垂直森林范文

垂直森林范文（精选4篇）

垂直森林 第1篇

关键词：木本植物,多样性,海拔梯度,江西武夷山

物种多样性的空间分布格局受许多环境因子的影响[1,2,3],其中海拔梯度被认为是影响物种多样性格局的重要因素之一[4,5,6]。Lomolino认为多样性与海拔梯度格局的关系(正相关、负相关或单峰关系)在很大程度上依赖于环境变量之间的协变与互作用[7]。研究表明,沿环境梯度,不同生活型的物种多样性差异较大,而木本植物具有比草本植物更为明确的分布格局:因此研究木本植物多样性沿海拔梯度的分布格局,有助于探讨生物多样性沿海拔梯度分布格局的一般规律[8]。江西武夷山自然保护区地带性植被属中亚热带常绿阔叶林,由于海拔高度差大,植被的垂直分布非常显著。本研究通过沿海拔梯度设置样方,研究植物群落结构、物种丰富度、多样性及多样性随海拔梯度的变化规律。

1 研究区域概况

江西武夷山自然保护区位于江西省上饶市铅山县南部,地处武夷山主峰黄岗山的西北坡,地理位置27°48′11″~28°00′35″N,117°39′30″~117°55′47″E。本区属于典型的亚热带季风气候,区内年平均气温为13.2℃~14.8℃,平均14.2℃。保护区年降水量1 813~3544 mm,平均2583mm。据保护区观测资料分析,海拔815~915 m高度范围降水量最大,在800m以下,降水量随海拔升高而增加,900m以上降水量随海拔高度的增加而减少。本区土壤具有典型的亚热带中山土壤的特点,可分为山地黄红壤(400~600m)、山地黄壤(600~1 300m)、暗黄棕壤(1 300~1 900m)、山地草甸土(1 900m以上),山体存在明显的垂直变化梯度[9]。

2 研究方法

2.1 样方的设置

在江西武夷山自然保护区的黄岗山西北坡,采用样方法沿海拔每升高100m设置一个样地,当个别地段由于地形陡峭不宜设置样地时,则就近选择地方设置,一共14个样地,海拔为550~2 000m。样地为长方形,面积为20m30m,其中30m的边与等高线平行;在每个样地内分成10m10m小样方,对每个小样方进行调查。

2.2 调查内容

测量并记录样地海拔、经纬度、坡向、坡位、坡度和郁闭度[10];乔木层:测量胸径(DBH)≥5cm的树种胸径、树高,记录株数、种名等。同时记录乔木幼苗种名、株数。灌木层:测量胸径小于5cm的所有植株的地径、树高,记录株数、种名。草本层:记录种名、估计盖度,见表1。

2.3 数据处理

(1)重要值计算公式[11]为:

(2)物种丰富度测度方法

其中,S为样方种的物种数目,N为样方中所有物种的个体数之和。

(3)α多样性测度方法

其中,Ni为样方中第i个种的相对多度,N为样方中所有物种的个体数之和。

(4)β多样性测度方法

其中,g(H)为沿生境梯度H增加的物种数,l(H)为沿生境梯度H失去的物种数;a和b分别为两群落的物种数,c为两群落的共有物种数。

3 结果与讨论

3.1 群落结构特征分析

本次调查在14个森林群落样方中共记录木本植物57科108属215种,草本26科58属79种。乔木种类(胸径不小于5cm)43科80属149种,其中常绿阔叶林24科38属85种,落叶阔叶林26科43属59种,针叶林3科5属5种。参照Vazquez&Givnish[12]的分析方法,在每个样方内根据每个树种重要值的大小筛选出两个优势树种,共获乔木样方的21个优势树种表2。从表2可以看出典型的亚热带常绿阔叶林特征,即乔木优势树种由壳斗科、山茶科等树种组成,同时群落中常散生有青榨槭Acer davidii、漆树Toxicodendron vernicifluum、新木姜子Neolitsea aurata等落叶树种。

注:灯笼花Ekianthus chinensis;猴头杜鹃Rhododendron simiarum;黄山松Pinus taiwanensis;黄杨Buxus sinica;假地枫皮Illicium jiadifengpi;雷公鹅耳枥Carpinus viminea;美叶石栎Lithocarpus calophyllus;鹿角杜鹃Rhododendron latoucheae;马银花Rhododendron ovatum;曼青冈Cyclobalanopsis oxyodon;米碎花Eurya chinensis;米槠Castanopsis carlesii;南方铁杉Tsuga chinensis var.tchekiangensis;缺萼枫香Liquidambar acalycina;水青冈Fagus longipetiolata;甜槠Castanopsis eyrei;尾叶山茶Camellia caudate;细枝柃Eurya loquaiana;圆锥绣球Hydrangea paniculata;云锦杜鹃Rhododendron fortunei;中国柳杉Cryptomeria fortunei。

