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北方森林哪个生物群落

发布时间:2022-04-20 04:10:25

1. 共建种生物群落都有哪些

建群种是优势种中的最优者,即盖度最大,多度也大的植物物种。如果群落中的建群种只有一个,则称为“单优种群落”。如果有两个或两个以上同等重要的建群种,就称为“共优种群落”或“共建种群落”。热带森林几乎全是共建种群落,北方森林和草原,则多为单优种群落,但有时也存在共优种,如由贝加尔针茅和羊草共建的草甸草原群落。

2. 中国北方森林群落现代花粉与植被和气候的关系

中国地域广阔、山体众多,是世界上植被类型最丰富的国家。在大尺度的宏观范围内,中国的植被的分布规律遵循纬向地带性、经向地带性和垂直地带性的规律,还受到地形,气候等因素的影响。我国植被分布具有明显的纬向地带性和经向地带性。由于我国位于世界上最广阔的欧亚大陆东南部的太平洋西岸,西北部深入大陆腹地。冬季盛行着大陆来的极地气团或北冰洋气团,常形成寒潮由北向南运行。夏季盛行着由海洋来的热带气团和赤道气团,主要是太平洋东南季风和印度洋西南季风带着湿气吹向大陆。又由于我国地形十分复杂,高山众多。东西走向的山脉对寒潮向南流动起着不同程度的阻挡作用,成为温度带的分界线。 东北至西南走向的山脉对太平洋东南季风深入内陆起着明显的屏障作用,与划分东南湿润气候区和西北干燥气候区的分界上有着密切的关系。西藏高原南部东西走向的山脉和南北走向的横断山脉,对印度洋西南季风的入境起着严重的阻碍作用。另外,来自北赤道的暖洋流在接近我国台湾东岸时,顺着琉球群岛转向日本本州东岸方向向东流去,因此这支暖洋流对我国大陆,特别是对北方气候未能发生直接增温加湿的作用,所以我国温带具有明显的大陆性气候。 在上述所有自然地理条件的综合影响下,我国从东南沿海到西北内陆受海洋季风和湿气流的影响程度逐渐减弱,依次有湿润、半湿润、半干旱、干旱和极端干旱的气候。相应的植被变化也由东南沿海到西北内陆依次出现了三大植被区域,即东部湿润森林区、中部半干旱草原区、西部内陆干旱荒漠区,这充分反映了中国植被的经向地带性分布。

