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我国的灌木的生物量以多少的速度增长

发布时间:2022-05-29 06:43:39

⑴ 简述为什么c4植物比c3植物生长速度快,单位面积的生物量大

在生理上,C4植物一般比C3植物具有较强的光合作用,这是与C4植物的PEP羧化酶活性较强,光呼吸很弱有关。PEP羧化酶对CO2的Km值(米氏常数)是7μmol,核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶的Km值是450μmol。前者比后者对CO2的亲和力大得很多。试验证明,C4植物的PEP羧化酶的活性比C3植物的强60倍,因此,C4植物的光合速率比C3植物快许多,尤其是在二氧化碳浓度低的环境下,相差更是悬殊。由于C4植物能利用低浓度的CO2,当外界干旱气孔关闭时,C4植物就能利用细胞间隙里的含量低的CO2,继续生长,C3植物就没有这种本领。所以,在干旱环境中,C4植物生长比C3植物好。C4 之所以光呼吸很弱是因为(1)C4植物的光呼吸代谢是发生在维管束鞘细胞(BSC)中,由于C4途径的脱羧使BSC中CO2浓度提高,这就促进了Rubisco 的羧化反应,抑制了Rubisco 的加氧反应。(2)由于C4植物叶肉细胞中的PEP羧化酶对CO2的亲和力高,即使BSC中有光呼吸的CO2释放,CO2在未跑出叶片前也会被叶肉细胞中的PEP羧化酶再固定。

C4植物适应于高光强,光饱和点明显高于C3植物。相应的C4植物全年干物质积累量近40吨/ 公顷,C3植物约22吨/公顷。C4植物光合作用的最适温度30-47℃,C3植物适宜温度在20-30℃之间,C4植物的高光合速率是付出代价的,它在同样的条件下要比C3植物消耗更多的能量,C4植物每同化一分子CO2要比C3植物多消耗2ATP(腺苷三磷酸),在能量上是不经济的。所以,在光照强、气温高的地区,C4植物生长比C3植物好;而在光强、温度较低的地区,C4植物的光合效率就不一定比C3植物高。

⑵ 生态学、植物学专家,树木在森林中的比例

这个问题比较有趣。
你说的“树木”应该是乔木吧?树林中乔木占多数才算“森林”,但是不同纬度和不同气候类型下植被构成是不同的,如果是热带雨林,乔木占九成以上,林下没有阳光,基部没有多少草本植物可以存活;如果是温带、亚热带森林,乔木也占六七成以上,林下有耐阴灌木和草本生长,但只是少数。

⑶ 地理问题,求解,

北美五大湖,湖滨平原肥沃广大,平原!附近有大铁矿,煤矿提供资源。水利资源,水力发电。天然水道,交通便利,廉价运输,促进了这一地区的经济发展。

⑷ 生物量是什么

生物量

生态系统中,在某一时间内,单位面积或单位体积内所含的一个或几个生物种,或一个生物群落所有的个体总数。例如,我国大连浅海泥沙中,生活着一种瓣鳃纲动物━━蛤仔,最大生物量为每平方米72个,重122.44克。
科学家测得,热带雨林平均每年每平方米能生产2,200克干的有机物;岩石、沙漠和冰地平均每年每平方米只有3克;海洋每立方米则是330克。由于生物体含水量差别很大,所以通常用干重而不用湿重。生物量也可以用热量单位,如卡、千卡来表示。例如,一只田鼠干重10克,每克的热量换算值为5.6千卡,它的热量就是56千卡。假如某一个生态系统中共有1,000只田鼠,平均每只干重10克,那么这田鼠种群的生物量为10,000克,或者为能量56,000千卡。
在生态系统中,绿色植物通过光合作用,把太阳能转变成化学能贮存在自己制造的有机物中,这些有机物称为初级生产量。植物被动物吃掉以后,动物得以生长、发育,它们的产量叫次级生产量。在生态系统的物质和能量流动中,人们希望初级生产量与次级生产量保持动态平衡,否则生态环境就会受到破环。
随着人类社会的发展,人们对物质和能量消耗不断增大,能源危机、粮食危机、生态环境破环威胁着人们的正常生活。因此,世界各国对生物量的转化极为重视,同时十分注意生物量的合理利用和开发。例如建立能量种植园,大量栽培高光效植物。中外,通过人为地控制细胞光合作用 "装置",生产人类的理想燃料氢气,研究生物量的气化,生产煤气、甲醇等,前景也十分诱人。
科学家认为,在20世纪80年代关键性技术领域里,生物量转换技术将日益发挥重要作用。资源短缺和涨价使得逐渐应用新的生物量转化技术更加富有经济意义,它将为人类提供丰富的产品。

⑸ 岩溶植被特征

中国西南部地跨热带和亚热带,丰富的雨热条件和质纯的碳酸盐岩形成了特殊的岩溶环境,同时也形成了特殊的岩溶植被,其中集中分布,保存较好的有:①广西弄岗的石灰岩季节性雨林,②贵州茂兰和广西木伦岩溶常绿落叶阔叶混交林,③四川金佛山的石灰岩常绿阔叶林(方任吉等,1984)。西南岩溶生态系统中的植被特征可以归纳为以下几点。

2.4.1 特有种丰富

根据许兆然编写的《中国南部和西南部石灰岩植物名录》,中国目前已记录的自然分布于广西、贵州和云南的石灰岩上的维管植物共195科1213属4287种(包括亚种、变种和变型种)。所收集的资料主要包括桂西南、桂西北、桂北;黔南、黔西南;滇南、滇东南。据估算,广西、贵州和云南的石灰岩植物至少有5000种,如果将山东、陕西、山西,以及鄂西等地的植物(含白云岩植物)在内,中国的石灰岩植物种数可达7000种,约占全中国植物区系的四分之一(许兆然等,1993)。

