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SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA >

2024 , Vol. 44 >Issue 10: 1860 - 1870

DOI: https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.20230303

Vertical differentiation of vegetation in the World Heritage Site of the Taishan Mountain

  • Han Fang , 1 ,
  • Li Chuanrong , 2, 3, * ,
  • Shen Weixing 4 ,
  • Li Kun 2, 3 ,
  • Yao Qi 4 ,
  • Wang Zhe 1 ,
  • Wang Zhiyong 1
Expand
  • 1. School of Civil Engineering and Geomatics, Shandong University of Technology, Zibo 255049, Shandong, China
  • 2. Taishan National Forest Ecosystem Research Station for Long-term Observation, Taian 271018, Shandong, China
  • 3. The Research Center for Forest Carbon Neutralization Engineering of Shandong Higher Education Institutions/Key Laboratory of Ecological Protection and Safety Prevention in the Lower Yellow River of Shandong Higher Education Institutions, Taian 271018, Shandong, China
  • 4. Mount Tai Scenic Spot Management Committee, Taian 271000, Shandong, China

Received date: 2023-04-10

  Revised date: 2023-08-24

  Online published: 2024-11-01

Supported by

Natural Science Foundation of Shandong Province(ZR2021MD080)

National Natural Science Foundation of China(41401111)

Key Laboratory of the Yellow River Delta Ecology and Environment Open Fund of Shandong Province(2022KFJJ03)

Conservation and Utilization of Biodiversity in Taishan Mountain(2022TSGS002)

Monitoring and Evaluation of Natural Ecosystem Carbon Sink in Shandong.

Copyright

Copyright reserved © 2024.
Fold

Abstract

The Taishan Mountain is a world natural and cultural heritage. At present, the forest vegetation of the Taishan Mountain is mainly planted artificially in the 1950s and 1960s, so whether it has vertical zoning is controversial. In order to comprehensively analyze the vertical differentiation law of vegetation in the Taishan Mountain, this paper uses the high spatial resolution (WorldViewII, 0.5m) remote sensing image, and refers to the sub class data of the “One Map” of the Taishan Mountain Forest Resources Management to classify the forest vegetation by visual interpretation method. On this basis, the Geo-info-spectrum and Altitude-slope-aspect graphic of deciduous forest, coniferous forest, coniferous and broad-leaved mixed forest in the Taishan Mountain were constructed. The main conclusions are as follows: The vertical differentiation of forest vegetation in the Taishan Mountain is significant, which belongs to the “disturbance band spectrum” greatly affected by human activities. At an altitude of 200-600 m, coniferous forests, broad-leaved forests, and mixed coniferous and broad-leaved forests are mixed in a disorderly manner; On sunny and semi sunny slopes with an altitude of 500-1 000 m, deciduous broad-leaved forests are concentrated, while on shaded and semi shaded slopes, temperate coniferous forests and deciduous broad-leaved forests are mixed; Concentrated distribution of temperate coniferous forests at an altitude of 1 000-1 500 m. This research is the first time to comprehensively and quantitatively analyze the vertical differentiation of forest vegetation in the Taishan Mountain, which has reference significance for further accurate analysis of the quantitative relationship between the Taishan Mountain vegetation landscape and environmental factors, as well as the habitat protection and biodiversity restoration of the Taishan Mountain World Heritage Site.

Key words： forest vegetation; vegetation vertical differentiation; World Heritage Site; Taishan Mountain

Cite this article

Han Fang , Li Chuanrong , Shen Weixing , Li Kun , Yao Qi , Wang Zhe , Wang Zhiyong . Vertical differentiation of vegetation in the World Heritage Site of the Taishan Mountain[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2024 , 44(10) : 1860 -1870 . DOI: 10.13249/j.cnki.sgs.20230303