3. 森林的生态体系是怎样构成的

碳循环过程 全球气候变化与森林生态系统一直是国内外全球变化研究的热点领域,内容主要涉及气候变化对森林群落和树种的空间分布影响、组成结构的变化、林木的生理生态响应和生物生产力的变化、森林的碳汇作用和碳平衡等。 大气CO2浓度升高的直接作用和气候变化的间接作用表现在两个方面。一般认为,CO2浓度上升对植物起着“施肥效应”作用。因为在植物的光合作用过程中,CO2作为植物生长所必须的资源,其浓度的增加有利于植物光合作用的增强,从而促进植物和生态系统的生长和发育。目前,大部分在人工控制环境下的模拟实验结果也表明,CO2浓度上升将使植物生长的速度加快,从而对植物生长和生物量的增加起着促进作用,增益变幅为10-70%,尤其是对C3类植物,其增加的程度可能更大。但是,CO2浓度升高对植物的影响根据其所在的生物群区、光合作用和生长方式的不同而存在着较大的差异。一般认为,CO2浓度升高对森林生长和生物量的增加在短期内能起到促进作用,但是不能保证其长期持续地增加。 森林生产力是评价森林生长状况和森林生态系统功能的主要指标之一。大气中CO2浓度上升及由此而引起的气候变化将影响森林的生产力。由于生产力与气候(水热因子)间存在着一定的关系,因此人们常用气候模型(如Miami模型等)估算大尺度生产力。对于未来气候变化对生产力的影响也常利用GCM模型对未来气候情景进行预测,再根据预测结果估算生产力,最后与当前气候情形下所模拟的结果相比较。基于全球变化的预测情景,中国森林生产力将有所增加,增加的幅度因地区而异,变化在12%~35%。由于不同的GCM模型对未来气候模拟预测的结果不同,因此对生产力变化的预测也表现出一定的差异。此外,气候变化对森林生产力影响的预测目前仅仅考虑气候与生产力的线性平衡关系,而没有考虑其它自然和人为因素的影响;在预测过程中假定森林植被的分布不随气候的变化而发生改变;预测中所选用的气候因子是其年平均值,而没有考虑其季节变化和森林的适应性变化。所以,预测的结果并不能准确地反映出未来的实际情况。 关于森林在陆地碳汇中所起的作用,至今没有形成一致的观点。北美的实测和模型研究表明,北半球中高纬度森林植被是一个重要的汇,它在减小碳收支不平衡中起着关键作用。然而,根据加拿大、美国、欧洲、俄罗斯和中国的森林清查数据计算结果表明,北半球森林对碳的净吸收量有限,20世纪90年代初期年吸收量为0.6-0.7Pg,其中80%以上发生在温带地区,且受林火、弃耕和造林的影响,寒带地区的生长则被火和其它干扰抵消了;与大气碳量变化相比较,森林以外可能存在有其它重要的陆地碳汇。 方精云等利用 1949年至 1998年间 7次森林资源清查资料,结合使 森林 动物
用森林生物量实测资料,采用改良的生物量换算因子法,推算了我国 50年来森林碳库和平均碳密度的变化,分析了中国森林植被的CO2源汇功能。结果表明,70年代中期以前,中国森林碳库和碳密度年均减少约0.024Pg;之后呈增加趋势,在最近的20多年中,森林碳库年平均增加0.022Pg。这种增加主要由人工造林增加所致,自20世纪70年代中期以来,人工造林累计吸收固定0.45 Pg的碳。另外,气温上升和CO2 浓度施肥效应也可能是促进森林生长增加固碳能力的重要原因。 目前,国际上普遍采用微气象技术测定方法开展森林植被的CO2通量观测或称涡动相关法研究森林的大空间尺度碳平衡规律。国际上已经建立的CO2通量观测网络站点有100多个,分别隶属于欧洲通量网(EUROFLUX)、美洲通量网(AmeriFlux)、加拿大北方森林通量网(BOREALS)、地中海通量网(MedeFlux)、澳洲通量网(Oznet)和亚洲通量观测网(ASIAFLUX)。从全年的CO2通量观测结果分析,无论是北方森林、温带森林还是热带森林均表现为碳汇,但是碳汇强度大小受森林类型、气候环境变化、自然与人为干扰的影响。我国于2001底开始构建了CO2通量观测网,其中大部分是开展森林生态系统CO2通量观测研究。 全球变化相关的森林研究的未来发展趋势:加强森林土壤碳储量、土壤有机碳组分与周转、土壤呼吸及碳释放动态变化规律研究;土地利用变化对森林碳储量、组分、动态和残留的影响以及不同土地利用方式下碳的源、汇分析评价;开展不同经营措施和管理方法对森林碳储量、碳平衡过程与变化规律的研究。 森林生态系统养分循环过程 在生态系统中,养分的数量并非是固定不变的,因为生态系统在不断地获得养分,同时也在不断地输出养分。森林生态系统的养分在系统内部和系统之间不断进行着交换。每年都有一定的养分随降雨、降雪和灰尘进入到生态系统中。森林中的大量叶片有助于养分的吸取,岩石的化学风化也能增加生态系统的养分数量。活的植物体能够产生酸,而死的植物体的分解过程中也能产生酸,这些酸性物质能溶解土壤的小石子以及下层的岩石。当岩石被溶化时,各种各样的养分元素得到了释放并有可能被植物吸收。这些酸性物质在土壤的形成过程中起到了关键的作用。山体上坡的雨水通过土壤渗漏也可以为下坡的生态系统带来养分。多种微生物依靠自身或与固氮植物结合可获取空气中的游离氮(这种氮不能被植物直接吸收利用),并把它转化成有机氮为植物所利用。 一般地说,在一个充满活力的森林生态系统中,地球化学物质的输出量小于输入量,生态系统随时间而积聚养分。当生态系统受到火灾、虫害、病害、风害或采伐等干扰后,其形势发生了逆向变化,地球化学物质的输出量大大超过了其输入量,减少了生态系统内的养分积累,但这种情况往往只能持续一、两年,因为干扰后其再生植被可重建生态系统保存和积累养分的能力。当然,如果再生植被的生长受到抑制,那么养分丢失的时间和数量将进一步加剧。如果森林在足够长的时间内未受干扰,使得树木、小型植物及土壤中的有机物质停止了积累,养分贮存也随之结束,那么此时地球化学物质的输入量与输出量达到了一个平衡。在老龄林中,不存在有机物质的净积累,因此它与幼龄林及生长旺盛的森林相比贮存的地球化学物质要少。地球化学物质的输出与输入平衡在维持生态系统长期持续稳定方面起到了很重要的作用。 森林水文过程 森林水文学,包括森林植被对水量和水分循环的影响及其环境效应,以及对土壤侵蚀、水质和小气候的影响。 森林能否增加降水量,是森林水文学领域长期争论的焦点问题之一。迄今为止,关于森林与降水量的关系存在着截然相反的观点和结果。一种观点认为森林对垂直降水无明显影响,而另一种观点认为森林可以增加降水量。森林植被对流域产水量的影响,也存在着同样的争论。这些争议的存在引起了对森林植被特征与水文关系机制研究的重视。国内外已有较多的冠层水文影响研究。森林地被物的水文作用正逐渐得到重视,除拦截降水和消除侵蚀动能外,还能增加糙率、阻延流速、减少径流与冲刷量,今后需要深入开展地被物对产流和汇流过程的调控机制研究。根系层土壤是形成森林植被水文功能的核心地带,根系层水文过程是森林植被水文功能形成机制的关键,也是国内外研究的前沿问题。 蒸散一般是森林生态系统的最大水分支出,蒸散研究目前已进入水分能态学和SPAC或SVAT阶段。森林蒸发散受树种、林龄、海拔、降水量等生物和非生物因子的共同作用。随纬度降低,降水量增加,森林的实际蒸散值呈现略有增加的趋势,但相对蒸散率(蒸发散占同期降水量之比)随降水量的增加而减少,其变化在40~90%之间。 森林对水质的影响在欧美研究较多,主要包括两个方面:一是森林本身对天然降水中某些化学成分的吸收和溶滤作用,使天然降水中化学成分的组成和含量发生变化;二是森林变化对河流水质的影响。20世纪70~80年代,酸雨成为影响河流水质和森林生态系统健康的主要环境问题。为了定量评价大气污染对森林生态系统物质循环的影响,森林水质研究受到了广泛的重视。