山体效应（Mass elevation effect，MEE）是大型山地高原隆起而产生的热力效应，是地理地带性之外，在大尺度上影响垂直带分布的主要因素，是地球表层系统空间格局和动态变化的重要机理。山体效应的定量化研究，对于破解欧亚大陆乃至世界山地生态格局和垂直带分布结构和机理研究均具有重要意义。　　本研究作为国家自然科学基金重点项目——基于垂直带的山体效应定量化研究(No.41030528)的重要组成部分，主要包括两部分内容:①山体效应第一因子——山体基面高度的理论与数字化识别方法研究;②以全球七个主要山地为研究对象，对山体效应的定量化指标计算及山体效应定量化模型的构建进行研究和讨论。研究手段方面，在山体基面高度数字识别方法研究时，采用了多地形因子综合定量化识别及非规则边界地理实体地形因子提取等方法进行研究;在山体效应定量化研究时，采取了多案例对比的统计意义上的随机化方法以及逐步回归方法进行研究。　　本研究对山体效应及山体基面高度的理论与方法进行了深入研究，并重点剖析了研究区特点并将其进行了对比分析;在此基础上，发现并总结山体效应在全球山地内部的分布格局及其主要控制因子，并定量的证明了山体基面高度是山体效应第一因子的重要假设。主要研究成果如下:　　(1)第一次对山体基面高度进行科学系统的理论与方法研究，为山体基面高度做了一个准确科学的定义，总结其分布特征、作用和意义，并提出了一套针对山体基面高度的数字识别方法。选择全球具有代表性的七个山地（青藏高原、阿尔卑斯山脉、安第斯山脉、新西兰境内山脉、落基山脉、斯堪的纳维亚半岛山脉和台湾岛山脉），进行山体基面高度的识别和划分。分析识别结果，可以发现，不管山脉分布在北半球还是南半球，主要走势为东-西向或是南-北向，抑或分布在大陆内部还是海岛上，山体基面高度分区均呈由山脉外围向内部阶梯状升高的趋势，具有非地带性因素的显著特征;识别结果还证实了山体基面高度具有跨尺度的描述地形地貌特征的能力，即山体基面高度分区的范围、形状以及山体基面高度值可以描述大尺度下大地形的走势，可以描述山系尺度中山脉不同部分的相对关系，还可以描述区域尺度山体之间的关系。可见，山体基面高度能够体现多尺度不同地形因子的综合作用，且较易进行定量化识别，可以直接参加定量化模型的构建，将各尺度地形因子对山地气候的影响以及对垂直带分布高度的综合贡献表示出来，这正是山体效应的重要作用。在此基础上，本文做出山体基面高度是山体效应第一因子的重要假设:山体基面高度是影响山体效应的最重要因子，在很多情况下，可以使用山体基面高度代替山体效应，定量的探讨山体效应对山地垂直带分布界限的重要影响，为山体效应定量化研究提供理论基础、方法支撑以及数据保障。　　(2)本研究从山体效应的热作用出发，提出并总结了山体效应的两种量化方式:通过山体内外同纬度同海拔位置的温差对山体效应的量化和通过高原内部地形等因子对近地面气温的加热幅度量化山体效应。本研究搜集了全球6个具有代表性的山地的气象台站信息（包括台站位置和台站实测温度与降水数据），基于这些数据，采用山地加热幅度定量化山体效应的方法，计算了这些山地的山体效应大小，并绘制了其山体效应分布图。由分布结果可以初步看出，山体效应的分布格局在不同走向、不同分布位置、不同海陆情况的情况下，很稳定，并可以看出山体效应的分布格局与山体基面高度的分布具有较强相关性。　　(3)在全球范围内，从山体效应形成机理的角度，定量的证明了山体基面高度是山体效应第一因子。本研究基于在全球山地中山体效应定量化结果，构建了六个山体效应定量化模型。选择的山地包含了多种状况（不仅分布在不同的地理位置，具有不同的海陆位置，还具有不同的走势），涵盖了多种可能性，能够避免尺度效应和山体自有特性为分析结果带来的不确定性，能够代表大多数山地的分布特征，全面的反映山体效应的影响因素，揭示山体效应形成的基本规律。分析山体效应定量化模型，可以发现，即使采用简单的逐步线性回归模型，所得到模型都是显著、有效的。而且，在所有六个最优回归模型中，山体基面高度对山体效应的贡献率均为最大，表明山体基面高度对山体效应具有非常强的解释能力，是其形成的重要机理，定量的证明了“山体基面高度是山体效应第一因素”的重要假说。　　(4)分别以山体基面高度作为山体效应代用因子以及山体效应对山地的加热作用两个角度讨论了山体效应的重要作用，即对山地垂直带分布的重要影响:①以台湾岛常绿阔叶林分布上限为例，基于山体基面高度是山体效应第一因子的结论，将山体基面高度作为山体效应的代用因子，综合考虑纬度与季风影响，构建其山地垂直带分布模型，定量的评价了山体效应对大海岛上分布山地垂直带的影响。结果表明，在大海岛环境下，山体效应对垂直带分布高度的影响仍然非常显著，是影响大海岛山地垂直带分布界限的主要因素;②从山体效应的加热现象出发，以其对等温线升高的作用为突破口，分别讨论了山体效应对青藏高原山地垂直带（林线和雪线）的重要影响。结果表明，山体效应是改变甚至扭曲区域尺度，甚至全球尺度山地垂直带在地带性因素控制下重要因素，是雪线和林线在高原上出现高值的重要机理。