泰山位于华北大平原东侧，山东省中部，主峰1 532.7 m[1]。1987年被列为世界自然文化双遗产。泰山的森林历史上曾遭受毁灭性的破坏，现有森林主要是20世纪50—60年代人工造林形成。由于此前泰山的垂直分带研究工作主要以样地调查为主，调查范围较小且涉及的位置并不相同，学者们对于泰山植被的垂直分布是否显著或存在规律分歧较大，可以概括为4类：① 泰山植被垂直分布界线基本应该从1 000 m处划分，该高度上下差别显著，划为2区：1 000 m以下以栎林和侧柏林为代表，1 000 m以上以油松林为代表，1 000 m附近是两区交替地段，具有两区的代表植物，两区内部不同高度虽各有差别，但不甚显著[2]；② 200~1 000 m为基带，暖温带落叶阔叶林和温性针叶林，各种群落呈斑块状交错分布；1 000~1 400 m，天然油松林带；1 400 m以上，山地灌丛草甸带[3]；③ 200~600 m，暖温带落叶阔叶林带；600~800 m，中温性落叶阔叶林亚带；800~1 000 m，寒温性落叶阔叶林亚带；1 000~1 500 m，针阔混交林带[4-5]；④ 泰山植被遭人为破坏严重，不存在明显的垂直地带性。由于未能获得全面、完备、连续的泰山植被垂直分布的数据，因此一直无法全面分析泰山植被垂直分异的规律。
如何实现山地植被的高精度提取一直是山地垂直带研究的热点和难点。部分学者结合航空相片或高空间分辨率的遥感影像和大量的交错带的野外调查进行植被垂直带的直接划分[6-7]，这种方法对影像的分辨率要求很高，还需大量的野外实地调查。除了直接在影像中提取垂直带分布的信息，学者们结合数字高程模型（DEM）与已有植被分类图[8-9]、土地覆被数据[10-11]或者已有的野外考察数据[12-13]进行了较大区域的山地植被垂直带提取的研究工作。
为了全面分析泰山植被的垂直分异模式，本研究利用WorldView II遥感影像（空间分辨率0.5 m），参考泰山森林资源管理“一张图”数据，采用目视解译方法对泰山森林树种进行分类。在此基础上，构建了泰山落叶林、针叶林、针阔混交林地形谱及垂直带地形谱。首次全面定量地分析了泰山的森林植被的垂直分异情况，为进一步精确分析泰山植被景观与环境要素之间的定量关系，及泰山世界遗产地生境保护和生物多样性恢复具有参考意义。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

泰山属典型的暖温带大陆性季风气候（117°00′E ~117°10′E，36°10′N ~36°20′N），气温垂直变化明显：山顶年均气温5.3℃，山下年均气温12.8℃；降水量随高程增加而增多，山顶年均降水量1 124.6 mm，山下仅715 mm，降雨集中在夏季，占全年降雨量的70%以上，平均无霜期186~196 d[1]。土壤主要有棕壤、山地棕壤和山地灌丛草甸土3类。泰山属华北植物区系，森林覆盖率达94.8%，植被覆盖率达95.6%以上[14]。泰山森林类型主要包括温性针叶林、落叶阔叶林、针阔混交林等，其中温性针叶林占绝对优势（图1）。优势树种包括油松（Pinus tabulaeformis Carr）、侧柏[Platycladusorientalis （Linn.） Franco]、栎类（Quercus L.）和刺槐（Robiniapseudoacacia）等。
图1 泰山地理位置与森林类型分布

Fig. 1 Location and forest type distribution map of the Taishan Mountain

1.2 数据来源

研究中所用的数据主要包括3种类型：① 遥感影像数据。用于目视解译的主要基础数据是空间分辨率0.5 m的WorldView II正射校正影像，共11景，波段为全色锐化红、绿、蓝波段，影像拍摄时间为2012年4—6月。另外，巴山景区（济南长清区部分）缺少一部分WorldView II影像，采用2015年6月的SPOT2.5 m全色+10 m多光谱融合的正射校正影像作为补充。② 林地小班数据。泰山林场林地小班数据为2014年山东省森林资源二类调查结果。小班多边形的属性表中包含“优势树种（组）”“树种组成”“林种”“郁闭度”“土壤类型”“坡向”“坡位”“亚林种”等26个字段。③ 数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）数据。DEM由泰山风景区管理委员会森林资源管理站提供，空间分辨率2.5 m。