随着点源和非点源污染引起水质退化成为影响社会经济可持续发展的重大环境问题,建立不同时间和空间尺度上化学物质运动的模拟模型,成为当前评价森林水质影响研究的主要任务,当然需要首先合理布设水化学剖面来确定化学物质循环的路径。 80年代以来,地理要素的空间异质性对水文过程的影响逐渐得到重视,并开展了以此为基础的分布式水文模型的研究。现有的分布式水文模型主要有短时间尺度模型(ANSWERS)和长时间尺度模型(RHESSys、FLATWOODS、Ythan等)两大类型。这些模型的模拟结果表明,预测值与观测值吻合较好。分布式模型考虑了空间异质性,但是没有对空间异质性本身的内在规律进行探讨,在实际操作中存在着主观性。基本空间单元的大小是研究中首先解决的问题,然而,研究者多根据研究区域的大小和资料的空间分辨率来确定其大小,这就给模拟结果带来了不准确性。目前,随着3S技术的发展,分布式模型正逐步成为流域和水资源管理的重要手段。在此基础上,分布式水文模型有望解决森林水文学中长期面临的尺度转换问题。 森林生态水文学未来研究的重点:需要突出森林植被作为水文景观的动态要素,将森林植被的结构、生长过程、物候的季相变化(植被冠层叶面积指数和植被根系生长动态)耦合到分布式生态水文模型中,全面客观地阐明森林植被与水分相互作用以及参与流域水文调节过程与机制;在森林大流域水文过程研究方面,从流域集总式水文模型向分布式水文模型研究发展,同时强调森林植被的生态水文过程与自然地质水文过程有机结合,既考虑森林植被参与的生态水文过程又考虑流域内的时空异质性变化和水文的物理传输过程,借以更有效地预测和评价流域内的自然、人为因素对水文过程的影响,从而科学指导森林植被的建设和可持续经营。 森林能量过程 能量流动是生态系统的主要功能之一。能量在系统中具有转化、做功、消耗等动态规律,其流动主要通过两个途径实现:其一是光合作用和有机成分的输入;其二是呼吸的热消耗和有机物的输出。在生态系统中,没有能量流动就没有生命,就没有生态系统;能量是生态系统的动力,是一切生命活动的基础。 生态系统最初的能量来源于太阳,绿色植物通过光合作用吸收和固定太阳能,将太阳能变为化学能,一方面满足自身生命活动的需要,另一方面供给异养生物生命活动的需要。太阳能进入生态系统,并作为化学能,沿着生态系统中生产者(procers)、消费者(consumers)、分解者(decomposers)流动,这种生物与生物间、生物与环境间能量传递和转换的过程,称为生态系统的能量流动。在生态系统中,能量流动服从于热力学第一定律和第二定律。 生态系统中能量流动特征,可归纳为两个方面,一是能量流动沿生产者和各级消费者顺序逐步被减少,二是能量流动是单一方向,不可逆的。能量在流动过程中,一部分用于维持新陈代谢活动而被消耗,一部分在呼吸中以热的形式散发到环境中,只有一小部分做功,用于形成新组织或作为潜能贮存。由此可见,在生态系统中能量传递效率是较低的,能量愈流愈细。一般来说,能量沿绿色植物向草食动物再向肉食动物逐级流动,通常后者获得的能量大约只为前者所含能量的10%,即1/10,故称为“十分之一定律”。这种能量的逐级递减是生态系统中能量流动的一个显着特点。 目前森林能量过程的研究多以干物质量作为指标,这对深入了解生态系统的功能、生态效率等具有一定的局限性。研究生态系统中的能量过程最好是测定组成群落主要种类的热值或者是构成群落各成分的热值。能量值的测定比干物质测定能更好地评价物质在生态系统内各组分间转移过程中质和量的变化规律;同时,热值测定对计算生态系统中的生态效率是必需的。 能量现存量(standing crop of energy,SCE)指单位时间内群落所积累的总能量。包括生态系统中活植物体与死植物体的总能量,是根据系统各组分样品的热值和对应的生物量或枯死量所推算的。由于能量贮量与生物量正相关,生物量大,能量现存量也愈大。生物量主要取决于年生产量和生物量净增量,乔木层不但干物质生产量较大,而且每年绝大部分生产量用于自身生物量的净增长,年凋落物量很小,其现存量较大。下木层和草本层年生产量小,特别是林冠层郁闭度过大的林分,加之大部分能量以枯落物形式存在,其现存量较低。对于整个生态系统,要获得最大的能量积累,必须合理调配乔、灌、草的空间结构,提高系统对能量的吸收和固定。 森林生物过程 在生物多样性与生态系统功能方面,张全国等将多样性对生态系统功能作用机制的有关假说分为统计学与生物学两大类:前者从统计学角度来解释观察到的多样性-系统功能模式,包括抽样效应、统计均衡效应等;而后者是基于多样性的生物学效应给出的,包括生态位互补、种间正相互作用、保险效应等。这方面还需要深入研究的关键问题包括:生物多样性怎样影响生态系统抵御不利环境的能力,或者说生物多样性与生态系统维持或稳定的关系如何?景观的改变如何通过影响不同水平生物多样性的变化而影响生态系统功能?物种之间相互关系怎样影响生态过程,继而影响生态系统功能?生态系统的关键种及其作用如何?生态系统中是否存在物种冗余?不同类群的生物怎样影响生态系统功能等。 植物多样性的测度与取样尺度密切相关,植物多样性随不同取样尺度的明显变化存在着复杂的作用机制。不是某一种过程决定各种不同尺度上物种丰富度变化,而可能是不同的过程决定着不同的空间尺度下的植物多样性,这需要深入地了解在小尺度上的物种共存机制和景观大尺度上依距离变化的物种组成的替代机制。 森林生物多样性形成机制与古植物区系的形成与演变、地球变迁与古环境演化有密切关系;现代生境条件包括地形、地貌、坡向和海拔高度所引起的水、热、养分资源与环境梯度变化对森林群落多样性的景观结构与格局产生影响,从而形成异质性的森林群落空间格局与物种多样性变化;自然和人为干扰体系与森林植物生活史特性相互作用是热带森林多物种长期共存、森林生物多样性维持及森林动态稳定的重要机制。 森林采伐一般对生物多样性产生影响。森林采伐后树种多样性随不同时空尺度的变化及其生态保护的意义目前国际上存在争议。人类活动引起的全球环境变化正在导致全球生物多样性以空前的速度和规模产生巨大的变化,而且生物多样性的变化被认为是全球变化的一个重要方面。在全球尺度上影响生物多样性的主要因素包括土地利用变化、大气二氧化碳浓度、氮沉降、酸雨、气候变化和生物交换(有意或无意地向生态系统引入外来动植物种)。对于陆地生态系统而言,土地利用变化可能对生物多样性产生最大的影响,其次是气候变化、氮沉降、生物交换和大气二氧化碳浓度增加。其中,热带森林区和南部的温带森林区生物多样性将产生较大的变化;而北方的温带森林区由于已经经历了较大的土地利用变化,所以其生物多样性产生的变化不大。 群落中的物种如何共存是群落生态学研究的重要问题之一,目前已经有多种理论或假说,如种库理论(species pool theory)、更新生态位理论(regeneration niche theory)、资源比率/异质性假说(resource ratio/heterogeneity hypothesis)、竞争共存理论(competitive coexistence theory)、生态漂变理论(unified neutral theory)干扰假说(disturbance hypothesis)等,它们从进化、历史、资源共享、空间异质性以及生态尺度等方面来解释群落物种共存的机制。 建立关于种群的数学模型是定量描述种群动态、种间关系等的重要手段。如单种群模型、多种群动力学模型以及变维矩阵模型、灰色系统模型、模糊数学模型、突变论模型等常被应用于种群的动态分析。在种间作用关系方面,涉及寄生-寄生者模型、捕食者-猎物模型、功能反应模型、多物种共存模型以及种间偏利模型、种间偏害模型等。
http://ke..com/view/327235.htm