许兆然等人认为广西、贵州和云南三省(区),尤其是桂西南和滇东南石灰岩山区是我国石灰岩特征属的分布中心,而中国的广西、贵州和云南的岩溶地区以及越南北部的岩溶地区则可能是一个世界性的石灰岩植物分布中心,同时也可能是原始分化中心之一,现以龙州的石灰岩地区特有种来分析中国西南岩溶区植物的特有种(许兆然等,1993)。椐初步统计(梁畴芬等,1988),广西弄岗自然保护区被子植物共有166科673属1282种,其中有61科126属170种是典型的嗜钙植物,他们局限分布于岩溶区,构成了特殊的岩溶植被(表2-16)。这些典型的岩溶植被约占弄岗被子植物种数的13%。如椴树科的蚬木(Burretiodendron hsienmu)、山竹子科的金丝李(Garcinia paucinervis)、大戟科的肥牛树(Cephalomappa sinensis)、假肥牛树(Cleistanthus petelotii)、东京桐(Deutzianthus tonkinensis)、桑科的米浓液(Teonongia tonkinensis)、柿科的枚辣柿(Diospyros siderophyllus)、石山楠(Phoebe calcarea)、广西马兜铃(Aristolachia kwangsiensis)、米念芭(Tirpitzia ovoidea)、尾叶紫薇(Lagerstroemia caudata)、擎天树(Parashorea chinensis)、石山巴豆(Croton calcareus)、鸡尾木(Excoecaria venenata)、密花美登木(Maytenus confertiflora)、樟叶鸭脚木(Schefflera cinnamomifoliolata)、木生地(Ardisia corymbifera)、石山樟(Cinnamomum saxatile)、石山野樱(Prunus zippeliana)、岩生鹅耳枥(Carpinus rupestris)、马见喜(Dimerocarpus balansae)、石山吴茱萸(Evodia calcicola)、石山花椒(Xantho xylum calcalum)、三角榄(Canarium bengalense)、滇桂米仔兰(Aglaia wangii)等,它们只分布于岩溶地区,不见于其他地方。这与同纬度的酸性土植物明显不同。如邻近的大青山与弄岗同位于龙州县,但大青山的地形、岩石和土壤均和弄岗的不同,经过多年调查,大青山被子植物有117科432属697种,与弄岗共有的109科349属379种,仅占弄岗被子植物属的53%,种的28%。前面所述的弄岗植物的170种岩溶特有植物,全部不见于大青山,大青山有华南地区普遍生长的酸性土植物,如木姜子(Litsea cubeba)、檫木(Saxafras tzumu)、网脉山龙眼(Helicia reticulata)、尖叶山茶(Camellia cuspidata)、华南柃木(Eurya sanguinea)、台湾相思(Acacia confusa)、牛耳枫(Daphniphyllum calycinum)、亮叶猴耳环(Pithecellobum lucidribes)、杨梅(Myrica rubra)、罗浮柿(Diospyros morrisiana)等近200种植物,在相隔不远的弄岗未见分布。弄岗和大青山共有的种类,则全是那些既可以生长在酸性土,亦可以生长在偏碱性土,对土壤条件要求不严的随遇植物,如紫玉盆(Uvaria microcarpa)、美新木姜(Neolitsea zeylanica)、海南风吹楠(Horsfieldia haninanensis)、金线吊乌龟(Stephaaia cepharantha)、翻百叶树(Pterospermum heterophyllum)、鬼画符(Breynia fruticosa)、枫香(Liquidambar formosana)、灰毛浆果楝(Cipadessa cinerascens)、酸枣(Choerospondia axillaris)等。

表2-16 岩溶区与非岩溶区的植物组成对比

2.4.2 岩溶植被的群落学特征

2.4.2.1 群落学属性

我国东部地处欧亚大陆东部,濒太平洋西岸,受太平洋东南季风和印度洋西南季风影响,在亚热带地区发育着亚热带常绿阔叶林,而在岩溶地貌上发育的岩溶森林,因其生境的特殊性,结构的复杂性,系统的脆弱性,在一系列特征上有别于地带性的常绿阔叶林。关于中亚热带岩溶森林的群落学属性,在学术上是有争论的。有的人认为,亚热带石灰岩山地存在常绿阔叶林(方任吉,1984),有的人认为,亚热带石灰岩的地带性群落是常绿落叶阔叶林,但众多学者认为,中亚热带岩溶地区原生性植被是常绿落叶阔叶林(许兆然等,1993;朱守谦等,1996)。因为常绿落叶阔叶林的形成有赖于石灰岩特殊的水分条件,即使在北热带地区,常绿树种在雨季显示出强竞争力,而在旱季到来时,石山上水分缺乏,常绿树种的生存就受到了威胁,落叶树种则显示出它的竞争优势。石灰岩基质不能供给纯常绿林的水分需要,这就决定了落叶树在其中存在的基础,因此,中国中亚热带石灰岩的原生群落为常绿落叶阔叶混交林。特别在对贵州荔波的石灰岩上存在的自然森林的植被、孢粉等的综合研究,可确认这片森林是原始林(周政贤等,1987)。尤其是孢粉研究提供了重要的依据,根据第三纪孢粉复原的森林与今天的区系构成相仿,虽然现有的森林曾受过轻微的破坏,但其原始结构基本不变。这是一片典型的中亚热带石灰岩森林,上层乔木以常绿的青冈和其他喜钙树种,以及落叶的化香(Platycarya longipes)、黄连木(Pistasia chinensis)、香椿(Toona sinensis)等为主要成分,中层小乔木以角叶槭(Acer sycopseoides)、齿叶黄皮(Clausena nniana)、小叶柿(Diospyros metorum)和裂果卫矛(Euonymus dielsianus)等组成,地被层中具有较多的上述落叶树种的小苗,显示出稳定的森林结构,表明上述落叶树种是本群落的稳定成分。此外,桂西南、滇南和滇东南等地北亚热带石灰岩森林中存在较多的落叶成分,尤其在山体的中上部,落叶树种在群落中所占比例可达一半,常见的树种是酸枣(Choerospondias axillaries)、白头树(Garuga forrestii)、广西樗树(Ailanthus guangxiensis)等,常绿的树种则有桑科、大戟科和龙脑香科等的喜钙植物种类。

2.4.2.2 群落的演替

植被的演替是一个漫长的过程,特别是岩溶森林,它是一个脆弱的生态系统,抗外界干扰的能力弱,一旦人为干扰,特别是大量砍伐、火烧等常超出系统的忍受力,导致系统退化,甚至形成石漠化。因此,在岩溶生境退化较严重,不利于人工造林而又有繁殖体存在的地段,采用封山育林,依靠自然恢复是重建岩溶森林的基本途径(李援越等,1998)。祝小科在贵州省修文县境内进行岩溶森林自然恢复过程的实验表明:全面砍伐后样地自然恢复的物种数,盖度,植株生长量,特别是个体数和地上部分生物量都高于全面砍伐后又挖根的样地,这表明无性更新系列在植被恢复中有重要作用。

岩溶植被的恢复遵循群落演替的一般规律,群落的种类组成由简单到复杂,演替的各个阶段由不同生活型的种类占据着优势(彭少麟,2003)。不同的地区,不同的岩性,其演替的过程和其中的优势种都是不一样的(图2-13)。一些学者认为,群落演替过程中的多样性峰值可以出现在演替过程的中期阶段。据区智等(2003)研究,在桂西南岩溶地区,物种的多样性随演替的发展而增高,但演替的最高阶段的多样性不是最高,而是在亚顶级就达到最大;不同群落演替阶段各层次物种多样性表现为灌木层>草本层、灌木层>乔木层的规律。在演替早期,由于只有有限的一些种类能适应恶劣的环境,生境的生物多样性相对较低,演替晚期阶段,由于种间竞争的结果使竞争力弱的种类从系统中消失,其种类的多样性也非最高,而在演替中后期,物种多样性才达到最高。

