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地形因子对山区植物生长的影响

作者：张微笑

来源：《华夏地理中文版》2015年第03期

摘 要：在一定气候条件下，地形因子通过对光、温度、水分等生态因子的空间再分配，形成多种多样的生态环境，从而间接影响植物的生长。文章主要讨论地形因子中海拔、坡向、坡度等对山区森林地表植物多样性与分布的影响。 关键词：地形;植物;多样性;分布 一、地形因子

地形因子是生态因子中的非生物因子，主要是指海拔、地面的起伏、坡度、坡向、阴坡和阳坡等。地形因子主要通过影响气候和土壤，间接地影响植物的生长和分布。 二、地形因子对地表植物生长的影响 （一）海拔对地表植物的影响

海拔作为一个重要地形因子，对植物生长的影响非常大，它是影响山地水热条件分布的主要因素，且比较复杂。海拔每升高100米，气温降低0.56℃，同时太阳辐射增强，风速增大，雨量和相对湿度在一定范围内增加随后降低，土壤类型存在显著差异，形成环境梯度变化，从而影响植物的垂直分布，也影响了植物多样性。有研究发现，在气候适宜的中海拔区域物种丰富，植物多样性指数随海拔的升高呈单峰曲线格局，呈中间高度膨胀模式。例如贺兰山海拔1400m～2200m 4个高程段每段的植物种数目均超过250种，是整个山地中物种分布较集中的高度带，其中在海拔1800m～2000m之间分布的种类超过300种，该高程段是物种资源最为丰富的地段。

除了植物多样性，不同海拔高度处的植物的类型、生长特征也不相同。从生长特征来看，由于高海拔处空气稀薄，紫外线强，太阳辐射大，蒸发强，成土作用差，所以植物为了适应这样的环境，一般表现为耐旱、耐寒、耐贫瘠、抗风等特征。而低海拔处的植物特征则与高海拔处相差较大。

（二）山坡朝向对地表植物的影响

山坡朝向有两种理解。一种是指山坡的南坡与北坡。另一种是坡面是阴坡还是阳坡。山坡的朝向是影响生态因子空间再分配的重要地形因素。

就第一种而言，北半球南坡接受太阳辐射多，温度高，水分蒸发相对北坡就要快很多，因此形成相对干热的环境，北坡则形成相对湿凉的环境。举例来说，天山南北坡南坡光照充足，

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北坡相对较少，南坡温度高而北坡温度低。另外，由于山南地区属于高原，降水很少，北部有湿润的西北气流吹过，降水多。

就第二种而言，其实阴坡阳坡，南坡北坡并不是完全对立，假设不考虑南北坡，阴坡阳坡的区别主要也来自于太阳辐射。例如物种丰富度，它在阴坡和阳坡的变化不一致的主要是阴阳坡面环境条件的差异引起的。不同坡向的生境条件（水分、热量、光照条件等）不同，导致植物物种多样性随着坡向的变化，这种空间分布格局是植物物种对环境的适应能力决定的，是生境对物种自然选择的结果。

另外，坡向作为研究山地的一个重要地形因子，通过改变光照、温度和水分等生态因子，对生物多样性、植物的生长发育以及生态系统功能等产生重要的影响。坡向差异对山地植物的生长具有显著影响，而本文讨论的地表植物对微生境的依赖性更强，坡向影响水热分布，从而对植物的形态、生长、分布及多样性格局产生重要影响。

袁铁象等人对凭祥、宁明和大新3个县市进行了样本调查，发现坡向对地表植物的丰富度具有显著影响，由阴坡、半阴坡半阳坡至阳坡，地表植物的总个体数、丰富度及Shannon多样性指数均逐渐增加，阳坡时显著下降，均匀度则表现为由阴坡至阳坡逐渐减小的趋势。 （三）坡度对地表植物的影响

坡度在垂直方向上影响着水分和土壤养分流向，坡度的缓急又对土层厚度产生显著影响。在一些山区，随着坡度的增加，土层厚度、营养物质逐渐降低，进而影响到植物的分布。 （四）山地特殊气候现象对地表植物的影响

另外，还有冷湖效应、焚风效应等与海拔高度以及坡向等因素叠加，导致了山区生境的多样，为多种多样的植物种类提供了不同生存空间，从而影响了植物生长与多样性状况。 1. 冷湖效应。冷湖效应是指在夏季，由于地面空气受热程度状况不同，特别是太阳光到达热容量小的陆地裸露地，被反射到大气中，太阳暴晒使得近地层上空气温度很高，成为一个“热源”。而湖泊或江面上空温度相对较低。

这种地表局部气候差异导致了地表植物生长环境的不同，从而也影响了地表植物多样性。 2. 焚风效应。焚风效应是指气流翻过山岭时在背风坡绝热下沉而形成干热的风。 亚洲的阿尔泰山、欧洲的阿尔卑斯山、北美的落基山东坡等都是著名的焚风出现区。中国不少地区有焚风，比较明显的如天山南坡，太行山西坡，大兴安岭西坡的焚风现象。 焚风效应在背风坡的增温减湿可促使作物、水果早熟，强大的焚风可造成干热风害和森林火灾。

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在发生这种效应的地方，很多植物难以生存，导致了植物种类贫瘠，对于相对比背风坡更加潮湿的迎风坡，植物生存环境较优，种类也会较多。

3. 局地环流。局地环流是指由下垫面性质的不均匀性、地形起伏、坡向差异等局地的热力和动力因素所引起。如山谷风，白天风从山谷吹向山坡，叫谷风，夜间风自山坡吹向山谷，叫山风。谷风比山风大一些，且它通过山隘、峡谷时，风速会更大。所以在峡谷地带的植物一般较低伏，根茎也较为粗壮。 三、结语

在一定气候条件下，地形因子通过对光、温度、水分、营养等生态因子进行空间再分配，形成多种多样生态环境，影响不同区域植物的多样性与植物的空间分布格局。总的来说，海拔、山坡朝向等对植物生长具有较大影响;坡度等也会影响垂直方向上植物的分布。 参考文献

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