地域差异

地质公园包括“两山三江一高原”，地形复杂。两山指天池火山(长白山火山锥)和望天鹅峰，高耸入云，是我国东北的第一和第二高峰；三江是指松花江(包括头道松花江和二道松花江)、鸭绿江和图们江，河谷深切，谷坡直立；一高原是指熔岩高原地势高平。受地形影响，地域差异显著。

一、垂直地带差异

(一)温带针阔混交林暗棕壤地带

该带为垂直带的基带。位于北坡1150m以下、西坡海拔1250m以下、南坡海拔1250m以下、东坡1300m以下的玄武岩台地上。

带内地形平缓、排水良好、气候温和、降水丰富、土壤肥沃，植被发育好。土壤以白浆土为主，局部发育火山灰土及暗棕壤。土层较厚，黏重，滞水，植被为针阔混交林、落叶阔叶和少量针叶林。林种繁多，植被结构复杂，林木可分为2~3层，层次过渡不明显，红松等乔木树种作为建群种，红松可达30%~40%。依地形、地势不同，植被组成变化较大。在排水良好的台面上乔木多以红松、紫椴、大青杨为主。灌木草本植物繁多，多见花楷槭Acer ukurunduense、忍冬Lonicera japonica、山茄子等。在坡度较大的阳坡，多以色木槭Acer mono、硕桦Betula costata、蒙古栎等为主，灌木草本多以耐干旱种类为主，多见胡枝子Lespedeza bicolor、毛榛Corylus mandshurica、羊胡子薹草等Carex caespitosa；坡度较大的阴坡，针叶树种组成增加。此外，在河谷两岸多以春榆、辽东桤木Alnus sibirica为主，灌木草本以喜湿种类为主。

(二)寒温带山地针叶林灰化土地带

该带位于北坡海拔1150~1800m、西坡1250~1700m、南坡1250~1750m、东坡1300~1700m的倾斜熔岩高原(火山裙)上。

带内年降水量大，多云雾日。土壤为发育在凝灰角砾岩及火山灰上的棕色针叶林土。地形多为缓坡。森林外貌整齐高大，林木密度大，林内阴冷潮湿，以云冷杉占优势，带上部有岳桦混交，下部多有红松伴生，林层多为2层，上层以云冷杉为主，下层多有伴有杂木。天然更新良好。由于林分密度大，冠下灌木及草本植物发育不良，多耐阴植物。林内苔藓植物发育良好，覆盖度大，覆盖于地面及树干的下部。

带内主要乔木树种有鱼鳞云杉、臭冷杉、黄花落叶松、岳桦、红松、硕桦，还有少量的红皮云杉、杉松Abies holophylla、长白松、花楸Sorbus pohuashanensis、大青杨、蒙古栎、白桦等。

主要灌木有蓝靛果Lonicera caerulea、宽叶杜香Ledumpalustre var. dilatatum、细叶杜香Ledum palustre、北极花Linnaea borealis、紫枝忍冬Lonicera maximowiczii、刺蔷薇Rosa acicularis、长白瑞香Daphne koreana、越橘Vaccininum vitis-idaea、尖叶茶藨子Ribes maximoviczianum等。

(三)寒温带亚高山岳桦林森林草甸土地带

该带位于北坡海拔1800~2000m、西坡海拔1700~2050m、南坡1750~2050m、东坡1700~2000m的火山灰锥体下部。

本带岩石以碱性粗面岩为主，坡度较大，气温低，降水多，湿度大，风力强，土壤为亚高山森(疏)林草甸土，土壤发育较弱，土层薄，植物种类相对贫乏，植被类型较少。岳桦是本带的代表种，表现了特殊生活型。由于常年风大，致使林木稀疏、矮小弯曲。由于林木稀疏，林内光照充足，草本植物生长茂盛。