4. 什么是共建种生物群落

生物群落指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。与种群一样,生物群落也有一系列的基本特征,这些特征不是由组成它的各个种群所能包括的,也就是说,只有在群落总体水平上,这些特征才能显示出来。生物群落的基本特征包括群落中物种的多样性、群落的生长形式(如森林、灌丛、草地、沼泽等)和结构(空间结构、时间组配和种类结构)、优势种(群落中以其体大、数多或活动性强而对群落的特性起决定作用的物种)、相对丰盛度(群落中不同物种的相对比例)、营养结构等。

5. 什么叫台原生态系统

1)苔原生态系统 苔原主要分布在北纬60。以北,是永久冻土带,那里的土壤从几厘米以下终年冰结,因此,对植物的生长和分布有很大的影响。
苔原地带没有乔木,其他植物长得也很矮小。在苔原的沼泽地区,长满了各种苔类,禾本科植物很少。在苔原的其他地区,主要生长着石南灌丛、低矮的草本被子植物和地衣,其中地衣是极地苔原最典型的植物。苔原生态系统的消费者主要有驯鹿、麝牛、北极兔、旅鼠、北极狐和狼等,还有一些鸟类。那里几乎没有爬行动物和两栖动物,昆虫的种类也很少。
2)高山草甸生态系统:由寒冷中生多年生草本植物为主的植物群落。在我国以嵩草属植物组成的植物群落为主。具有草层低矮,结构简单、草群生长密集、生长季节短、生物生产量低等特点。多数植物具有丛生、莲蓬状、株矮等抗寒特性,花一般大而美丽。生活在那里的动物都是耐寒的动物,皮毛比较厚实。
草甸不是某一气候带固有的,包括山地垂直气候带。它是分布所有地带的适宜条件下,呈斑点状嵌入地带性生态系统中。只要是在中度湿润、通气、温度和土壤有机物质条件适宜即可生长发育。其属于陆地生态系统,营养机养结构。

6. Ⅰ、由于湿地独特的水文条件,使得湿地生态系统具有与其他生态系统不同的特点.对全球气候变化有重要影响

Ⅰ(1)碳循环是组成生物体的碳元素在无机环境和生物群落之间不断循环的过程,有机碳主要通过植物的光合作用将无机碳固定下来.
(2)由表中数据可知湿地生态系统中的土壤中储存的碳最多,这样有利于减少大气中的二氧化碳量.
(3)与热带森林相比,北方森林虽然植被碳储量较小,但土壤中碳储量较高原因是北方气温低,土壤微生物代谢能力弱,分解有机物少.
Ⅱ(1)生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值.乌鱼的药用意义是体现生物多样性的直接价值.由题干信息可知,乌鱼与泥鳅之间是捕食关系,二者是两个物种,存在着生殖隔离.
(2)水蚤和泥鳅之间不仅是捕食关系,还存在竞争关系.
(3)小球藻吸收多氯联苯,进入乌鱼体内的途径:

7. 求翻译谢谢

根据下面的非生物因素排名苔原,北方森林,落叶林,草原生物群落降序排列,并解释你的选择
a上雨量
b温度
c季节长度
d生物多样性
e生物质

8. 原始森林的介绍

原始森林(英语:Old-growth forest),又称原生林,是指一个森林已经达到非常长久的年龄而没有遭到显着的干扰,从而表现出独特的生态特征,并可能被归类为顶极群落。原生特性包括多样化的树有关的结构,提供多样化的野生动物栖息地,增加了森林生态系统的生物多样性。多样化的树结构的概念包括多层树冠和树冠间隙,很大变化的树的高度和直径,多样的树种和纲,和多种大小的木质残体。 世界上最大的原始森林是加拿大寒温带针叶林,被称为伟大的北方森林,不仅有巨大的生态价值,还是众多野生动植物的原产地。该针叶林从美国的阿拉斯加州起,一直延伸至大西洋,所覆盖范围的总面积是美国加州的12倍。地球上有四分之一的原始森林都属于这里。针叶林的独特地形不仅为无数大灰熊、狼、驼鹿以及驯鹿提供了保护所,每年还有数十亿的北美水鸟、鸣禽聚集在这里交配,繁衍后代。

