) :242～243
16 　Shi F2B(史凤波) . 1979. The spatial characteristics of precipitation
in the Taihang Range and the Yanshan Range. Meteorology (气
象) ,2 :18～19 (in Chinese)
17 　Tang Z2Y(唐志尧) ,Dai J2H (戴君虎) , Huang Y2M (黄永梅) .
1999. Quantitative analysis of the vegetation near the alpine timber2
line of Taibai Mountain. J Mount Sci (山地学报) ,17 (4) : 294～
299 (in Chinese)
18 　Tessier L , Guibal F ,Schweingruber FH. 1997. Research strategies
in dendroecology and dendroclimatology in mountain environments.
Cli matic Change ,36 (3～4) :499～517
19 　Tranquillini W. 1979. Physiological Ecology of Alpine Timberline.
Berlin ,Heidelberg ,New York :Springer Verlag.
20 　Walter H. 1977. Vegetation of the Earth and Ecological Systems of
the Geobiosystem(2nd ed. ) . New York :Springer Verlag.
21 　Weng D2M (翁笃鸣) ,Luo Z2X(罗哲贤) . 1990. The Topographical
Climate of Mountainous Region. Beijing : Meteorological Press. (in
Chinese)
22 　Xu W2D(徐文铎) . 1983. A preliminary studies on the distribution
and its relation to the water2heath conditions of edificators and com2
monly occurred zonal species in NE China. Acta Bot S in (植物学
报) ,25 (3) :264～273 (in Chinese)
23 　Xu W2D(徐文铎) . 1985. The application of Kira’s Warmth Index
in the study of China’s vegetation. Chin J Ecol (生态学杂志) , 4
(3) :35～39 (in Chinese)
24 　Xu W2D(徐文铎) . 1986. The distribution of major vegetation types
and its relation to climate in NE China. Acta Phytoecol et Geobot
S in (植物生态学与地植物学学报) , 10 ( 4) : 254～263 (in Chi2
nese)
作者简介 　于澎涛 ,女 ,1970 生 ,博士 ,助理研究员. 主要从
事森林生态与森林水文模型方面的研究 ,发表论文 6 篇 , E2
mail :yupt @fee. forestry. ac. cn
825 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　13 卷