该带主要乔木树种有岳桦、黄花落叶松、鱼鳞云杉、臭冷杉、花楸等。

主要灌木有东北桤木Alnus mandshurica、牛皮杜鹃、刺蔷薇、越橘、蓝靛果、高山桧、北极花、笃斯越橘、长白蔷薇Rosa koreana、天栌Arctous ruber等。

主要草本有小叶章、龙常草Diarrhena mandshurica、兴安一枝黄花Solidago dahurica、七筋姑Clintonia udensis、大叶柴胡Bupleurum longiradiatum、藜芦Veratrum nigrum、贝加尔野豌豆Vicia ramuliflora、山牛蒡、东方草莓Fragaria orientalis、算盘七Streptopus koreanus、高山红景天Rhodiola angusta、羊胡子薹草等。

岳桦林带的主要植被类型有云冷杉岳桦林、高草岳桦林、牛皮杜鹃岳桦林和黄花落叶松岳桦林。

(四)寒带高山苔原带

该带位于长白山锥体上部，北坡为海拔1950m以上，西、南坡度为2050m以上，东坡为2000m以上。

该带气温低，降水多，风雨无常，一日数变。冬季酷寒，积雪厚度达1m左右。夏季冷凉，盛夏之日尚有雪斑。高山苔原植物随海拔的升高而矮化，上部逐渐寒漠化。地形坡度大，土壤多为苔原土。植被主要以杜鹃花小灌木科为主。

该带主要灌木有高山笃斯越橘、牛皮杜鹃、苞叶杜鹃Rhododendron bracteatum、毛毡杜鹃Rhododendron confertissimum、松毛翠、宽叶仙女木、天栌、越橘、高山桧、圆叶柳、长白柳Salix polyadenia var. tschanbaischanica等。

主要草本植物有毫毛细柄茅Ptilagrostis mongholica、高山羊茅Festuca ariooides、长白早熟禾Poa shinanoana、珠芽蓼Polygonum viviparum、倒根蓼Polygonum ochotense、高岭风毛菊Saussurea alpicola、高山紫菀Aster alpinus、宽叶山柳菊Hieracium coreanum、小白花地榆Sanguisorba parviflora、大白花地榆Sanguisorba stipulata、长白棘豆Oxytropis anertii、高山罂粟、高山红景天、高山芹Coelopleurum alpinum、高山龙胆Gentiana algida、长白山龙胆Gentianajamesii、长白岩菖蒲Tofieldia natans、大苞柴胡Bupleurum euphorbioides、手参、轮叶马先蒿Pedicularsi verticillat、长白婆婆纳Veronica stelleri var. longistyla、小山菊Dendranthema oreastrum、高山老鹳草Geranium baishanense等。

二、坡向差异

根据坡向及景观差异，可将长白山火山锥分为北、西、南、东四个部分。传统上，对各坡核心区域认定明确，但坡向界线比较模糊。这里，拟按照流域生态学的观点，按流域做坡向界线划分，可分为4部分：二道松花江流域的北坡、头道松花江流域的西坡、鸭绿江流域的南坡、图们江流域的东坡（表1-2-2）。长白山地质公园坡向差异主要体现在气候和地质等。

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(一)地质基础差异

长白山地质公园各坡向在距今约800年前，长白天池火山发生大规模普林尼式喷发(即千年大喷发)，喷出的巨量火山浮石及火山灰毁灭性地破坏了长白山植被。偏东向喷发并在强烈高空西北风的共同作用下，使各坡向火山灰和浮石的沉积厚度不同，东坡最厚，南坡和西坡次之，北坡最少。喷发后火山灰与浮石疏松堆积在各个坡面上，除相对平坦地面外，在流水侵蚀的作用下，火山灰侵蚀严重。目前坡面常见的熔岩为Q2-3时期的喷出物，大部分为粗面岩、碱流岩及其碎屑岩，其上本覆盖着的浮石和火山灰已被侵蚀。在北坡基本无浮石及火山灰，仅在个别地段存在少量的最薄和次薄浮石、火山灰层；在东坡次厚的浮石、火山灰层占较大比例，并存在最厚浮石、火山灰层，间或有次薄和最薄的浮石、火山灰层，与其他3个坡向相比，东坡无浮石、火山灰层的区域最少；南坡和西坡在海拔2400m以上的区域以最厚和次厚层浮石、火山灰为主，在海拔2400m以下，大部分为无浮石、火山灰区。