2 研究方法

2.1 植被类型划分

以WorldView II 正射校正影像为基础，结合林地小班属性表的“优势树种（组）”和野外踏查，进行目视解译。在分类结果中随机选取样点100个进行实地验证，分类精度为0.85。解译完毕统计泰山景区植被包含纯林和混交林共计117种。
根据王仁卿等所著的《山东植被》[15]对山东植被类型的划分，泰山的森林植被主要包括针叶林（主要为温性针叶林，其中混杂较少的寒温性针叶树种构成的非典型的寒温性针叶林）、温性针阔混交林和落叶阔叶林3大植被类型。泰山无典型的寒温性针叶林，但引种少量寒温性针叶林树种，主要包括日本落叶松[Larix kaempferi （Lamb.） Carrière]、华北落叶松（Larix gmeliniivar.principis-rupprechtii）、兴安落叶松[Larix gmelinii （Rupr.） Kuzen]等，种植面积很小（像元面积约73.143 1 hm2）。因此，本研究不讨论寒温性针叶林的垂直分布。随后，本研究将解译得到的117种纯林和混交林合并为温性针叶林、落叶阔叶林、温性针阔混交林3个类型。

2.2 地形信息图谱构建

1） “海拔−坡度−坡向”地形单元分类。利用ArcGIS基于研究区DEM提取海拔、坡度和坡向地形因子，根据《山东省森林资源动态监测信息系统建设——森林资源调查操作细则》①中“立地因子划分标准”将地形因子重分类，生成研究区“海拔−坡度−坡向”地形单元。将海拔（183~1 530 m）按照50 m间隔划分为28个级别，同样，坡度划分为5个级别：[0°, 3°]、（3°, 15°]、（15°, 23°]、（23°, 38°]、（38°, 90°]，坡向划分为平地（F）、北坡（N）、东北（NE）、东坡（E）、东南（SE）、南坡（S）、西南（SW）、西坡（W）、西北（NW）9个类型。共计得到1 260（28×9×5）个“海拔−坡度−坡向”地形单元。
2） 植被分布数据矩阵计算。统计各地形单元（1 260个“海拔−坡度−坡向单元”）中各植被类型的面积占其总面积的百分比，得到各主要植被类型的地形分异特征表。
3） 单一植被地形谱图的生成。在ArcGIS中插入植被类型地形分异特征表，设置X为坡度/坡向地形单元，Y为海拔地形单元，像元值为各植被类型在各“海拔−坡度−坡向”地形单元的面积占比，点转栅格，再进行符号化设置，最终得到落叶阔叶林、温性针叶林和针阔混交林的3种地形信息图谱。
4） 泰山植被垂直带地形谱的生成。在ENVI软件中，分别将落叶阔叶林、温性针叶林和针阔混交林3个类型地形信息图谱分别赋红、绿、蓝三原色，进行假彩色合成，得到泰山森林植被垂直带地形谱。红、绿、蓝三原色的像元，分别代表落叶阔叶林、温性针叶林和针阔混交林的主要分布区；三原色的混合像元即为植被类型的混合分布区。

3 结果与分析

3.1 泰山森林植被类型分布现状

温性针叶林、落叶阔叶林和针阔混交林投影面积分别为4 390.75 hm2、2 071.44 hm2和537.19 hm2，分别占研究区总面积的40.13%、18.93%和4.91%。温性针叶林占绝对优势。

3.2 落叶阔叶林地形谱

由图2可知，泰山的落叶阔叶林在海拔200~1 400 m均有分布，但是集中分布于海拔600~1 000 m的东坡、东南、南坡、西南坡（分布面积占所在地形单元的25%~70%），各坡度分段无明显差异。海拔600 m以下，各地形单元的落叶阔叶林面积占比均小于25%，没有明显的集中分布。海拔1 300 m以上，有少量集中分布于坡度(15°,38°]的斜坡和陡坡，局部面积占比可达45%以上。各海拔段、各坡度上，阳坡（南、西南、西、西北）的面积占比均大于阴坡（东北、东、北、东南坡）。
图2 落叶阔叶林海拔–坡度–坡向图谱

