
由协会副主席张百平研究员领衔的国家科技基础资源调查专项“中国南北过渡带综合科学考察”研究团队在《地理学报》2022年第77卷第9期发表《秦岭中部山地落叶阔叶林超级垂直带的发现与意义》的论文,公布了研究团队的重要发现——中国秦岭太白山发育了世界上最宽的山地垂直带——山地落叶阔叶林垂直带。该垂直带从基带到典型垂直带再到先锋性垂直带皆为山地落叶阔叶林,3种本可以独立存在的垂直带,连续分布形成了包含3个栎林亚带、2个桦林亚带的“三层五亚带”超级垂直带,远远超过正常情况下山地垂直带1000m的阈值,带幅达到2300m,且其上限达到了海拔2800m。这是目前世界上发现的带幅最宽、结构最复杂的山地落叶阔叶林带,是山地垂直带的一个极限案例。
研究认为,秦巴山地自然地理要素及综合体的多维过渡性、带谱的完整性、木本植物的多样性及其产生的竞争优势等多种因素的综合作用,是超级垂直带形成的主要原因。山地过渡性体现的维度越多,过渡性越复杂,过渡带就会越宽,在垂直方向上亦然。秦岭中部山地落叶阔叶林超级垂直带的发育和存在,是中国南北过渡带又一重要的标志性自然地理特征。

秦岭中部太白山南、北坡都是由5个亚带组成的落叶阔叶林带,都表现出复杂的带内结构。南坡更是展示了最为完成整的垂直带谱结构,形成了世界山地垂直带体系中最复杂、最全面、最典型的暖温带山地垂直带谱,独一无二。秦岭“超级垂直带”的发现对于研究中国自然地理格局、生物多样性和地域文化分异都具有重要的意义。

“超级垂直带”的提出为垂直带动态变化研究给予了重要启示。超级垂直带实质上就是垂直带的上、下界限扩展到或几乎扩展到极限的一种特殊情况。在气候变化的背景下,山地垂直带如何变化、超级垂直带上下界限附近的气候—植被关系,都会表明一种垂直带上升或下降的极限或可能性。换句话说,超级垂直带用扩展的“空间”来换取气候变化可能引起的垂直带或山地生态系统的动态变化。因而,超级垂直带涉及的科学问题还很广泛,值得进一步深入研究。
论文第一作者张百平,为中国科学探险协会副主席,中国科学院地理科学与资源研究所研究员、博士生导师,国家科技基础资源调查专项“中国南北过渡带综合科学考察”首席科学家,主持过国家自然科学基金重点项目“基于垂直带的山体效应定量化研究”等多个研究项目,在全球山体效应研究及山地垂直带谱结构理论研究方面取得了多项重要成果。
协会理事、中国科学院地理科学与资源研究所副研究员姚永慧博士为论文的通信作者。协会理事、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员肖飞为第三作者。
近日(2022年11月4日),世界顶级期刊Nature子刊Scientific Data又推出中国南北过渡带物种及地理研究论文(https://doi.org/10.1038/s41597-022-01810-8),表明中国南北过渡带的科学研究正在取得重要进展。
