基于复杂网络的植被垂直格局气候影响研究

论文摘要

生态系统植被格局对气候变化的反馈是当前生态学的热点问题之一。本文根据物种共存立足海拔分布垂直格局进行复杂网络建模,利用Bray-Curtis距离、随机剪枝和渗透原理等理论进行网络的剪枝优化。建成的长白山和昆仑山网络结构有较大的差别,长白山的网络呈现了一种较为平均的、分散的子网络状态,而昆仑山则由一个占网络所有物种比例77%的大型子网络和其他较小规模的小网络构成,且长白山网络的种间对称性更强。在网络指标的度量中,只有昆仑山的度指标表现出了幂律分布,剩余情形指标均显示出了较少数的极大测量值与大多数较小的测量值的情况,但未构成幂律分布。根据网络构建的基本原理,网络是植物彼此之间存在及联系的一种表征,气候变化必然引起网络中的植被变化,故而网络的结构特征亦可视为植被在面临气候变化时的相应情况。根据网络指标与海拔的联系分析山区植被对于气候变化的响应。结果显示,长白山林带类型对网络指标有显著影响。长白山的岳桦林带、高山苔原带、高山荒漠带、红松针扩混交林带和夏绿阔叶蒙古栎林带受到影响的难易程度逐渐增强,受到的影响强弱逐渐减弱。昆仑山海拔段对网络指标有显著影响。昆仑山在最高海拔和最低海拔较容易受到气候变化的影响且影响较大,较高海拔呈现出了较好的稳定性。昆仑山容易受到强影响物种较多的分布于低或高海拔,中海拔段的的物种普遍比较稳定,出现易受强影响的情况较少。长白山（30种）和昆仑山（15种）的植被中均出现了度和出入强度都为零的物种,这些物种最容易受到影响且受到的影响最大,但影响的方向不能确定,在面临气候变化时需要格外留意（其中岳桦得到了以往研究的交叉印证）。昆仑山经检验气候因子（MAT和MAP）与网络指标（度、出强度和入强度）在显著性水平95%的情况下显著相关。本文利用复杂网络工具建立了海拔格局植被网络,探索了气候变化对植被的影响情况,对研究复杂网络应用和植被气候变化响应提供了新思路。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李祎琳

导师: 张化永

关键词: 复杂网络,植被海拔分布格局,气候变化,长白山,喀喇昆仑山昆仑山

来源: 华北电力大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 华北电力大学(北京)

分类号: Q948.112

DOI: 10.27140/d.cnki.ghbbu.2019.000607

总页数: 68

文件大小: 4937K

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