平地（F）、北坡（N）、东北（NE）、东坡（E）、东南（SE）、南坡（S）、西南（SW）、西坡（W）、西北（NW），下同

Fig. 2 “Altitude-slope-aspect” graphic of broad-leaved forest

3.3 温性针叶林地形谱

由图3可知，泰山的温性针叶林在山麓到山顶均有分布，但是集中分布于海拔1 000~1 250 m，所有坡向上面积占比大于该地形单元的70%。东坡、东南坡和东北坡针叶林的优势分布更加明显，占该地形单元的80%以上。各坡度的针叶林分布的面积比差异不大。海拔1 250 m以上，有坡度越大，针叶林分布面积比重越大的趋势。海拔700~1 000 m，温性针叶林的面积占比40%~70%，阴坡（东北、东、北、东南坡）的面积占比略高于其他坡向的面积占比。海拔700 m以下，除坡度＞15°的陡坡，有相对集中的分布之外（面积占比＞40%），温性针叶林的分布均在20%以下，并且各坡度上，阳坡（南、西南、西、西北）的面积占比均小于阴坡（东北、东、北、东南坡）。
图3 温性针叶林海拔–坡度–坡向图谱

Fig. 3 “Altitude-slope-aspect” graphic of coniferous forest

3.4 针阔混交林地形谱

针阔混交林在海拔200~1 400 m均有分布，但与针叶林和阔叶林相比，针阔混交林没有明显集中的分布海拔范围（图4）。海拔1 100~1 400 m的南坡、西南坡、西坡和西北坡山地上，针阔混交林的分布相对集中，在其所在地形单元的面积占比为20%~43.56%。
图4 针阔混交林“海拔−坡度−坡向”图谱

Fig. 4 “Altitude-slope-aspect” graphic of mixed coniferous and broad-leaved forest

3.5 泰山森林植被垂直带地形谱

由垂直带地形谱（图5）可知，泰山的森林植被存在较显著的垂直分异规律：① 海拔200~600 m以下，坡度≤38°的较缓的山坡，是受人为影响严重的区域，针叶林、阔叶林和针阔混交林相对均匀混合（以红绿蓝叠加后的混合色像元为主），坡度＞38°的陡坡，温性针叶林相对集中分布（绿色像元为主）；② 海拔500~1 000 m的阳坡（南、西南、西、西北）为落叶阔叶林集中分布，阴坡（东北、东、北、东南坡）主要分布着温性针叶林和落叶阔叶林混交类型；③ 海拔1 000~1 500 m为温性针叶林集中分布，其中1 300~1 400 m有少量针阔混交林的分布。
图5 泰山森林植被垂直带地形谱