图2-13 岩溶植被(a)与非岩溶植被(b)演化及优势树种的对比

根据岩溶动力学原理,岩溶动力系统处于三相不平衡动态中,生物是岩溶作用中最活跃的因素,它以多种方式影响着岩溶作用的进行,如生物新陈代谢产生CO2、分泌有机酸等,从而改变岩溶作用的理化环境促进岩溶作用。李恩香等(2004)对广西弄拉岩溶植被不同演替阶段的主要土壤因子及溶蚀率进行了研究,土壤中的溶蚀率随正向演替而有所增加,与同一深度的CO2浓度成正比;演替初期土壤表层的溶蚀率较高,演替后期深层的溶蚀率较高,说明演替进展可促进土壤的侵蚀作用。溶蚀率与土壤中Ca、Mg含量成反比;随pH值的降低而增加;随A层有机碳的增加而增加。植被正向演替促进了岩溶作用,加速了岩石的风化和土壤的形成。

杨胜天应用遥感和地面观测方法研究贵州紫云县麻山典型岩溶环境退化与自然恢复时得出(杨胜天,2000),在自然恢复过程中,随着恢复年龄的增长,生物多样性增加,从草坡到灌丛的恢复看,草本植物由单一种植物上升到12种植物,基本上是呈倍数增长,对于灌木来说其生物多样性恢复在前4年较慢,而在第4年到第8年恢复很快。在自然恢复过程中,随着恢复年龄的增长,植被覆盖率加速增加,从草坡到灌丛,再到灌木林,平均每年增长2.5%,同时植被生产量加速增加,在从草坡到灌丛的恢复过程中,生物生产量增加不显着,而在从灌丛恢复到灌木林的过程中,生物生产量基本呈翻倍增长。

退化植被的自然恢复速度。喻理飞等(2002)在贵州茂兰的研究揭示岩溶群落从草本群落阶段恢复至灌丛、灌木阶段需要近20a,至乔林阶段约需47a,至顶级群落阶段近80a。由于在自然恢复过程中,因生境变化速度,组成物种生长发育规律和树种替代变化等差异,使退化群落恢复并非均匀提高,其群落盖度、组成结构、高度、显着度的恢复时间分别需要23a、60a、68a、71a,生物量的恢复需要76a。说明群落结构恢复快于功能恢复。

2.4.3 生态学特征

2.4.3.1 喜钙性

不同的植被类型由于生境条件的不同和本身的选择吸收能力不同,残落物中灰分元素含量也会有差异(表2-17),石灰岩上生长的常绿阔叶林中其残落物CaO的含量就要比生长在酸性土上的高3倍。说明了生境条件对于植物吸收养分具有被迫性。

表2-17 不同植被类型残落物的灰分元素组成(烘干样品%)

从酸性土和石灰土上常见的主要植物枝叶的化学成分对比可以看出(表2-18):①粗灰分含量普遍都较高,大多都在10%左右,而酸性土上的植物的灰分含量却在5%左右,石灰土上的植物灰分含量明显高于酸性土上的植物;②粗灰分中,CaO含量一般比酸性土植物高1~3倍,如化香生长在石灰土上高达7.4%;③氮的含量与酸性土相似,但各树种之间相差较大。

表2-18 贵州酸性土与石灰土上的主要植物枝叶的化学成分对比(占干物质%)

2.4.3.2 旱生性

由于岩溶地区发育地下排水系统,加上土层薄,岩石裸露,地表蒸发强烈,降雨时地表水常沿溶蚀裂隙、落水洞等很快向地下漏失,只有少量的水保存在土壤-表层岩隙-森林生态系统中。因此,在岩溶区生长的植物常表现不同的旱生性。为了适应这种水分供应不足的生境,岩溶植被在长期的演化过程中形成各种各样的适应性。植被吸收的90%~95%的水分都因蒸腾作用而散失到大气中去,因此植物为了降低它的蒸腾速度形成各种结构的变化,如缩小的叶面积、加厚的角质层、凹陷的气孔和毛或气孔仅存在叶的下面且数目较少。这些特征在岩溶峰丛山顶的植物上表现得极为明显,如在广西马山弄拉鸡蛋堡的山顶和山腰上均生长青冈栎,两者的高度相差仅为几十米,但是其辐射、气温、水分或湿度等条件截然不同,山顶条件恶劣,山顶和山腰青冈栎的叶片形态解剖特征差异显着(邓艳等,2004),山顶青冈栎叶片部分表皮结构(角质膜、表皮毛、表皮细胞、气孔)趋向旱化。山顶青冈栎下表皮毛比山腰青冈栎的浓密且长。两者叶片的厚度和宽度、上表皮细胞个数、气孔指数、下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度存在着显着性差异;位于山顶的青冈栎受到水分的胁迫,在形态解剖上呈现出中生偏旱的结构。植物长期生长在干旱的环境中,外界环境不仅影响植物的外部形态,而且影响植物的生理过程。通过对青冈栎的含水量、水势、脯氨酸、过氧化物酶的比较测定(表2-19),表明在岩溶区,青冈栎的抗旱性主要是通过抵御干旱来适应水分胁迫。

表2-19 不同地貌条件下的青冈栎的抗旱性比较

在岩溶区,由于特殊的岩溶环境造成植被分布的特殊性,这种特殊性在垂直分布上表现得较明显,尽管岩溶山区从山脚到山顶,相对高度不大,但植被的变化是很明显的(郑颖吾,1999)。而这种变化主要是植物因不同的水分条件而产生不同的生态类型。以环江县木伦岩溶森林为例,木伦岩溶森林是以常绿、落叶阔叶混交林为特征,但在不同的水分、地形、土壤条件下其森林表现是不同的。而在众多条件中,水分是一个主导因子。这种不同大体分三类:第一类是谷地、洼地及其边缘,由于光照时间不长,比较荫蔽,湿度条件较好,一般分布一些喜湿和耐阴的植物组成的森林群落,如掌叶木(Handeliodendron bodinieri)、伊桐(Itoa orientalis)、刨花润楠(Machilus pauhoi)等。大型叶植物和肉质植物也都分布在这里,如盾叶海棠(Begonia cavaleriei)、单座苣苔(Metabriggsia ovalifolia)、麒麟尾(Epipremnum pinnatum)等。第二类是山坡山腰地段(包括中、下部及中上部)这里因太阳直射时间比谷地、洼地长,土壤较少,土层较浅薄,保水性能较差,故湿度条件比不上谷地和洼地优越,这里分布另一类森林植被,如青冈栎(Cyclobanopsis.glauca)林,贵州琼楠(Beilschmiedia kweichowensis)林,圆果化香(Platycarya longipes)林等。这类森林植被旱生性较上一类明显,如植被组成以革质叶种类为主、树皮多光滑或有片状剥落等,附生植物(如苔藓)较少。第三类是山顶及其周围,这里环境条件十分恶劣,全天受到太阳直射,温度高,土壤少,岩石裸露,造成保水性能、湿度条件差。在这种生境下,主要生长一些旱生性强的植物,如翠柏(Calocedrus macrolepis)、罗城鹅耳枥(Carpinus luochengensis)、巴东枥、石山花椒(Zanthoxylum cal ciocolum)等,这种森林植被耐旱性极强,具有明显的旱生特征,如树皮较厚,叶硬及叶形变小等。众多学者(欧祖兰等,2004)在研究岩溶植被植物区系时总把山顶矮林作为一类岩溶植被植物区系成分。划分山顶矮林区系成分,对因地制宜地选择岩溶地区生态重建的树种有很重要的意义。这种因水分条件不同而呈现的植被垂直分布在岩溶区是相当典型的。在酸性土上相对高度达千米的植被才有垂直分带现象,在石灰岩山上仅一二百米高就完全表现出来了。

