第12章-陆地生态系统

第十二章陆地生态系统第一节概述第二节陆地上主要的植物群落类型第一节概述一、影响陆地生态系统分布的因素：纬度、经度、海拔。(一)纬度太阳高度角及其季节变化因纬度而不同，太阳辐射量也因纬度而异,为此北半球的天文辐射量与可能辐射量沿纬度呈现有规律的变化(见书p258：表12-1)。每移动一个纬度，气温平均降低0.5-0.7℃。(二)经度在北美大陆和欧亚大陆，由于海陆分布格局与大气环流特点，水分梯度常沿经向变化，因此导致生态系统的经向分异，即由沿海湿润区的森林，经半干旱的草原到干旱区的荒漠。有人把这种变化与纬度地带性并列，称为经度地带性。实际上，两者是不同的，前者是一种严格的自然地理规律，后者是在局部大陆上的一种自然地理现象，而在其他大陆如在澳大利亚，这种经向变化就大不相同。(三)海拔海拔高度每升高100m，气温下降0.6℃左右，或每升高180m，气温下降l℃上下。而降水最初随高度的增加而增加，但达一定界线后，降水量又开始降低。由于海拔高度的变化，常引起自然生态系统有规律地垂直更替，有人称此现象为垂直地带性。二、陆地生态系统的水平分布格局：H．Walter的理想大陆图三、陆地生态系统的垂直分布格局：1、山地垂直带谱：山地生态系统的带状排列是按一定秩序出现的，沿山地形成一定的体系。2、树线：森林群落乔木分布的上限。每一座山，只要山顶存在积雪则有一定的树线高度，树线以上植物分布的最上线与雪线高度一致。雪线：永久积雪分布的高度。雪线的高度随纬度不同而变化，随着纬度的升高，雪线的海拔高度降低，植物分布的上限—树线也下降。3、垂直地带性的特点：植被垂直地带性有从属于水平地带性的特点，水平地带性是基础，决定着垂直地带分布的起点和整个带谱的系统。一般来讲，垂直带谱大致反映了不同生态系统类型沿纬度方向交替分布的规律。四、我国（垂直带）植被地带性分布规律：青藏高原在一定程度上破坏了高空气体环流以及受该环流影响的气候系统，对中国植被的水平分布产生巨大的影响，使中国植被的水平分布有其独特的特点。第二节陆地上主要的植物群落类型一、森林1．分布与现状：地球上森林的主要类型有4种，即热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林及北方针叶林(图12-4)。2、特征：1）物种繁多、结构复杂、基因库巨大、层次多、营养结构极为复杂，具有最复杂的营养关系，生产力水平普遍高。2）类型多样，具有明显的纬向分布带和山地垂直分布，又有独特、多样的生物，为动物提供的植物种类多，动物种类多样。3）系统稳定性高，各类生物与环境之间、生物之间相互协调，保持稳定性，有调控能力，通过自我调节来维持系统的稳定结构和功能。4）生产力高，现存量高5）对环境的影响大6）全球环境中所起的作用：a、养护生物最重要基地b、可大量吸收CO2调节大气c、重要经济资源d、防风沙,保水土,抗旱抗洪,有重要生态作用.3、热带雨林：由常绿、喜温、耐高温、耐阴的高达30m以上的乔木组成，并有藤本植物附生。生态系统特征：生产者：高大乔木、种类组成复杂、终年发育、很少有季节变化。消费者：动物区系种类丰富、各类消费者的种类和数量都特别多。生产力：在陆地生态系统中最高总特征：初级生产力是陆地生态系统中最高的系统（食物连长且复杂、中间竞争激烈）；物流、能流速率快；有机物质的分解速度快，大降雨量引起养分淋溶、丢失，可由高速率蒸发作用补偿；是一个高效率的生态系统。