红色为落叶阔叶林，绿色为温性针叶林，蓝色为针阔混交林，其余颜色为2种或3种植被混合叠加状态

Fig. 5 Geo-info-spectrum of vegetation vertical band in the Taishan Mountain

4 讨论

4.1 泰山植被垂直分异的规律分析

泰山地处暖温带季风区，其山地森林属森林地带中的落叶阔叶林亚地带，群落中的乔木应以冬季落叶的阳性阔叶树种为主[15]。对比同纬度（34°N~38°N）的暖温带山地的落叶阔叶林界线[5,16-31]发现（表1），在山体基面高度[32-33]＞1 000 m的情况下，同纬度的山地落叶阔叶林带上线可达1 700~2 900 m（莲花山、太子山、祁连山、云顶山等）；即便是山体基面高度与泰山相似的山地（≤300 m），如小秦岭、中条山的落叶阔叶林带的上线也可达2 000 m。而且这些山地的山麓到山顶的垂直带谱一般为“灌丛（疏林灌丛，侧柏林破坏后形成次生灌丛和灌草丛）–山地落叶阔叶林带–山地草甸带”。此外，中岳嵩山与泰山同为世界地质公园和国家5A级风景名胜区，占地面积450 km2，山体基面高度350 m，主峰1 512 m，年均温14.3℃，年降水640.9 mm[34] ，均与泰山相当。近50 a来，嵩山的植被也历经受了人为开垦、砍伐的影响，植被破坏严重，到森林覆盖率逐步恢复提升，明显改善的过程。恢复后的嵩山植被垂直带结构和界线也与泰山相似：① 低山丘陵灌丛草甸及农作物植被带，处于海拔 800 m 以下的低山丘陵河谷平川地带；② 中低山针叶林、落叶阔叶林混交林带，主要分布于 800~1 200 m 的低山及中山地带，受人为影响也较严重，多见经砍伐后的次生林，也有人工种植的油松、侧柏、刺槐林；③ 山顶灌丛和草甸带，海拔在 1 200 m 以上[18]。
表1 暖温带山地（34°N~38°N）及其落叶阔叶林带界线

Table 1 Warm temperate mountainous areas and their deciduous broad-leaved forest boundaries in 34°N-38°N

序号 山地 东经（E） 北纬（N） 山体基面
高度/m		 主峰/m 面积/
km2		 年均温/
℃		 年降水/
mm		 落叶阔叶林
垂直带界线/m		 主要参考
文献
1 太白山 107°47′24″~107°51′36″ 33°47′24″~34°07′48″ 500 3771.2 563.0 8.4 945.5 780~2200 [16]
2 华山 109°57′00″~110°04′48″ 34°00′00″~34°25′12″ 353 2154.9 148.0 9.0 925.0 800~1900 [17]
3 嵩山 112°55′08″~113°11′24″ 34°23′24″~34°34′48″ 350 1512.0 450.0 14.3 640.9 800~1200 [18]
4 小秦岭 110°22′48″~110°43′48″ 34°22′48″~34°31′12″ 308 2413.8 151.6 9.8 612.6 1100~1700 [19]
5 云台山 119°13′12″~119°28′48″ 34°34′12″~34°46′12″ 30 1297.6 50.0 14.1 1000.0 54~610 [20]
6 莲花山 103°43′48″~103°48′00″ 34°55′48″~34°58′12″ 2000 3578.0 125.5 5.6 600.8 2100~2400 [21]
7 太子山 102°43′12″~103°42′00″ 35°55′08″~35°36′00″ 2200 4332.0 895.0 5.0 800.0 2300~2700 [22]
8 中条山 110°15′00″~112°37′12″ 34°37′08″~35°37′12″ 300 2321.8 463.0 12.0 700.0 500~2000 [23]
9 黄龙山 109°39′00″~110°12′36″ 35°28′48″~36°01′48″ 800 1528.3 20.0 8.6 611.8 800~1600 [24]
10 泰山 117°04′48″~117°24′00″ 36°04′48″~36°15′00″ 145 1532.7 400.0 5.3 1124.6 200~1000 [5]
11 太岳山 111°45′00″~112°33′00″ 36°18′00″~37°04′48″ 598 2566.6 600.0 9.3 700.0 1400~2150 [25]
12 绵山 112°07′48″~112°19′48″ 36°04′12″~36°15′00″ 800 2440.0 310.0 10.0 600.0 800~2000 [26]
13 关帝山 111°22′12″~111°33′00″ 37°45′00″~37°55′12″ 800 2831.0 560.0 4.3 822.6 800~1600 [27]
14 祁连山 94°15′00″~103°25′12″ 35°49′48″~39°49′48″ 1500 5826.8 2062.0 0.6 504.0 2100~2900 [28]
15 云顶山 111°34′48″~111°40′48″ 37°36′00″~37°46′12″ 1200 2659.0 23.9 7.6 425.6 1200~1750 [29]
16 芦芽山 111°46′12″~112°54′00″ 38°36′00″~39°01′48″ 1300 2772.0 214.5 5.6 462.7 1350~1700 [30]
17 五台山 112°48′00″~113°55′12″ 38°27′00″~39°15′00″ 640 3061.0 607.0 7.2 390.8 1500~1800 [31]
可见，若非人为干预，泰山的森林应该以落叶阔叶林为基带和优势带，侧柏林、松栎林、栎林等为落叶阔叶林带的亚带，不可能出现以油松为建群种的温性针叶林带。然而，油松是山东省代表性针叶林类型，是鲁中南海拔 700 m 以上山地常见森林类型[15]，因此，本研究认为泰山森林垂直带虽然受到人类活动的较大扰动（主要表现为基带和优势带中树种结构的改变），但仍然符合垂直地带性规律。根据张百平等研究[35]，将中国山地垂直带谱分为5种生态类型（顶级带谱、基本垂直带谱、过渡/特殊垂直带谱、扰动带谱和次生带谱）。其中，扰动带谱主要表现为垂直带界线及生态过程发生明显变化，但垂直带没有发生质的变化。本研究认为泰山森林的垂直带的生态类型当属扰动带谱类型。