2.4.3.3 石生性

由于岩溶地区土层一般很薄,因而植被也常具有石生特点。一般来说,岩溶植物具有发达的根系,以增大根与岩石的接触面,大多数植物能使根系穿插于岩石裂隙中,有的植物如斜叶榕(Ficus cyrtophylla)其根系则沿着岩石表面大量生长,增大与岩石的接触面来扩大水分和养分的吸收面积和固着能力。而假平婆(Sterculia lanceolata)的根系能从岩石陡峭的段面上,下垂到几米以下的地面,这些根系暴露于空气中,因经常有水分沿根流而使其不致枯死。有的植物还能沿裂隙穿过岩石到几十米深的地下去寻找水源,以便满足植物自身的需要(周运超等,2001)。

缺水少土是岩溶区石漠化的一大特色,石漠化之所以难以恢复和重建,最主要的是植被缺少立地的条件,同时无法取得自身生长所需要的养分。通过封山育林,经过长期的时间——数十年甚至上百年,植被可以依靠仅有的石缝土顽强地生长起来,之后根系直接利用各种裂隙在岩层形成巨大的生态空间,以支持高大的树体和获取水分、营养物质。目前,利用人工植树造林,使植物在岩石表层上直接生长起来,难度非常大,成本太高,现在还没有大面积造林成功的先例(任海等,2002)。因此,在岩溶地区,最重要的还是着眼于现有森林的保护,即使进行开发,也应进行择伐,严禁皆伐和火烧,使现有林地得到保护,退化的林地自然恢复。

2.4.4 小结

与其他环境中的植物群落一样,岩溶环境地区的植物、动物、微生物和其他的各种环境因素,共同组成了一个生态系统,在生态系统中植物扮演第一生产者的角色,起着能量运输站的作用。而由于在岩溶区,岩石裸露率高,土被不连续,土层浅薄等特点,使得岩溶环境具有一定的脆弱性,这种生态环境一旦被破坏,植被的顺向演替就很困难。因此,对岩溶植被特征的研究,有助于我们更好地保护岩溶植被,对岩溶区的生态恢复提供理论基础。

⑹ 植株总生物量

A.植株数量,随着时间的变化灌木无变化,草本逐年增多,不符合此消彼长,故不符合题意;
B.总生物量,是包括地上生物和地下生物,通过计算灌木变化较小,草本是逐年增多,故不符合题意;
C.地上生物量,草本和灌木都是逐年增加,故不符合题意;
D.地下生物量,灌木逐年减少,草本逐年增多,故正确.
故选:D

⑺ 关于生物的:植物的生长率是什么

生长率 growth rate

亦称生产速度(德Wachstumsgeschwindig- keit)。其定义为:设生长时体重为w,时间为t时,dw/dt即单位时间内体重增加的部分为生长率,dw/dt/w即单位时间内体重增加的比例为比生长率(或比生长速度),后者也常简称为生长率。如巳求得生长式,则生长率和比生产率就可以中导出。至于生长速度也可以用增加时间来表示。

⑻ 地理问题

森林是物种多样性表现最丰富的生态系统。据估计,地球上有500万~3 000万种生物,其中一半以上在森林中栖息繁衍。已经定名的物种仅为140万~170万种,大部分的物种尚属未知。热带森林是物种分布最丰富的地方,虽然其面积只占世界陆地总面积的7%,但却拥有一半以上的物种。热带森林物种之多,有时令人难以相信:在秘鲁的热带森林中,一株豆科植物的树木上可发现43种蚂蚁,分属于26个属,相当于英伦三岛全部的种类;加里曼丹一带的雨林,在10片1公顷的标准地上,有近700种乔木树种,几乎和北美的种类差不多;在中南美洲1平方公里的热带森林中,经常可看到有几百种鸟类和几千种蝴蝶、甲虫和其他昆虫。

热带森林生态系统是世界物种最多样化的生态系统。热带森林的生物多样性是由于水热资源丰富及生态多样性引起的;而脆弱性在于热带土壤养分储量少,大部分养分储存于森林的各种动植物中。由于森林破坏(年毁林面积达18×106~20×106 hm2)、草原垦耕、过度放牧和侵占湿地等,导致了生态系统简化和退化,破坏了物种生存、进化和发展的生境,使物种和遗传资源失去了保障,造成生物多样性锐减。因此,森林消退是生物多样性面临的最大威胁。如果一片森林面积减少为原来的10%,能继续在森林生存的物种将减少一半。同时,森林占陆地面积的1/3,其生物量约占整个陆地生态系统的60%。在森林生态系统中,植物及其群落的种类、结构和生境具有多样性,也是动物种群多样性赖以存在的基础和保证。

森林生态系统包含最丰富的动植物种类和多种多样的生活型。我国是生物种类极为丰富的国家之一,物种数量约占世界物种总数的10%左右。全国约有种子植物320科、3110多属、约2.5万种,其中草原、荒漠、沼泽和高山植物约6000~7 000种,其余几乎都属于森林植物区系。我国是森林植物区系最丰富的国家之一,仅次于巴西和马来西亚。世界裸子植物共有11科,除南洋杉科以外,在我国都有分布,并且大多数是具有重要经济价值的种类,尤其是针叶林的主要树种。

中国也是世界上野生动物丰富的国家之一。现知我国陆栖脊椎动物有2000多种,约占世界总数的10%。其中鸟类比例最高,依次为兽类、两栖类和爬行类。森林是它们的主要栖息地和分布区。昆虫的种类约占动物种数的80%,数量异常庞大。据国内外多数昆虫分类学家较保守的估计,世界昆虫至少有150万种以上(也有人乐观地推测全世界的昆虫可达3000万种)。我国约占世界昆虫种类的10%,即15万种以上;但已定名的仅约4万种,只占总数的1/4强。

一、森林的植物环境

(一)植物的基本类群

在漫长的地质年代中,由于气候和地质条件的不断变化,有些植物衰亡了,有些则繁盛起来,同时不断产生新的植物种类,构成了现在种类繁多、形态各异的植物界。现在已知植物约50万种,它们的形态结构、生活习性以及对环境的适应性千差万别。通常将地球上的植物分成藻类植物、菌类植物、地衣、苔藓植物、蕨类植物和种子植物等类群。从植物体的外形观察,藻类植物、菌类植物和地衣,都没有根、茎、叶的分化,称为低等植物;而苔藓植物、蕨类植物、种子植物都有根(苔藓植物只有假根)、茎、叶的分化,称为高等植物。

森林植物是与森林组成密切相关的植物。广义上讲,森林植物包括孢子植物和种子植物;狭义的森林植物仅指种子植物中的木本植物。森林植物不仅向人类提供衣、食、住、行诸多方面的物质财富,而且越来越显示出其环境效益。因此,保护森林植被、保护森林植物物种和保护环境,已成为森林植物研究的重要目的。