9. 生物群落结构

在植物群落中生物分布不均匀,其结构可分为垂直结构和水平结构。

垂直结构:在一些森林群落中,植物分层现象明显,高大的树木占据森林的最上层,形成乔木层(林冠),向下是灌木层和草本层。通常北方森林分层明显,而热带雨林分层则不十分显着。雨林高大繁茂,大部分阳光被顶部树冠层拦截,分配到灌木层的阳光大约只有10%,能到达地面的阳光微乎其微,以致地被层不发育,而向上攀援的藤本植物和附生植物却十分丰富。灌木丛和荒漠植被群落缺少乔木层,草原、草甸群落一般仅有草本层。

水平结构:群落的水平结构是指不同植物在水平方向上的配置状况。一个植物群落中物种组成和数量上的比例,在水平方向上的配置往往不均匀,造成物种呈斑块状分布。群落水平方向的不一致性,称为群落的镶嵌性。

生境异质性(成土母质、土壤类型和水分条件等差异)和物种的繁殖方式(无性繁殖、亲代扩散方式等)是造成水平结构复杂的主要原因。

10. 关于植被的问题

植被恢复误区一:

大量使用外来物种
要谈外来物种,必须先理解生态系统的含义。
生态系统是由生物物体及其生存环境所构成的相互作用的动态复合体。这是一个看起来很简单的概念,但其中所包含的内涵一直被人们所忽略。中国搞了几十年的植被恢复工作,其实一直都没有真正理解一个问题——什么是生态系统?更没有按照生态系统的自然规律,开展植被恢复的工作。
生态系统是经过成百上千年的长期进化而形成的。其中生存的动物和植物不仅适应了当地的自然地理气候条件,而且更重要的是物种之间形成了很复杂的相互作用的关系,也正是这些关系使得这个生态系统成为一个稳定的和能够自我维持的体系。因此,一个生态系统中的物种组成和比例绝不是随意的。
外来物种是对于一个生态系统而言,其中原来并没有这个物种的存在,它是借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍而进来的。在自然情况下,自然或地理条件构成了物种迁移的障碍,依靠物种的自然扩散能力进入一个新的生态系统是相当困难的。但是现在人类有意或无意的活动却使物种的迁移越来越频繁。
如果这些外来种在新的生态系统中立住脚,能够自行繁殖和扩散,而且对当地的生态系统和景观造成了明显的改变,它们就变成外来入侵种。因此“外来”这个概念不是以国界,而是以生态系统来定义的。经常有人问为什么四大家鱼也成了外来物种,它们不是我国土生土长的物种吗?是的,四大家鱼在中国南方地区是当地的土着物种,但如果它们被引入云南、青海、新疆等高海拔地区的水域中,它们就成了外来物种。云南高海拔水域中生物多样性减少的最主要原因就是外来鱼种的入侵。

植被恢复误区之二:

忽略了健康生态系统要求的异质性
天然的生态系统具有多种多样的异质性(或称多样性),这包括物种组成上的异质性、空间结构上的异质性、年龄结构上的异质性以及资源利用上的异质性等等。这些异质性为多种动植物的生存提供了各种机会和条件,因此利于提高生物多样性水平。

而人工林的建设过程中却忽略了天然林对异质性的要求,所形成人工林的特点就是均一。

这是两片紧邻的北方森林,上面是天然火灾后的幼年林,下面是幸免于火灾的成熟林,其中的物种组成和空间结构存在显着差异。
人工林常是单一物种,其年龄结构也相同,为整齐划一,还成行成列等间距地排列。这样形成的树林,树木之间难以形成自然竞争,更难以形成高低错落、层次丰富的结构。这些树木长大后,树冠层一样高,很容易阻挡大部分阳光,限制林下其他植物的生长。

大部分天然林是树龄交错的,总有发育良好的树苗和补充树层,以及成熟树木,这使得森林系统具有自我维持的能力。不同的动物常常需要生活在不同的空间结构层次上,不同的鸟类可能生活在树冠层、中层乔木、接近地面的灌木,或者地面上。植物也有喜光、耐荫等多种类型,耐荫的植物必须要有上层植物遮挡阳光才能生存。
所有天然生态系统的这些异质性,在自身演替过程的不同阶段会有所变化。例如幼年林,由于树冠层还不丰满,往往有大量光线透射到地面,林下植被生长旺盛,而且种类多样。而成熟林的树冠层郁闭好,限制了林下植被的生长,所以林下植被不如幼年林丰富而层次多样。因此同一片天然植被,成熟林和幼年林中的植物物种组成和数量是有变化的,相应地其中生活的动物类群和数量也有很大不同。
但是所有的天然生态系统,即使是成熟林,都有一定程度和规模的空隙。这是因为小规模干扰总是存在,例如树木倒下(因为树木的自然死亡或风暴等自然因素),大型动物(如大象)或大群动物(猕猴或羚牛等)的活动,改变了物理条件。林冠打开后,喜光的树苗就会借机生长发育起来。

忽略了物种之间的生态交互作用
一个生态系统之所以具有自我更新和维持的能力,因为其中的物种之间存在着紧密的交互作用关系,物种间的这些交互作用关系是维持生态系统健康的基础。
大多数植物的种子得以传播、扩散,甚至有的是生根发芽,依赖的是传播种子的媒介动物;控制病虫害的天敌动物,控制着蚕食植被或引起疾病的生物的数量,使生态系统不会因为某种昆虫的过度繁殖而导致生态系统崩溃;枯枝落叶和倒下的树木,养活了许多动物,特别是土壤动物和微生物;分解枯枝落叶,加速土壤营养循环的动物,对维持生态系统内的正常营养循环,起着重要的作用。