3.2 群落乔木层生活型海拔梯度分布规律

图1反映了常绿阔叶、落叶阔叶和针叶3类树种重要值分别沿海拔梯度的变化。常绿阔叶林一般分布在海拔1300m以下,有些沟谷分布达到1 600m,但落叶和针叶成分有很大增加。主要树种有米槠、甜槠、水青冈、曼青冈、鹿角杜鹃、木荷等常绿树种以及枫香、青榨槭等落叶树种散生,随着海拔的升高树种也发生变化落叶树种增多,如缺萼枫香、五裂槭等过渡到常绿落叶阔叶混交林。1 400~1 800m针阔叶混交林分布,常绿树种常处于第一层主要以曼青冈、多脉青冈Cyclobalanopsis multinervis、甜槠等为主,但也有以针叶树种为建群种的针叶林分布,在海拔1 400m出现黄山松、南方铁杉针叶林,在海拔1 400m沟谷种出现成片黄山松林,这与黄山松传统意义上的生态习性是相矛盾,有待讨论。针叶优势树种主要是中国柳杉、黄山松、南方铁杉等,阔叶树种主要是猴头杜鹃、灯笼花、多脉青冈等。1 800m以上为山顶矮林,优势树种主要是黄山松、白檀Symplocos、灯笼花、黄杨等组成。

3.3 α多样性

沿环境梯度,不同生活型的物种多样性差异较大,而木本植物具有比草本植物更为明确的分布格局。本文采用木本植物的物种丰富度(S)、Magalef指数、Shannon-wiener指数(H′)和Pielou指数(E′)测度α多样性沿海拔梯度的变化。

从图2(a和b)可以看出木本植物物种丰富(S)与Magalef指数和海拔梯度都呈负线性相关关系(R2>0.8,p<0.05),显著性很强。

图2(c和d)显示了沿海拔梯度14个样方木本植物Shannon-wiener指数(H′)和Pielou指数(E′)随海拔梯度的变化。木本植物多样性(H′)与海拔之间有显著的负线性相关关系(R2=0.7708,p<0.05);均匀度指数(E′)和海拔之间呈显著负线性相关关系(R2=0.568,p<0.05)但沿海拔梯度的数值变化幅度较平缓。这与物种丰富度指数随海拔的变化趋势是相似的。

从不同生活型木本植物的α多样性随海拔梯度的变化格局(图3)可以发现:乔木层和灌木层Shannon-wiener指数与海拔梯度成负线性相关关系,灌木层大于乔木层,乔木层Shannon-wiener指数比灌木层变化幅度大,乔木层Shannonwiener指数最低值出现在海拔1 900m的黄山松矮林仅为0.627,由于黄山松在该群落中占有绝对优势,其他物种相对较少。

乔木层和灌木层的Pielou均匀度指数与海拔梯度负线性相关关系。但沿海拔梯度数值波动较大,可能是由于物种均匀度更多的受到群落自身特征的影响,而对于环境梯度的变化不敏感[10]。

对于木本植物来说,物种多样性随海拔的升高而降低的负相关关系比较普遍的存在于不同的生态系统[8]。同时本次调查所处低海拔550~1 000m的3个样方原生群落在20世纪六七十年代遭到大面积砍伐,目前形成了没有明显优势种的次生林,群落的多度分布较为均匀,所以多样性较其他样方更高。

3.4 β多样性

β多样性可以较直观地反映不同群落间物种组成的差异,Jaccard指数和Cody指数从不同角度反映了物种多样性沿海拔梯度的分布和变化的一般规律。

从图4(a)可以看出,木本植物的Jaccard相似系数在海拔1 000m以下明显较高,这一海拔范围内是砍伐不久生长的次生林,生境比较一致,物种相似性较高。在海拔1 700~1 800m这一海拔段出现一峰值,群落相似性较高,两群落优势种分别是南方铁杉和米碎花,这一范围是针叶林向山顶矮林的过渡带,生境较均一。最低值出现在1 800~1 900m这一海拔段,由于1 900m是黄山松占有绝对优势的山顶针叶林,植物种类较少,与其相邻群落物种相似性较低。

图4(b)可以看出木本植物的Cody指数与海拔成显著线性负相关关系,这与木本植物物种丰富度的分布格局一致,随着海拔的升高人为干扰强度逐渐减弱,物种的更替速率和更替量相应出现降低的趋势,研究Cody指数需要考虑到物种丰富度的影响,物种随海拔的升高减少的很快,物种替换的总量也相应的较小。