1.藻类植物。藻类植物一般都具有进行光合作用的色素,能进行光合作用,营自养生活。其大小和形态结构差异很大,没有根、茎、叶的分化,如海带、发菜等。藻类植物多生活于水中,陆生的较少。对环境条件的要求不高,适应环境的能力很强。

2.菌类植物。菌类植物在水、空气、土壤以及动植物的体内都可生存。其形态多种多样,有单细胞的,也有多细胞的。有些体积很小,约为1μm,必须在显微镜下才能看到。有些体积较大,肉眼可见。绝大多数菌类没有叶绿素,不能进行光合作用,是异养植物,以寄生或腐生的方式,吸收现成的养料来维持生命。有些菌类植物是有益的,如固氮菌,可提高土壤肥力;有些可药用、食用或工业上用,如青霉素、放线菌。

微生物包括真核生物的真菌、酵母,原核生物的放线菌、细菌及无细胞结构的病毒和噬菌体。

全世界真菌约有25万种以上,有人保守估计约50万种(也有人估计全球共有真菌150万种)。近200年来,约有10余万个真菌种名发表,被承认的约6.9万种,其中1/5是地衣型真菌。我国(包括台湾省的4000种)已知真菌约 7000种,不及我国估计种数的10%,仅相当于印度已知种数的一半。全世界已知的70余目真菌中约有50目在我国基本上无人问津。在20余个已有人研究的目中,有半数仅涉及其中若干科或属。在真菌中,种数最多的属子囊菌亚门,约为3万种,其次为担子菌,约有1.6万种;半知菌大约有1.7万种,接合菌与鞭毛菌

我国各地已分离出26属3000多株酵母,占全世界酵母总数的40%。

在大自然中,原核生物不像动植物那样,有明显和严格的地理分布。在地球的任何角落,其中包括动植物难以生存或完全不能生存的地方,都会有这类生物。它们不但大量生存于一般环境中,也广泛生存于许多特殊环境中,称为极端环境微生物,如嗜盐、嗜碱、嗜高温、嗜酸等微生物。人们对原核生物物种的认识存在差异。由于原核生物缺乏化石资料,而且所获取的原有材料和现有的生物技术都存在一定的问题,使得人们对物种的定义有不同的看法。因此,“种”的数目归类在各个历史时期是不同的,其总的趋势是从认识原核生物的个体表型特征到逐渐认识其群体形态、生理生化特性,直至认识到控制表型特征的遗传物质(DNA)的本质特性,并且进行分子生物学的研究,物种从“人为种”趋于“自然种”。

3.地衣。地衣是藻类和菌类的共生体。真菌菌丝围裹着藻类细胞,通过菌丝体吸收水分和无机盐类,供给藻类生活并保障藻类在环境干燥时不致干死。藻类具有叶绿素,通过进行光合作用,制造有机养分,供给自身和菌类生长的需要。地衣根据生长状态分为三大类:壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣。地衣对空气污染非常敏感,当空气中含有极微量的SO2等有害气体时,就会逐渐死亡。地衣具有很强的耐旱和耐寒的能力,它能生长在裸露的岩石、树皮和土壤上,能使岩石逐渐风化形成土壤。

4.苔藓植物。苔藓植物是高等植物中最原始的陆生类群,是由水生向陆生过渡的类型。大多数苔藓植物需要潮湿的环境。其植物体的结构简单,矮小,是最简单的绿色高等植物。苔藓植物还常常是森林中的地被物,能反映林地的状况和森林特征。苔藓与地衣一样,对岩石的风化和土壤的形成起着先锋作用。

5.蕨类植物。蕨类植物具有比苔藓植物更适应陆地生活的特性,一般是陆生,少数为水生。有根、茎、叶的分化。也有维管束结构,担负着水分、无机盐和有机物的输送。蕨类植物的外形与种子植物相似,但它不产生种子,而是以孢子繁殖。蕨类植物是森林植被草本层的重要组成成分。一般有蕨类植物生长的地方表示土壤比较肥沃。

6.种子植物。种子植物是植物界最复杂、最进化、结构更完善、更能适应陆地环境的类群,也是现代地球适应性最强、分布最广、种类最多、经济价值最大的一类。种子植物中有不少种类是我们衣、食、住、行不可缺少的物质资源。其最大的特征是以种子繁殖。根据种子有无果皮包被,种子植物又可分为裸子植物和被子植物两类;根据习性,可分为草本植物和木本植物两类。草本植物为一年生或多年生植物,地面不具宿存的茎。木本植物按习性又可分为乔木、灌木和木质藤本,都是多年生植物,具有发达的次生木质部,是森林组成中的主要部分。

(1)裸子植物 裸子植物都是木本,且多为高大乔木或灌木,稀为木质藤本。其中大多数是常绿植物,为林业生产上的主要用材树种,也是纤维、树脂、单宁及药用等原料树种。主要特征是,胚珠外面没有心皮包被,因而形成的种子是裸露的。次生木质部具管胞,稀具导管,韧皮部中没有伴胞。叶多为针形、条形或鳞形(稀为其他形状),所以把这类树木又称为针叶树。花球单性,雌雄同株或异株;风媒,稀虫媒传粉;胚珠裸露,无心皮包被。种子有胚乳,胚具2至多数子叶。

裸子植物发生发展的历史悠久,最早出现约在34 500万年前至39 500万年之间的古生代泥盆纪,历经古生代的石灰纪、二叠纪,中生代的三叠纪、侏罗纪、白垩纪,新生代的第三纪、第四纪。随地史气候多次重大变化而演变更替,繁衍至今。现存的裸子植物中有不少种类,如我国的银杏、油杉、铁杉、银杉、金钱松、红松、杉木、水杉、水松、红豆杉、榧树等都是第三纪的孓遗植物。

裸子植物现存12科71属近800种,广布于世界各地。其主要分布在北半球,常组成大面积森林。我国是裸子植物种类最多、资源最丰富的国家,现存有10科33属约202种33个变种。常见的种类有苏铁、银杏、松、杉、柏等。

(2)被子植物 被子植物是植物界中发展到最高等的类型,是适应陆地生活条件最完善的一类植物。被子植物最显着的特点是,在繁殖过程中产生特有的生殖器官——花,又称有花植物。典型的花由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊四部分组成。雌蕊由心皮卷合而成,主要特征是胚珠包被在子房内,不裸露。传粉受精后胚珠发育成种子而子房发育成果实。种子包被在果实内,种子有胚乳或无,具子叶2或1枚。乔木、灌木、草本或藤本的木质部常有导管和管胞(少数原始的科中无导管),韧皮部具筛管和伴胞。单叶或复叶,网状脉或平行脉,叶形多宽阔,故这类树木常被称为阔叶树。

