丹霞地貌最基本的坡面特征是陡崖坡广泛发育,许多山峰四面陡崖,形成一个个独立的孤岛状山峰和悬崖围闭的沟谷。在其独特的地貌影响下,形成诸多不同尺度的独特小生境,进而引起了特殊的生态分异现象。国内对丹霞地貌区特殊生态环境的研究主要涉及丹霞地貌对本区植物区系组成成分的影响以及形成的特有群落、特殊生态系统类型等[1,2,3,4]。而对丹霞地貌特殊的小尺度生态分异缺乏关注[5,6]。
从大尺度上看,丹霞地貌区的生态系统隶属于所处自然带的一般山地生态系统。
在中尺度层面,丹霞地貌区复杂的地形强化了局部的小气候和土、肥、水、气的差异,与邻区非丹霞地貌区就显示出一定的不同。总体上而言,与非丹霞地貌区相比,其植物区系具有种类丰富、成分复杂、起源古老、优势科属明显和区系生境片断化等特点[7],丹霞地貌区还可能是历史变迁过程中珍稀濒危物种的一个重要避难所[8]。如丹霞山处于中亚热带南部,地带性植被为亚热带常绿阔叶林,但因有许多较为封闭的沟谷,成为热量、水分、落叶、种子等汇集区,植物的热带成分所占总属数的比重高达63.8%,生长着大量热带雨林的标志性生态型植物如木质藤本、板状根、绞杀、茎花、附生现象和大量热带种,植物区系的热带性高于纬度更低的车八岭自然保护区以及大东山和大瑶山地区。高度异质化的生境以及相对较低的人类干扰强度,使得丹霞地貌区成为景观多样性和生物多样性的集聚地,因此,蕴涵了极为丰富的生态和地理信息。
小尺度分异是指地貌单元尺度的自然分异,如山块尺度、沟谷或小盆地尺度等。关于山地植被垂直分异,普遍认为随海拔增高,山地气候、植被、土壤都发生明显的垂直变化,形成有规律变化的垂直气候带、植被带、土壤带,形成具有一定排列顺序和结构的、以植被为主要标志的垂直自然带[9,10]。在山地植被垂直分异研究方面,以往的研究工作多针对某一个或少数几个垂直带界线（林线、雪线）的分布规律及地学/生态学解释,“带、线”研究多,“谱”研究少;研究尺度上比较单一,多局限在大陆尺度上,很多巨大山系仅用一个垂直带谱来代表,区域和局部尺度上的规律基本上未涉及,从而掩盖了中小尺度上垂直带的变化规律[11,12,13]。
中国东南部地区属亚热带季风气候类型,水热资源丰富,年平均气温达19℃左右,≥10℃积温为4 000℃~6 500℃。1月平均气温2℃~12℃。7月平均气温均达28℃左右,年降水量一般在800~1 500 mm,有明显的干湿季,降水集中在3~9月。
在东部湿润环境下的典型丹霞地貌区,山块往往具有强烈的离散性,即山块之间是分离的,四壁陡立,没有山脊相连,形成一个个“孤岛”状山块（图1）。由于山体海拔高度和相对高度较小,难以达到通常意义上产生垂直分异的高差,但其小生境差异导致的自然分异却十分明显,与一般山地显著不同,具有独特的微观自然分异图谱。如山顶植被向崖壁植被过渡是突变的,即由平缓的山顶植被向光滑齐削、无生产力的陡崖坡的过渡。而被陡崖围闭的沟谷,则形成水热条件优越的小气候,其植被的热带性较强。这种分异起主导作用的是地貌形态和地貌部位的差异,进而导致物种的分异、群落的分异和植被类型的分异。因为以往丹霞地貌区生态研究缺少对小尺度丹霞地貌特殊生态效应的关注,而这些局地规律往往是当地山地利用模式的控制因素,对山地可持续发展和生态建设极为重要,