4.2 研究森林植被垂直分异对泰山世界遗产地生境保护和生物多样性恢复的现实意义

20世纪50年代泰山森林覆盖率不足2%，原生植被很少，迄今为止，保存完好的天然林面积仅357 hm2，主要树种为油松和侧柏[36]。20世纪50年代短时间大面积造林实现了泰山的快速绿化。经过几十年的自然演替、严格保护和人工培育，时至今日，泰山的森林覆盖率已高达94.8%[14]。同时，由于林分密度过大和结构不合理，泰山的天然林更新存在不同程度的问题：麻栎林整体更新状况较佳，仅有占全部面积 6.7%的样地更新状况为不良[37]；松林天然更新不理想，从而导致泰山林场的松林大部分为单层林，且林龄较高[38]；刺槐易遭受病虫害，寿命短，而且密林下难以更新，种群衰退快，系统稳定性差[4]。为了促进泰山森林生态系统的健康发展，按照“针中引阔”“阔中保针”的原则，开展了森林进行抚育间伐、对针阔混交林进行人为干预、森林病虫害进行综合治理等措施，使得泰山森林生态系统总体正向演化。
不可否认，20世纪50年代以来的泰山森林分布和群落演替主要受人为影响，但其中也必然隐藏着自然演替的规律。例如，根据本研究前期的数据处理，赤松（Pinus densiflora）纯林主要分布于海拔700 m以下的北坡、东北坡、西北坡，海拔200~300 m北坡分布面积最大，占此类地形单元总面积的30%以上。随着海拔的升高，赤松纯林的分布面积逐渐减少。海拔1 000 m以上有极其少量的分布。作者走访泰山管委相关工作人员了解，截至2017年冬季，泰山海拔1 000 m以上的赤松已经完全冻死并清理。Meng等通过应用遥感影像分析泰山人工林16 a的动态变化，发现研究区针叶树种面积减少，阔叶树种面积增加[38]。可见，自然因素（气候、地形、种间竞争等）在泰山森林植被的60余年演替过程中起到了不容忽视的作用。
20世纪60年代，科学家在热带山地发现垂直带内部存在差异[39]，后被称之为“垂直带内部结构理论”：假若某垂直带的带幅为1 000 m，核心带大约为400 m，其上100 m为上部延伸带，其下500 m为下部延伸带。上部延伸带和下部延伸带分别与该垂直带的上下带有不同程度的交集[40]。据此理论，泰山的人工林经过50余年的近自然演化，垂直带内部的核心带较大程度上保持了人工林的属性，而上部延伸带及下部延伸带则发展成为不同植被类型的过渡区域，能够一定程度上反映森林植被与环境之间的适应关系。因此，精细化分析泰山植被垂直带内部结构或带间过渡区与环境要素之间的定量关系，对泰山世界遗产地生境保护和生物多样性恢复具有重要的现实意义。