长白山地形受Q2时期喷发的碱性粗面岩的控制，在天池火山历史时期大喷发之前就已形成了火山锥体，形成北坡最陡，东坡最缓的格局。目前北坡处于地质基础稳定时期，火山喷发时火山灰覆盖的少，并且坡陡，在流水的强烈侵蚀作用下，用较短的时间完成了火山灰侵蚀，较早在稳固的Q2-3的基岩上开始植被演替，因此，目前北坡处于演替的中后期阶段。东坡处于地质基础不稳定状态，火山喷发时火山灰覆盖的数量最多，目前仍处于流水侵蚀阶段，土壤发育不良，在坡度较大处，土壤不易形成，植被发育差。只在低平处，流水侵蚀作用弱，火山灰较稳定，发育了火山灰土，形成了斑块状的落叶松林植被，落叶松林具有先锋性，处于植被演替的早期阶段；西坡和南坡地质基础已进入较稳定和稳定状态，在坡度较大的区域完成了火山灰侵蚀，植被演替处于二者之间。

各坡向植被分布差异明显，北坡植被带完整，依次呈现出红松阔叶林—针叶林—亚高山岳桦林—高山苔原的植被带变化，其他坡向植被带不明显或无垂直分布；西坡和南坡虽总体上体现为带状分布，但带内镶嵌大量斑块，带间存在过渡。在东坡长白落叶松林、长白松林广布，植被垂直分布规律不明显。北坡云杉、冷杉林常形成纯林，东坡则是混有杜香的落叶松林。北坡岳桦林带明显发育，而东坡没有发育，西坡和南坡则发育着有岳桦的大片草甸植被。

(二)气候差异

长白山地处中纬，靠近亚洲大陆东部沿海，隔日本海，面向太平洋。华夏向的山体构造及山体走向与海岸一致阻挡了冬季盛行的西北气流和夏季盛行的西南气流，作为自然屏障使不同坡向的温度、降水有很大的不同。根据各站点的降水量数据得到长白山不同坡向生长季降水量的差异，总体上东坡降水量最大，在2010年生长季降水量最大，可达800mm，南坡、西坡次之，北坡降水量最少（图1-2-1）。

坡向不同，气温的垂直变率不同，使不同坡向相同的垂直带的高度和带幅宽度不同。根据长白山地质公园内及长白山区气象站点年均温和生长季温带，计算得到长白山不同坡向(北坡、东坡、西坡和南坡)的温度效率指数。温度效率指数不是简单的温度指标，而是由温度决定的可能蒸散能力，它可衡量潜在蒸散能力和植物理论生长值。根据计算的温度效率指数的垂直变化率可知：位于迎风坡的南坡、西坡温度效率指数的垂直变化率较小；而位于背风坡的北坡温度效率指数的垂直变化率大，临海的东坡温度效率指数的垂直变化率最小（表1-2-3）。

根据不同坡向温度效率指数的垂直变化率，踢除经纬度对温度效率指数的影响，建立不同坡向温度效率指数与高度的关系式，并计算出不同坡向每升高200m地形面的温度效率指数（表1-2-4）。根据不同坡向、不同高度的温度效率指数可确定各坡向植被垂直带的界限和植被类型。

不同的植物，适宜的温度效率指数不同。长白山森林生态系统主要树种的温度效率指数存在着聚集和差异（表1-2-5），这是形成垂直地带的气候机理（表1-2-6），各坡向的垂直带分布也出现了差异（表1-2-7）。

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