4 结论

1)群落中木本植物丰富。江西武夷山自然保护区黄岗山西北坡14个森林群落样地内共记录木本植物57科108属215种,草本26科58属79种。乔木种类(胸径不小于5cm)43科80属149种,其中常绿阔叶树24科38属85种,落叶阔叶树26科43属59种,针叶树3科5属5种。

2)垂直规律明显。从样方中重要值占前两位的植物种类可以看出明显的亚热带气候下植被类型。山体植被的垂直分布现象也较明显,常绿阔叶林一般分布在海拔1 300m以下,针阔混交林分布在海拔1 400~1 800m,1800m以上为山顶矮林。

3)木本植物多样性与海拔梯度有明显的相关性。物种丰富度、Magalef指数、Shannon-wiener指数、均匀度Pielou指数与海拔成负线性相关关系,显著性强。物种多样性指数与物种丰富度指数随海拔梯度的变化是相似的。

4)木本层Cody指数与海拔之间有明显的负相关关系,原因在于受物种丰富度的影响,Jaccard相似系数随海拔梯度的升高波动较大。

总之,江西武夷山自然保护区的森林群落结构、木本植物物种丰富度、α多样性和β多样性与海拔梯度关系密切,受海拔高度影响较大,α、β多样性指数沿海拔梯度成相似的变化趋势即随海拔升高而降低;同时在小尺度范围人为干扰和小地形异质性对群落结构特征也有明显的影响。这些规律对进一步研究武夷山脉的植被性质、特征以及分类等具有重要意义。

参考文献

[1]Grime J P.Plant strategies and Vegetation Processes[M].New York:Chichester,Wiley,1979.

[2]Huston M A.Biological Diversity:the Coexistence of Specios on Changing Landscapes[M].Cambridge:Cambridge University Press,1994.

[3]Palmer M W.The coexistence of species in fractal landscapes[J].American Naturalist,1992,139:375-397.

[4]Zimmernlan J C,L E DeWald and P G Rowhiads,Vegetatlon dlx'ersltv;n an lnlercolnected ephemeral riparian system of noah-central Arizona[J].USA Biological Conservation.1999,90:217-228.

[5]Szaro R C.Riparian forest and scrubland community types of Aricona and New Mexico[J].Desert,Plants,1989,9:69-138.

[6]Brown J H Mammals on mountainsides:elevational patterns China Forestry Publishing House of diversity[J].Global Ecology&Biogeography,2001,10:101-109.

[7]Lomolino M V.Elevation gradients of species-density:historical and prospective views[J].Global Ecology&Biogeography,2001,10:3-13.

[8]Tang Z Y(唐志尧)and Fang J Y(方精云).Areview on the elevational patterns of plant species diversity[J].Biodiversity Science(生物多样性),2004,12(1):20-28.

[9]Liu X Z(刘信中)and Fang F S(方福生).Scientific Survey of the Wuyishan Nature reserve in Jiangxi[M].Beijing:China Forestry Publishing House,2001.

[10]Wang G H.(王国宏).Species diversity of plant COB-munities along altitudinal gradient in the middle section of Qilian Mountains,Zhangye,Gansu,China[J].Biodiversity Science(生物多样性),2002,10(1):7-14.(in Chinese)

[11]Zhang J T(张金屯).Quantitative Ecology[M].China Science and Technology Press Beijing.1995,77-96.(in Chinese)

垂直森林 第2篇

31空间中的垂直关系

1．判断线线垂直的方法：所成的角是，两直线垂直；

垂直于平行线中的一条，必垂直于另一条。

三垂线定理：在平面内的一条直线，如果它和这个平面的，那么它也和这条斜线垂直。三垂线定理的逆定理：在平面内的一条直线，如果和这个平面的一条斜线垂直，那麽它也和这条斜线的射影垂直

PO,O推理模式： PAAaAO。

a,aAP

2．线面垂直

定义：如果一条直线l和一个平面α相交，并且和平面α内的任意一条直线都，我们就说直线l和平面αl叫做平面的垂线，平面α叫做直线l的垂面,直线与平面的交点叫做垂足。直线l与平面α垂直记作：。