4.3 关于植被分类的不确定性

本研究分析利用高空间分辨率（WorldViewII，0.5 m）遥感影像，参考泰山森林资源管理“一张图”的小班数据，采用目视解译方法对泰山的森林进行树种的分类，在此基础上将阔叶树种斑块（包括阔叶纯林、阔叶相对纯林、阔叶混交林）、针叶树种斑块（包括针叶纯林、针叶相对纯林和针叶混交林）、针阔混交斑块，分别合并为落叶阔叶林、针叶林和针阔混交林。目视解译和树种分类的依据主要是林地小班的矢量数据的“优势树种”字段，以及所在管理区护林人员对林地小班的管护经验。本研究分类时，对于优势树种占比较高、地形遮挡不严重的小班，采用直接建立解译标志进行分类；优势树种占比较低、地形遮挡较严重的小班，采用访问的各个管理区的护林人员结合野外核查的方式。影响本研究植被分类精度的原因主要有2方面：一是在地形遮挡无法辨识像元纹理的区域，一般坡度较陡，实地考察也难以到达，无法保证目视解译的正确性；二是林地小班中混交树种较多，影像斑块纹理复杂的区域，目视解译勾绘时，难免出现树种错分的情况，但是将相同类型的树种合并成落叶阔叶林、针叶林和针阔混交林之后，这种错分的情况对结果的影响会大大降低。
此外，泰山的森林覆盖率高达94.8%[14]，类型以纯林为主，少量针阔混交林，影像中几乎全是树冠连着树冠的状态。以高空间分辨率影像为基础，加上小班数据的辅助，可以根据小班的优势树种和树冠纹理判定影像中的树种斑块，但是纯林和针阔混交林的界定存在困难：斑块太小，容易将部分针阔混交林化整为零，划分成若干小的纯林图斑；斑块太大，容易将若干纯林“合并”到一个大的针阔混交林。在进行森林斑块是否是针阔混交林的判定时，考虑结合分析的地形单元（海拔–坡向/海拔–坡度），制定了判定依据：目视范围内最小的解译斑块，连续的10棵树冠中单一树种为9棵及以上时为纯林（包括针叶纯林和阔叶纯林）；单一树种为7棵及以上时为相对纯林（包括针叶相对纯林和阔叶相对纯林）；单一树种小于7颗的为混交林（包括针叶混交林、阔叶混交林和针阔混交林）。

5 结论

1） 现阶段，泰山森林垂直带虽然受到人类活动的较大扰动，主要表现为基带和优势带中树种结构的改变，但仍然符合垂直地带性规律：① 海拔200~600 m，各个坡向上，针叶林、阔叶林和针阔混交林，相对均匀混合分布，是受人为影响严重的区域；② 海拔500~1 000 m的阳坡为落叶阔叶林集中分布的区域，阴坡主要分布着温性针叶林和落叶阔叶林混交类型；③ 海拔1 000~1 450 m为温性针叶林集中分布的区域，其中1 300~1 400 m有少量针阔混交林的相对集中分布。
2） 泰山的温性针叶林是占绝对优势地位的森林类型，占研究区总面积的40.13%。山麓（183 m）到山顶（1 545 m）均有分布，集中分布于海拔1 000~1 250 m海拔段，且海拔越高针叶林分布的面积占比越大。山顶针叶林分布面积占比80%以上。海拔700~1 000 m，温性针叶林的面积占比40%~70%，阴坡（东北、东、北、东南坡）的面积占比略高于其他坡向的面积占比。海拔700 m以下，除坡度＞15°的陡坡有相对集中的分布之外（面积占比＞40%），温性针叶林的分布均在20%以下。
3） 泰山落叶阔叶林在海拔200~1 400 m均有分布，相对集中分布于海拔600~1 000 m的东坡、东南、南坡、西南坡（面积占比25%~70%）。海拔1 000 m以上，主要分布于坡度(15°,38°]的斜坡和陡坡。
4） 泰山的针阔混交林分布面积较小，在海拔200~1 400 m虽均有分布，但是面积占比一般在15%以下，没有明显的集中分布海拔段。

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