被子植物较裸子植物进化,最早出现于中生代侏罗纪,自白垩纪末期及第三纪,繁衍极盛。在现存的植物中,被子植物在种数、个体数上占有极大的优势。全世界约25万种,分别隶属于424科。我国约277科2600余属,约3万种,其中木本植物约8 000种,乔木树种约3 000种,重要经济树种约 1000余种。它们与人类的关系最为密切,大田作物、果树、蔬菜、药材、木材、纤维等绝大部分都来源于被子植物。

被子植物根据种子中子叶的数量又可分为双子叶植物和单子叶植物。双子叶植物为乔木、灌木或草本。茎内维管束成环状排列,有形成层,木本植物茎中有年轮。叶为网状脉。花通常为4~5基数。胚具2子叶。双子叶植物在全世界约有 355科,约 20万种;我国约228科,2万多种,其中木本植物约7 000种。

单子叶植物为草本、灌木,稀为乔木,常浅根系。茎内维管束散生,无形成层,一般无增粗生长。叶为平行脉。花各部常为3基数。种子的胚常具1子叶。单子叶植物在全世界约有69科,约5万种;我国约47科,4100余种,其中木本植物约200种。在林业上以棕榈科及禾本科的植物经济价值最高。

(二)森林植物

森林中的植物根据其所处的地位可以分成林木、下木、幼树、活地被物和层外植物。

1.林木。林木指森林植物中的全部乔木,或称立木。构成上层和中层林冠。在森林中,株数、材积和郁闭度最大的和次大的乔木树种分别称为优势树种和亚优势树种。优势树种对群落的形态、外貌、结构及对环境的影响最大,故又称建群种。株数、材积和郁闭度较小者称为伴生树种。由一个乔木树种组成的林分或混有材积不足全林1/5的森林称为纯林。由2个或2个以上乔木树种组成的林分称为混交林,其中每个树种的材积不到全林的4/5。

人工林多为纯林,而天然林中混交林较多。但在立地条件极差的地方,如只有少数树种能生长的干旱、寒冷地区,则往往形成纯林。另外,采伐迹地、火烧迹地和搁荒地上,先锋树种侵入后也多形成纯林。纯林容易发生病虫害、火灾等,长期在同一块地上培育纯林还易引起地力衰退。树种搭配适当的混交林,可提高林分的生产力,也可提高森林环境的稳定性。混交林中按乔木树种的质量和经济价值分为主要树种和次要树种。主要树种质量高,经营价值大,是经营对象,又称目的树种;次要树种又称非目的树种,也有一定的经济效益和生态效益。一个森林中的主要树种可有一个或数个,在数量上可以占优势,也可能不占优势。优势种是数量上的概念,而主要树种是经营对象上的概念。

2.下木。下木指森林中的灌木和不能长到乔木层的小乔木树种。

3.幼树。指一年生以上(幼苗除外)尚未达到乔木层高度一半的幼龄树木。

4.活地被物。指林下生长的小灌木、草本植物、苔藓、地衣和菌类。

5.层外植物(层间植物)。指林内的藤本,附生、寄生和半寄生植物等。它们不能形成单独的植物层,而是分散依附于其他层次之中。

竹是中国南方森林中主要的植物成分。按它们的高度可分为乔竹、灌竹和藤竹。竹干高大的乔竹可以形成纯林或与其他树种混生而形成混交林。竹干矮小的灌竹成为下木的组成部分,细长的藤竹则为层间植物。

森林的植物组成因地形、环境的影响和人为的干扰而有巨大的变化。在新生代第四冰期,中国植物受到的影响要比欧洲和北美小得多。华东、华中、西南的亚热带地区由于没有受到冰川的直接影响,古老树种如苏铁、银杏、水杉、金钱松、鹅掌楸和水青树得以保存下来。中国的森林植物组成也因此而比欧洲和北美复杂。环境因素包括气候、土壤、地形等。在中国,由北向南气温升高,雨量增多,森林植物的种类也随之增加。如在大兴安岭的落叶松林中,0.25 hm2地面上的高等植物有30~40种;而在云南南部热带林内的同样面积上,高等植物多达130种。由东南沿海走向西北内地,雨量逐渐减少,由湿润地区逐渐过渡到半湿润、半干旱和干旱地区,森林植物组成也相应趋于简单。在山区,由低海拔地带向高海拔地带,气温逐渐降低,雨量增多,森林植物种类也出现递减的趋势。

森林生态系统是陆地生态系统中最大和复杂的系统,具有复杂的生物多样性以及结构和功能。这一系统以乔木占优势组成的各种森林植物群落为标志。

(三)世界森林的地理分布

现在世界森林面积约为(40.3×108)hm2,占陆地总面积的30%左右。由于气候,特别是热量、水分及二者配合状况的影响,森林在世界上分布很不均匀,类型也极为复杂多样。随着海拔升高而引起的热量和水分的重新分配,导致森林群落分布的垂直地带性。纬度增高,则热量依次递减;经度不同,则湿度和降水量有很大差异,这又导致森林分布的水平地带性。一般将北半球及热带范围(包括南回归线以北)划分为四大森林地带。南半球(南回归线以南)陆地面积小,植物区系与北半球迥然不同,划作一个大森林地带区。

1.北方针叶林带。俄罗斯称泰加林,意即沼泽林。这一地区因到生长季节积雪消融,林地湿如沼泽而得名。美国则称其为北方森林。位于北半球50°以北,与冻原带连接。中国的大兴安岭属于这个带。气候特点是夏季温暖而短暂,冬季严寒且时期长;年降水量为300~600 mm,具有大陆性气候的特点。树种组成简单,通常由云杉、松树、冷杉和落叶松等属组成大面积纯林。主要的伴生阔叶树种是桦树和杨树。在这个森林地带内,至今还保存有大面积的原始林。

2.温带落叶阔叶林及针叶林带。位于北半球中纬度地带,在北纬30°~60°,甚至更北。气候特点是四季分明,有明显的温暖的生长季和寒冷的休眠季。落叶阔叶树的季相反映了这种季节性的气候,但也有许多针叶树分布,部分地区则以针阔混交林形式出现。主要组成树种有,落叶阔叶树如山毛榉属、栎属、栗属、桦木属、赤杨属、槭树属,以及椴树属、白蜡树属等。该带内存在很多针叶树种,如松属、铁杉属、圆柏属、花旗松属、侧柏属、扁柏属等。它们在有些地区形成大面积纯林,如美国西部的花旗松、黄松、西部白松、东部白松等。这个地带因处于历史悠久的农业地带,原始林受到破坏,森林分布很不均匀,也不连续,人工林比较普遍。

在前述的两个森林地带之间,存在北方针叶林和落叶阔叶林相混合的过渡地带。

3.亚热带森林带。又称暖温带森林。位于北回归线以北到北纬35°,带内降水量及季节分布差异很大,有大面积的草原和沙漠,森林分布不广。主要有两大类型:

(1)分布于大陆西岸及地中海沿岸的冬雨型森林 这个地区的气候特点是夏季干燥炎热,冬季温和多雨。在地中海沿岸的主要树种是木栓栎、刺栎和油橄榄。在美国西部主要是密花石栎、黄背栎、加州月桂及西洋腺果梅等。