树木和其他植物没有授粉或传播种子的媒介就不能繁殖和扩散。应该保护野生动物,充分发挥它们作为授粉和种子传播媒介的作用。

昆虫的传粉,对大多数植物的繁衍具有重要作用

种子粘在动物的毛皮或羽毛上被传播。

一些动物采食果实,种子随粪便得以传播。其他的,例如采食针叶树种子的鸟类,在食物采集期间偶然地传播种子。灵长类、雉类、鸽子和果蝠用这种方法传播大型果实,夜莺和画眉等小型鸟类则传播浆果类小种子。这些都可以显着地加快植被的自然扩展。在热带和亚热带地区最重要的种子传播者包括哺乳动物中的果蝠、猕猴、长臂猿和灵猫,鸟类中的拟啄木鸟、犀鸟、鸽子、阔嘴鸟、乌鸦、鹟、夜莺、绣眼鸟、噪鹛、鹛和啄花鸟等。
植被恢复初期选择种植具有大量小型果实的灌木或其他小型植物,如悬钩子(Rubus)和花楸(Sorbus)等,以吸引野生动植物来采食嫩叶、花卉或果实。如果只种植长青的松柏和万年青等,鸟类和其他动物将很难在这种环境中生存。

在进行植被恢复的时候,必须考虑到野生动植物之间的相互关系,采取适当的方法促进建立这种良好的关系,应该被认为是植被恢复的必须步骤。而且可以利用物种之间的这种关系,来加快植被的恢复工作。

在离森林边缘几百米的地方为胆小的动物(例如雉类)栽种庇荫覆盖植物,或者生长迅速的食物源,将吸引鸟类走进或飞越开阔地采食,同时留下来自森林的其他种子。幼龄森林缺少树洞,使用设计合适的盒子可以为啄木鸟、猫头鹰、山雀和其他鸟类,以及蝙蝠提供临时巢穴或栖居地,这些鸟可以吃掉大量威胁树木生存的昆虫。还可以在适当的地方给动物配备水源。
这些动物的出现可以带来其他天然植被区的植物种子,这些种子落地生根,能够促进该地区植被逐渐向天然植被的方向恢复。

丰富的水源(如图中滴水的龙头)和食物资源可以吸引鸟儿,促进天然传播

很多人认为,枯枝落叶是生态系统的废弃物,可有可无,认为从森林中取走不会对生态系统带来不良影响。这实际上是不正确的作法。把枯枝落叶从森林中取走用作烧柴,常常造成生态系统演化的停滞或退化。同样将城市中的枯枝落叶扫走,也损害了生态系统的正常营养循环和健康。

把枯枝落叶森林中取走用作烧柴,常常造成生态系统演化的停滞或退化

朽木与枯枝落叶对森林的功能与恢复非常重要。森林中的营养循环与能量流动主要依赖于朽木与枯枝落叶。枯枝落叶是植物将生长过程中从土壤和空气中吸收的营养,光合作用形成的碳水化合物返回到土壤中的必经之路。如果没有这个过程,土壤中的肥力会逐渐消耗殆尽。而且落叶对地表的覆盖可以减少地表被太阳直射,减少雨水的冲刷,保持地表湿润,冷的时候增加土壤温度,热的时候降低土壤温度。落叶的覆盖为地面动物的生存提供了条件,增加了动物的数量和活动。这些动物(包括很小的无脊椎动物和微生物)的活动,促进了土壤的改良,加速了生态系统的物质循环。

枯枝落叶覆盖的地方生命活动十分复杂而多样。它们是生态系统的重要组成部分,充满生机,发挥着十分重要的生态功能

许多蕨类和苔鲜植物在倒木上发芽
倒木通常含有高比例的碳、氮与磷和矿质元素,如钾、钙、镁与钠。倒木上的菌类可固氮。树木的种子(例如冷杉Abies和铁杉Tsuga)以及蕨类和苔藓的孢子在腐烂的倒木上得以发芽,倒木也可以为幼苗提供营养和水分,倒木上存在的不利于苗木存活的病原菌要比林地少。

许多微生物、无脊椎动物、爬行类、两栖类、鸟类和哺乳类要靠倒木提供隐避处和食物。这将有助于控制森林害虫,并进一步促进生态系统的恢复。人工清除倒木将降低森林的土壤肥力和生态功能。
植被恢复误区之四:

忽略了农业区的植被恢复

图中显示大量土壤被风刮走
我国典型的农业生产方式是大面积连绵不断的农田,频繁的虫害,使农业依赖于杀虫剂,土壤营养只是消耗没有返回,使农业依赖于化肥。如今农业区已经成为生物多样性的重要障碍之一。动植物很难跨越这么大的空间范围,找不到可以栖息的天然植被、水源和食物。化肥和农药也已经成为当地野生动植物的致命威胁。
我们还不得不承认,农业区的土壤退化和沙化已经是北方沙漠化的重要成因。图中的石头表面以上是以前的农业区土壤表面位置,经过30多年,可以明显看出被风刮走的土壤层深达3米。

