随着
海拔高度的上升,从山麓到山顶
年平均气温逐渐降低,生长季节逐渐缩短,同时在一定海拔范围内随着
降水量的增加,风速加大,
辐射增强,
土壤条件也发生相应的变化。在以上因素的综合作用下,植被表现为与
等高线大致平行的条带状更替,称为植被的垂直地带性。山地
植被垂直带的组合排列和更替的顺序形成一定的体系,称为植被垂直带谱。
形成垂直带的
基本条件是构造隆起的山体,而其直接原因是热量随高度的迅速降低(每千米下降6℃)。只要山体有足够的高度,自下而上便可形成一系列的
垂直自然带。
垂直带的数量和顺序
等结构型式,称为
垂直带谱。一个山体或一条山脉可以有多个带谱。垂直带谱的起始带称
基带。垂直带谱的性质和类型主要取决于带谱所处的
纬度地带性和非纬度地带性中的位置,即基带坐落的具体地点,以及山体本身的特点,如
相对高度与
绝对高度、
坡向、山脉排列形式及局部地貌条件的变化等。
从低纬至高纬地区,随着基带的更替及其带幅的变小,带谱的性质也随之变化,带谱结构也逐趋简单。垂直带从热带至永久冰雪带的更替,其中热量的变化类似于基带至极地的水平更替,但两者递变的成因和梯度是不同的。垂直带的温度随高度递减不是因太阳光线入射角的变化而导致
太阳辐射量和气温的降低,而是因
长波辐射的热辐射随高度而迅速减弱而导致
辐射平衡和气温的下降。垂直带随着高度的增加,因大气厚度、密度及尘埃和水分减少,太阳辐射和光照反而增强。所以高山与高纬地区的
植物生长的
限制因子是有所不同的。垂直带的
温度梯度变化比纬度水平变化大一百倍左右。在高差几千米之内便可出现从热带至极地的极大变化。
气温通常随山地高度增加而降低,降水与
空气湿度在一定高度以下随海拔升高而递增。受温度、水分条件制约的植被、土壤等也发生相应的变化,自下而上组合排列成
山地垂直自然带谱。通常只要有足够的
相对高度(一般500米),山地就会出现
垂直带的分异。垂直地带性是
中尺度的
地域分异规律,受
大尺度地域分异规律的制约。山地垂直自然带谱的
结构类型与
基带(山体所在
地理位置)及山地高度等有密切关系。如在极地,冰雪带降至
海平面;在
青藏高原南缘的中
喜马拉雅山脉南翼,从低到高有如下各
垂直自然带:
低山季雨林带-山地
常绿阔叶林带-山地
针阔叶混交林带-山地暗针叶林带-高山
灌丛草甸带-
高山草甸带-亚冰雪带-冰雪带。
2. 在各森林地带内,随着海拔高度的升高与随着纬度的增加,植被类型的变化大体一致,垂直带可以看作水平带的缩影。但二者存在差别。如落叶阔叶林在典型亚热带以南退出各垂直带,
寒温带针叶林也只限于亚热带以北山地。另一方面,一些山地植被带,如高山灌丛带和
高山草甸带,是水平带中所没有的。
干旱、
半干旱地区的山地植被,从基带的荒漠过渡到水分条件较好的植被类型,但超过一定的高度以后,低温的限制作用变得越来越突出。如天山中部北坡从山麓到山顶依次出现荒漠、荒漠化草原、
山地针叶林、
亚高山草甸、高山草甸、
高山垫状植被、亚
高山稀疏植被;
3. 水平带和垂直带上同类植被在
种类组成和结构特征方面存在差异,如山地寒温性针叶林和寒温带针叶林存在明显的区别;
5. 垂直带中每个植被带的宽度互不相同,且随气候差异而变化;