(2)分布于大陆东岸的夏雨型森林 如中国东部、日本及北美洲东部地区,雨量较多,雨季与生长季一致,森林发育良好,有高大的常绿阔叶树。特别是中国东部除壳斗科、樟科、木兰科、山茶科的常绿树种外,还有许多亚热带常绿树种。在亚洲亚热带林范围内,还广泛分布散生竹类。北美洲的亚热带树种较少,主要为常绿栎类,竹类则更少,但有许多针叶树种如松科的松属,杉科的柳杉、水杉、落羽杉,柏科的柏木、扁柏属等。

4.热带森林带。分布于南北回归线之间。在这一辽阔范围内因降水、气温的差异,又可分为三大森林类型:

(1)热带雨林 年降水量一般在2 000mm以上,无明显的旱季。树种极多,但也有一些单优群落,如亚洲由龙脑香科树种组成的森林,南美洲的毛拉豆林等。

(2)热带季雨林或热带季风林 雨量在1000~2 000mm之间,有明显的旱季。旱季有部分树木如柚木、木棉等落叶树种。在亚洲还广泛分布丛生竹。

(3)热带干旱林及稀树草原 年降水量在1000mm以下,树种常有刺或树冠扩展,分布稀疏。

5.南半球森林带。此森林带含南回归线以南除南极洲以外的陆地,包括南美洲、非洲南部和大洋洲。此带的森林面积不大,分布于沿海或山地,树种与北半球的差别明显。阔叶树主要为分布于澳大利亚的桉树属和假水青冈属;主要针叶树南洋杉属及贝壳杉属是南半球所特有;罗汉松属也以南半球分布为主,北半球较少。

(四)中国森林地理条件的特点

根据全国第四次(1989—1993年)森林资源清查成果和台湾省森林资源现状统计结果,全国林业用地面积为(26 289×104)hm2,其中有林地面积(13370×104)hm2。按有林地面积占国土面积计算,全国森林覆盖率为13.92%。在有林地中,林分面积(11370×104)hm2,经济林面积(1610×104)hm2,竹林面积(390×104)hm2。森林分布不均,主要集中于比较偏僻的东北和西南山区。西北地区的覆盖率则不到1%,甚至许多地方无林。

气候水热条件是影响森林分布和林木生长发育的主要因素,我国400mm降水量等值线沿大兴安岭西坡向西南至喜玛拉雅山山脉东段,其东南面季风区域就是宜林气候区域,其西北面为西北干旱区域和青藏高寒区域。从热量看,日平均气温≥5℃为林木生长期。不同森林类型森林树种的地理分布与两个气温限间的天数有明显关系,同时与最冷月、最热月和极端低温有关。

各地区的降水量,在长江中下游及以南各地,年降水量一般为1000~2 000mm。愈向东南则雨量增高,冬季最少月降水量也有数十毫米,干燥度一般为0.5~1.0,无明显旱季。东北、华北、云南高原和川西高原等地,年降水量一般为600~1000mm,主要集中于夏季,旱季显着,或有明显的旱季和雨季,干燥度一般为 1.0~1.5。西部半干旱及干旱地区年降水量在400mm或200mm以下,干燥度1.5~19.0以上,不宜树木的生长。

山地气候的垂直变化很明显。山地寒温带是森林分布的上限,其分布的一般规律是自北向南和自东向西部增高。例如:在东部湿润气候区的山地寒温性针叶林的分布上限,在寒温带不超过1000m,在温带为1100~1800m,在暖温带为 2000~3500m,在亚热带为3000~4200m,在热带为2800~3800(或4000)m。森林垂直带结构也自北向南复杂化。在半干旱和干旱山地,森林断续地分布于2000~3000m的中高山北坡,甚至缺乏森林。

土壤是生物—气候的产物,有其本身的发育过程和特性。与上述森林气候带相适应,从北向南主要的土壤类型依次是:漂灰土—暗棕壤—棕壤—黄棕壤—黄壤—红壤—赤红壤—砖红壤,呈酸性—强酸性反应。石灰岩母质是影响树种分布的重要因素。

东部的山地丘陵是森林主要分布地。山坡谷地形成多种多样的生境,影响森林植物的生长和分布。深山峡谷往往是珍稀和残遗植物的隐藏地。

我国为世界上典型的季风气候区。降水量自东南向西北递减,热量由南往北递减。这种水热分布规律决定着我国森林的地理分布格局。因此,我国森林的自然分布及类型主要决定于下列地理因素:

第一,气象因素。我国东部由北到南不同的气候带决定了大的森林类型,并且具有明显的季风气候。全国降水从东南向西北递减,由森林气候(年降水量400mm以上)转向草原和荒漠气候。但新疆天山承受西来的大西洋水分,阿尔泰山承受北来的北冰洋水分,西藏东南部和云南西部承受西南来的印度洋水分,使得这些地区也出现不同类型的森林。

第二,地形因素。我国的青藏高原平均海拔超过4000m。从此向北、向东和向南,高度逐渐下降至平均海拔1000~ 2000m;再向外伸展为东北、华北、江汉、江淮的平原以及浙闽、两广南部的丘陵和三角洲等,平均海拔降至500m以下。这样的梯级高差影响气候,从而影响森林分布和森林类型。同时多列东西向的山岭和一些基本上南北向的山系也改变着季风的方向,致使由北到南的温度和由东到西的降水量出现明显的阶梯界限,森林植被类型也随之而有差异。

第三,地理位置因素。我国北部林区与世界北方针叶林带相接;南部与东南亚及大洋洲热带林通连;西部与中亚相连并与东欧和地中海沿岸相通。这样的地理位置,为我国孕育和保存丰富的森林植物种类和森林类型创造了有利的条件。

由于漫长的历史过程和众多的人口,我国平原盆地的森林早已被开发成为农业用地;其周围丘陵山地的森林也受到严重破坏,但有较大面积的人工林(包括竹林)。气候比较干旱和陡坡地形上的森林,一经破坏,就会引起严重的水土流失,使山地土层瘠薄或基岩裸露,成为荒山。

(五)中国森林地理分布

森林是地理现象。有什么样的环境条件就有什么样的森林。我国地域广大,地形条件复杂,自然条件多样化。所以,我国的森林种类很多,几乎有世界上的各种森林类型。森林分布规律有水平地带性和垂直地带性,在此侧重介绍水平地带分布。

1.寒温带针叶林和温带针阔混交林。它是世界的北方针叶林带向南的延伸部分,主要分布在大兴安岭北部山地丘陵区。这是我国最北部的森林区。这一地区地形起伏小,坡度缓,山顶浑圆,一般海拔1100m左右。土壤厚度不均,有岛状永冻层。森林覆盖率为 53.6%,年平均温度在0℃以下,年降雨量为350~500mm,降雨期主要集中于植物生长的7、8月份。该地区特点是兴安落叶松是优势成林树种,占森林面积的70%;其次为桦木林、樟子松林及少量蒙古栎林、山杨林、红皮云杉林,是落叶松破坏后形成的次生林。各树种多构成单层纯林,结构简单,层外植物不发达,并具有较多的温带森林植物成分,如北五味子、刺人参及槭树等。