北方的农田是沙尘的重要来源
根据《2002年中国人类发展报告》,我国东北的黑土层估计会在50年内消失。黑龙江和吉林是我国重要的谷物生产基地,总面积为117800平方公里,每年产大约1000万吨日用谷物。该地区的水土流失已经威胁到38%的总土地面积,每年上层土壤平均流失0.3-1厘米。50年代,黑土层深度为60-70厘米,现在一半以上已经消失。黑土层完全流失的地方,土地的生产力已大部分丧失。据估计,以现在的土壤流失速度,半个世纪内,农场的现存黑土层将完全流失。由于天然肥力降低,估计每年造成的经济损失在5千万到1亿美元。另外还导致生态恶化和更频繁的洪水、干旱和沙尘暴。

当务之急不仅要尽快停止开垦新的农田,现存的农业区也要加强植被的恢复和保持工作。

最好的方法是在农业区保留镶嵌的天然植被。

农业区的天然植被可以养育天敌动物来帮助控制农业害虫

在农业区保留当地天然植被带或斑块,以供作为控制害虫和授粉媒介的野生动植物所用。这样既可以改进水文,为农作物提供庇荫和防风沙保护,还可保护生物多样性及其景观价值。同样,沿堤坝、路边或农村未使用的地块,种植当地树木亦可缓解当地对燃料的需求,减少对天然植被的压力。另有研究表明:农业区的天然植被可以为当地畜禽提供遮荫和保护,能够提高畜禽产量。将溪流两岸的植被恢复,可以作为控制鼠害的一种策略。
另外保持天然植被的这种连通性对物种的保护具有十分重要的意义。世界自然基金会曾经在西双版纳做过一个实验。傣族聚集区有一种习俗是在住家附近保留一些天然植被,供奉为“龙山”。这些天然植被的面积小的有几公顷,大的到数百公顷。对这些大小不同的“龙山”的研究发现,天然植被面积越大,其中生存的鸟的种类越多。有两个例子除外,一个是一片小的森林,与相邻的大森林仅由一条30米宽的河分隔开;另外一个斑块与最近的大森林相隔超过2公里,但是有一条蜿蜒的河床相连,沿河床堤岸有一排树木,大都只有一棵树那么宽。这个斑块中的鸟类种类数量和2公里外的大森林中的一样多。
由此可以看出,植被斑块的连通性对维持当地的物种生存、数量和多样性具有重要作用。农业区中的天然植被在很大程度上起着这种重要的连通作用,对于物种的迁移、停留和扩展发挥着关键作用。因此应在农业区加强天然植被的恢复工作,这些恢复起来的天然植被可以成为重要物种的停留地,而且对农业的防沙治沙,保持水土,减少对杀虫剂的依赖等都有很大的好处。

植被恢复误区之五:

覆盖率常被用作唯一的评估标准
对植被恢复工作是否成功,我们需要有一定的指标进行衡量。我们还需要了解正在进行的植被恢复工作是否按照我们预计的目标进行。这些目标包括环境效益、生物多样性保护以及经济可持续能力等。监测将有利于随着情况的变化,相应地调节管理措施。因此在植被恢复过程中的监测工作也是十分重要的。但长期以来我们常常把植被的覆盖率作为植被恢复是否成功的唯一标准。事实证明这是十分错误的。
以四川西南地区为例。这两张图是西昌地区的邛海,从图上看,森林覆盖非常好。这是40-20年前飞播的云南松林。

一个生态系统是否健康需要有许多评价标准

可是到树林中看看,才知道这是一片极不健康的森林。林下植物种类贫乏或根本没有。可以想象这样的森林在雨季能够储存多少水分,在旱季又能释放出多少水分,它对当地的生物多样性能够有多少贡献。经过这样思考后,我们还能认为这样的森林有多么成功吗?

一个地区的植被恢复怎么样才能算是成功的呢?
水土保持是主要目标时,监测体系显然应该强调植被在水土保持中的有效性。这包括测量干湿两季水的径流量变化,以及水流中沉积物的含量。有效降水量系数是重要指标,它度量了渗入中底层土壤中的降水量,标示了土壤吸收水分的能力。
监测生态完整性也很重要。生物多样性是一个很好的指标,因为它代表了一个地区的生态系统是否健康以及它的发展方向。物种多样性(或者说物种的种类数量)是指标之一,当然这个指标要谨慎使用,一方面,物种种数并不一定与生态系统的健康状况成正比,而且因为有的人认为外来入侵种也是增加了当地的物种数量。生态系统本身的结构变化,不同林层优势种的组成,以及优势种的均匀度是生态完整性的重要组成部分。
另一种方法是监测生态过程。例如养分和能量的流动,分解率和生产率,以及生态系统中的主要生态功能群体(分解者、草食者、种子传播者、食肉动物等)的丰富度,关键种以及被保护的特殊物种的种群数量(濒危物种、野生亲缘种、昆虫生物群落等)也都是重要的指标。
植被恢复误区之六:

对当地濒危物种的需要缺乏考虑
植被恢复应使用的物种和恢复的规模应根据当地动植物的需要进行考虑。濒危(或旗舰)动植物的保护是当前自然保护的重要目标之一。如果从当地濒危物种的需要去考虑选择适当的物种和适当的方法,一方面可以有利于这些濒危物种的生存,也会极大地有利于当地其他物种的保护和恢复。
有些濒危物种具有特定的生态需求。例如,迁徙水禽的生存需要恢复重要途径地的湿地植被。热带的食果实动物,如长臂猿,需要封闭的林冠才能够在其家园范围穿梭,才能采食不同果树上的果实。这些树木结果的时间应该是交错的,才能保证长臂猿一年四季都可以找到食物。但是这只有在相当复杂的、种类丰富的常绿森林中才有可能。长臂猿无法在人工纯林或没有食物(如无花果)的森林里生存。同样,食肉动物也不能居住在孤立的小森林里,因为这里没有足够大的捕食基地可以养活一个能自我维持的种群。因此,要种植可以用作野生动植物栖息地的森林,必须考虑栖息地斑块的大小和物种混合的程度。