直线与平面垂直的判定定理：如果，那么这条直线垂直于这个平面。

推理模式：

直线和平面垂直的性质定理：如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线。

3．面面垂直

两个平面垂直的定义：相交成的两个平面叫做互相垂直的平面。两平面垂直的判定定理：（线面垂直面面垂直）

如果，那么这两个平面互相垂直。

推理模式：

两平面垂直的性质定理：（面面垂直线面垂直）

若两个平面互相垂直，那么在一个平面内垂直于它们的的直线垂直于另一个平面。

课后练习

1、（2008上海，13）给定空间中的直线l及平面，条件“直线l与平面内无数条直线都垂直”是“直线l与平面垂直”的（）条件

A．充要B．充分非必要C．必要非充分D．既非充分又非必要

2、已知正方体ABCD-A1B1C1D1中，直线l是异面直线AB1 和A1D的公垂线，则直线l与直线BD1的关系为（）

A．l⊥BD1B．l∥BD1C．l与BD1 相交D．不确定

1、如图，在四棱锥P－ABCD中，PA⊥底面ABCD，AB⊥AD，AC⊥CD，∠ABC＝60°，PA＝AB＝BC，E是PC的中点

(1)求证：CD⊥AE；

(2)求证：PD⊥面ABE.2、如图，棱柱ABCA1B1C1BCC1B1的侧面是菱形，B1CA1B

证明：平面AB1C平面A1BC13、如图，四棱锥PABCD中，底面ABCD为平行四边形。DAB60,AB2AD,PD 底面ABCD，证

明：PABD4、如图所示，在长方体ABCDA1B1C1D1中，AB=AD=1，AA1=2，M是棱CC1的中点

（Ⅰ）求异面直线A1M和C1D1所成的角的正切值；

（Ⅱ）证明：平面ABM⊥平面A1B1M

面面垂直的性质

1、S是△ABC所在平面外一点，SA⊥平面ABC,平面SAB⊥平面SBC,求证AB⊥BC.S

A C2、在四棱锥中，底面ABCD是正方形，侧面VAD是正三角形，平面VAD⊥底面ABCD 证明:AB⊥平面VAD

V D

C B3、如图，平行四边形ABCD中，DAB60，AB2,AD4将

沿BD折起到EBD的位置，使平面EDB平面ABD 求证：ABDE4、如图，在四棱锥PABCD中，平面PAD⊥平面ABCD，AB=AD，∠BAD=60°，E、F分别是AP、AD的中点 求证：（1）直线EF‖平面PCD；

（2）平面BEF⊥平面PAD

(第4题

图)

CBD

意大利都市中的“垂直森林” 第3篇

垂直森林的出现，不只在都市中提供昆虫与鸟类一个栖息地，这些植物将会随着季节变化而产生不同的景色。春天，这些树木将成为一道充满绿意的风景;夏天，它们的枝叶可以为公寓主人遮挡地中海上空的阳光，用浓荫给住户们带来清凉;秋天，这些不同种类的树木叶子将形成五彩斑斓的美景;到了冬天，“垂直森林”建筑上的树木叶子掉光后，光秃的树木不会影响住户们坐在阳台上晒太阳。

高楼种树必须突破重重困难，建筑团队在实验室模拟不同风力对树木影响，还要考量树木在风力影响下，转移到楼板结构的力量，而“上楼”的每一棵树也经过2年培养，确保树木能迅速适应高楼生活。

为了承载乔木与土球、同时保持建筑简捷美感， 米兰森林的阳台楼板经过特别设计。

几年后，当900 棵乔木生根茁壮，整栋大楼看起来就如拔地而起的森林，预料这将在2015年米兰世界博览会中大放光彩。（编辑/唐馨）

第31课时线面垂直、面面垂直 第4篇

教学目标：掌握线面垂直、面面垂直的证明方法，并能熟练解决相应问题.（一）主要知识及主要方法：

1.线面垂直的证明：1判定定理；2如果两条平行线中一条垂直于一个平面,那么另

一条也垂直于这个平面；3一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面；4两个平面垂直,在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平

面.5如果两个相交平面都与第三个平面垂直,那么它们的交线与第三个平面垂直.2.面面垂直的证明：1计算二面角的平面角为90 ；

2如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面垂直;

（二）典例分析：

问题1．如图，正三棱柱ABCA1B1C

1的所有棱长都为2，D为CC1中点． 求证：AB1⊥平面A1BD

P AB

A1

CQ

C1D

问题2．如图，在三棱锥VABC中，VC⊥底面ABC，AC⊥BC，D是AB的中点，且ACBCa，求证：平面VAB⊥VCD

V

C

AB

问题3．如图，在六面体ABCDABCD中，四边形

ABCD是边长为2的正方形，四边形A1B1C1D1是边长为1的正方形，1求证：A1C1与AC共面，B1D1与BD共面． 2求证：平面A1ACC1平面B1BDD1

（四）课后作业：

DD1平面A1B1C1D1，DD1平面ABCD，DD12．

D11 1A1D

1.如图所示，正方形ABCD中，E、F分别是AB、AD 的中点，将此正方形沿EF折成直二面角后，异面直线AF 与BE所成角的余弦值为.A

2.如图，在四棱锥EABCD中，AB平面BCE，CD平面BCE，ABBCCE2CD2，BCE120。求证：平面ADE平面ABE