向南逐渐过渡到温带针阔混交林带。小兴安岭和长白山的森林是典型的针阔叶混交林,森林的组成树种比较丰富;多数山地海拔在1000m以下;年降雨量600~1000mm,由长白山向北递减。这里是我国的第一大林区,森林茂密,长白山中高山(1000~1800m)有较多的针叶纯林,针叶树除红松外,主要树种还有红皮云杉、沙冷杉、臭冷杉和鱼鳞云杉等。绝大多数为针阔混交林。混生的阔叶树种有枫桦、辽杨、春榆、千金榆、蒙古栎、椴、水曲柳、黄波萝、白桦、胡桃楸、槭、山杨等。针阔混交林采伐后,通常形成以栎树林、山杨林、白桦林等为主的次生阔叶混交林。红松阔叶林集中分布在小兴安岭,是本区的代表类型。

2.暖温带落叶阔叶林。此区域北到河北北部和辽宁南部,南到淮河、秦岭,西到兰州和陕西、山西中部,东至沿海海岸。雨量400~800mm,集中在夏季6—8月,冬春季干旱。开发较早,平原、平地已成为农业区,森林受到严重的反复破坏,而气候条件仍属森林地带。只有少数深山区还有栎、桦树、山杨等组成的落叶阔叶林和油松、侧柏等针叶林。海拔1000m以上为山地针叶林,主要树种有云杉、臭冷杉、长白落叶松及山杨、桦树。原始林极少,次生林比重大,很多次生林演化成多代萌生的林分;一些地方沦为荒山和石质山地。落叶栎类分布面积广,松类到处可见,松、栎纯林较多,偶有云杉小片林。落叶松林在本区海拔高处生长良好,干旱阳坡多栓皮栋和侧柏林。荆条、绣线菊等灌木是森林进一步破坏后形成的。杨、柳、榆、槐、臭椿多散生于四旁。人工栽培的板栗、核桃、柿、枣等被称为木本粮食和木本油料树种。

3.亚热带常绿阔叶林。大致位于淮河、秦岭以南到南岭南麓一线,宽约1000km,由台湾至云贵高原之间有800km,是北半球亚热带森林的重要部分。年降水量一般在800~1500mm,具有发育良好的常绿阔叶林。本带北部的落叶阔叶树种较多,常绿阔叶树主要有壳斗科、樟科、茶科等。南部则有热带树种的侵入。有很多中国特有树种及经济树种和散生竹种,如毛竹、淡竹、桂竹等。海拔800~1000m以上属山地落叶阔叶林带。

该地区天然植被是常绿阔叶林,以栲槠、青冈、石栎等为主。遭破坏后成为次生林,马尾松、苦槠、枫香、落叶栎和竹等即迅速发展,其中以马尾松最占优势。如果次生林再被破坏则成为次生常绿灌丛。再经破坏,则成为野古草、白茅、山黄草等高草地。

由于云贵高原地形抬高,自然条件的变化,中国亚热带东部与西

⑼ 如何估测灌木林地的生物量

用样方法 样方大小一般为一平方米的正方形为宜 如果种群个数较少 样方面积可适当的扩大 常用的样方法为五点取样和等距取样 取样的关键是要随机 不要有主观因素

⑽ 植物的分类和生物量对环境有怎样的贡献

代谢生态学理论(metobolic theory of ecology)是目前生态学研究的一个热点。代谢理论假定植物的代谢速率,B,和动物一样,将正比于个体大小,M,的3/4次幂,即:B∝M~(3/4)。然后将生物体的其它属性同代谢速率相联系,并进行一系列的时间、空间和组织水平的尺度转换,从而代谢生态学理论可以解释个体生长、发育、种群动态、分子进化,以及物种多样性等问题。因此,代谢生态学理论在生态学界引起了热烈的讨论。 本论文从四个不同的方面来验证和探讨代谢理论的两个重要推论:(1)在个体水平上,地上生物量(树干和树叶生物量的总和)正比于地下(根)生物量;(2)森林生长率(rates of biomass proction),P,正比于个体大小的3/4次幂。因为这两个推论对一系列的生态和进化现象(例如,根生物量估算、森林生态系统碳流通、全球研究等)有深远影响。 第一部分研究环境因子对生物量分配模式的影响。沿水分梯度(干燥度变化范围:0.95-1.98)对中国西北干旱、半干旱5个区域的天然植被群落地上M_A、地下M_R生物量进行了研究。利用回归模型Ⅱ(Model TypeⅡregression)来比较不同区域地上生物量和地下生物量之间的相关生长指数(双对数作图中的斜率)是否存在统计上的显着差异。研究表明:5个干燥度区域,地上生物量均正比于地下生物量,且不同区域的相关指数之间没有统计上的显着差异。即:相关生长指数接近于1.0(M_A∝M_R~(≈1.0)),这支持存在一个“标准”的地上-地下生物量分配模式。但不同区域相关生长常数存在显着差异,这主要是因为不同区域地下生物量的绝对值不同造成的。 第二部分研究的目的是进行生物量分配模式的尺度扩展。代谢生态学理论表明个体水平上地上生物量(树干+树叶生物量)正比于地下(根)生物量。那么,根据相关生长关系,我们预期在群落水平上这种等速生长关系依然存在,并且同群落组成无关。我们利用2份中国森林群落水平的地上、地下生物量数据来验证该假设。研究发现:个体水平上的地上-地下生物量关系可以尺度上推到群落水平。即,群落水平上地上生物量正比与地下生物量(而与数据的分类方式无关)。 第三部分,我们试图通过扩展代谢生态学的生物量分配模式,从而为区域生物量的估算提供一种新的方法。该扩展模型基于我们假定森林树枝生物量正比于树干生物量,进而推导出树干、地上生物量(树枝+树干+树叶)和整体生物量(地上+地下)之间存在等速生长关系。实际研究发现:地上生物量、整体生物量均正比于树干生物量。这种相关生长关系对于任一森林类型在个体水平和群落水平上都是成立的。同时,同一森林类型的相关生长关系不受立地条件(如,降雨、温度、年龄等)的影响,为区域尺度的森林生物量估算提供了一种新的方法。 第四部分研究了生长率(P)-生物量之间的相关生长关系。代谢理论认为生长率正比于个体大小的3/4次幂,并与立地年龄无关。该推论对于碳流通的估算,生态系统健康和全球碳预算等一系列问题都有深远的影响。我们将中国森林数据按照20年一个区间,划分为10组(20-200年)来验证这一推论。研究发现:按照不同年龄划分的10组中,生长率-生物量均具有相同的接近于1.0的相关生长指数。同时各个分组中指数之间没有统计上的显着差异。这表明,森林的生长率正比于生物量。但相关生长常数随年龄的增加而系统地减小,表明生长率的绝对值在随年龄的增加而下降。该结果不支持代谢理论的生长率-生物量之间的3/4次幂推论。这主要是由于群落中个体大小频率变化导致的密度和平均生物量改变引起的。

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