大熊猫分布图:显示栖息地的分割状况
连通性原则是非常重要的。2002年在世界着名杂志《科学》(Science)上有一篇文章,叫做《变化景观中的大熊猫》(Giant Panda in Changing Landscape)。在这篇文章中,作者提出大熊猫栖息地存在的重大问题之一是植被破坏造成的种群隔离,使位于不同栖息地的大熊猫之间很难进行基因交流,因此造成近亲繁殖而最终导致种群衰退。左图很好地显示了大熊猫栖息地的分割情况。目前我国的禁伐令、退耕还林、天然林保护工程和自然保护区建设工程等,为大熊猫的生存提供了一个很好的机会,大熊猫的栖息地可能将得到很大程度的改善和提高。那么在这些地区进行植被恢复的时候应积极考虑到,如何有利于实现这些分割的斑块之间的连通性。这些地区应该使用什么物种,如果还是种植外来物种(日本落叶松和桉树),或其他的单一经济作物等,实际上对大熊猫的保护是没有什么好处的。

我国几乎所有地方都有一定数量的濒危物种存在,各个地区在进行植被恢复的时候,需要根据当地的生态情况和濒危物种的需要进行考虑。

植被恢复误区之七:

城市绿化忽略了植被的生态功能
城市中的花园、公园和绿地,过于强调观赏性而忽略其生态价值,大量种植一年种一次的花卉、四季常绿物种(松柏和万年青等),却没有考虑到种植的这些植物究竟对这个地区有多少生态方面的价值,能否养育当地的各种动物,这样的植被能否不依赖于人类的帮助正常生长,并给人类带来好处。
城市因为高密度人口和钢筋水泥的建筑,已经使城市的人们对自己的生活环境没有太高的要求。难道城市中就不能有天然的植被吗?当然不是。下面是笔者在加拿大和美国的城市中拍摄的一组图片。这里也是城市,其中的公园却是以天然植被为主。

有人问,城市中就这么大点地方,也要恢复成天然植被,是否要求太过分了,而且能否实现也是问题。
但是下面这一组图片却很能说明问题。这是四川都江堰的一个小三叉路口。比较这三块植被,情况会一目了然。右下脚的天然斑块笔者仔细数过,仅高大的树木就有12个种,隐藏在树冠下的灌木和草种数量会多出至少几倍。相对而言,另外两边的植被过于人工化,而且生态功能非常有限,需要除草、施肥和浇水等大量的人工维护。而这一小片天然植被,是如此的小,它说明任何一个小的脚落都可以恢复到具有足够的生态功能。

很多人已经厌倦了城市的环境,但大部分人仍然不得不生活在城市里。我们能为改善我们的城市环境做些什么呢?
除了降低污染源外,改善城市的生态状况是提高城市人们生活质量的最好方法。这要求我们在进行城市绿化的时候以实现城市植被的完整生态功能为主要目标。植被的基本生态功能包括:
1. 水土保持的功能。这除了高大的树木外,需要加强地表灌木抚育。大家不太重视灌木和地表植被,实际上灌木和地表植被在水土保持、隔离噪声,为小鸟和其他动物提供食物等方面具有十分重要的作用。
2. 自我更新的能力,或者说我们恢复起来的植被应该可以不依赖或最小程度地依赖于人类的帮助。这些植被必须要适应当地环境,包括对水分、土壤、温度等的适应,需要有能力繁殖和扩散,营养能够得到正常循环,病虫害能够有足够的天敌进行控制等。

弃覆憩鱼
这条钻进入成新旅游鞋里休息的小鱼属于隆头鱼科厚唇鱼,它在不经意间也成了“嗜鞋族”。向海里仍东西,本是不文明行为。但居然就有小生物巧妙地把它变成自己的家园。这给我们一个启示,我们可以有意识的为生物提供藏身、休息和栖息的环境,有利于更多种类和数量的生物生存。

3. 养育当地动植物的能力。这要求在植被恢复过程中,充分考虑当地动植物的需要。种植动物能够采食和栖息的植物,这是我们经常种植的常绿树种,例如松树和万年青等,所不能提供的。种植多样的植物,以满足不同动物的需求。还需要为动物提供水源和适宜的栖息场所。举一个例子,左图中报道的是扔在海里的旅游鞋成了鱼儿生存的地方。我们当然不是鼓励向河流或池塘中乱丢东西,但这却给我们一个启示:城市的人工池塘一直是光滑的钢筋水泥作底,为了生物的需要,可以把表面做得凹凸不平,放上一些利于水生生物躲藏的有空洞或通道的东西,添上土或自然沉积物,有意识地促进浅水区植被的生长。周围的陆地也需要保持良好的植被,使水中和陆地植被连成一体,其交接处将形成生物最丰富的所在,人类的活动应适当远离这些地区。可以设立适合于天然环境且比较隐蔽的观赏小径和小桥,使之成为城市人观察和欣赏野生动植物四季变化,郊游休闲和宣传保护教育的重要去处。
总之,城市中,特别是像中国这样自然资源已经十分贫乏,生态破坏十分严重的国家,城市的绿化应该以恢复自然生态为主要目标,应该把非自然的展示减小到最小程度。
我国的园林部门除了发展各种观赏植物,也应该从改善城市植被的生态功能出发,充分重视城市自然生态的研究和恢复。

建立充满生机的人工池塘是实现城市生态环境改良的一个重要部分

让我们的公园生长的是当地天然的植被,让这些植被除了美观以外,能够给我们生活在城市的人们提供更多的服务:新鲜的空气、干净的地下水、更小的噪音和更少的污染

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