4、常绿阔叶林：指分布在亚热带湿润气候条件下，并以壳斗科、樟科、山茶科、木兰科等常绿阔叶树种为主的森林生态系统。《中国植被》中分为4各亚类型：a典型常绿阔叶林b、季风常绿阔叶林c山顶苔藓矮曲林d、山顶常绿阔叶林5、落叶阔叶林：具有明显季相变化的、夏季盛叶、冬季落叶的阔叶林。由冬季落叶的阳性阔叶树种组成。在严寒的冬季，整个植物群落处于休眠状态，灌木层是落叶的，草木层冬季地上部分死亡，种子过冬，是温带地区的地带性植被。分布在北美大西洋沿岸、西欧、中欧、东亚。《中国植被》中分为3个植被亚型：a、典型落叶阔叶林；b、山地杨桦林；c、河岸落叶阔叶林。6、北方针叶：由松柏类组成—寒温带地带性植被类型。《中国植被》二个类型：寒温性落叶针叶林、寒温性常绿针叶林。二、草地1、草地与草原的概念：草原是内陆干旱到半湿润气候条件的产物，以旱生多年生禾草占绝对优势。草地，一般包括草原和草甸两大类。2、草原的分布与类型：我国草原区域十分辽阔，南北延伸17个纬度，东西绵延44个经度，垂直方向从海拔100m到5000m以上，在这样广阔的范围内，热量从南往北或从低到高逐渐降低，水分则从沿海往内陆方向逐渐减少，从而引起明显的植被地带分异。沿纬度方向的变化，从北向南基本上可分为三段，即中温草原、暖温草原与高寒草原3个植被地带；海陆分布所引的植被地带分异，从东往西依次出现森林草原、典型草原与荒漠草原。（一）中温草原地带这一草原地带包括3个生态区，即森林草原生态区、典型草原生态区与荒漠草原生态区。①大兴安岭两侧及冀北山地森林草原生态区②内蒙古高原及西辽河平原典型草原生态区③乌兰察布荒漠草原生态区（二）暖温草原地带①冀北山地、黄土高原东部灌木草原生态区②黄土高原一鄂尔多斯高原暖温典型草原生态区。③西鄂尔多斯、黄土高原西部暖温荒漠草原生态区。（三）高寒草原地带①那曲一玛多高寒草甸生态区②羌塘高原一长江源头高寒草原生态区③北羌塘高原、高寒荒漠草原生态区4、草原生态系统特征：①初级生产者：以旱生、多年生的禾本科植物为主。②消费者：食草动物、家畜、啮齿类为主。③生产力水平：初级生产力水平低，有明显的季节变化，湿热季节可以增加。现存量比森林少，地下生物量比例高。总特征：能流水平低，食物链短而复杂，有机物质、营养物质循环快。放牧是能量流动、物质循环的主要因素，适度放牧可促进生产力发展，动物的践踏有助于种子落入土壤。三、荒漠生态系统：1、荒漠是地球上最耐旱的，以超旱生的灌木、半灌木或小半乔木占优势的，地上部分不能郁闭的一类生态系统。2、分布：它主要分布于亚热带干旱区，往北可延伸到温带干旱地区3、生境：干旱少雨，降水200mm/a，蒸发量降水量，高温、多风、土层薄、质地粗、含有盐分。4、生态系统：生产者：极度稀少、种类贫乏、能适应极恶劣的环境。功能：体内收支达到平衡，最大限度利用有限的水分。消费者：昆虫、啮齿类、鸟类、爬行类以各种方式适应缺水的环境。总特征：荒漠生态系统的初级生产力非常低，低于0.5J/m2·旬。生产力与降雨量之间呈线性函数关系。由于初级生产力低下，所以能量流动受到限制，并且系统结构简单。通常荒漠动物不是特化的捕食者，因为它们不能单依靠一种类型的食物，必须寻觅可能利用的各种能量来源。四、冻原生态系统：1、冻原：北极高山成分的藓类、地衣、小灌木、矮灌木多年生草本组成的植物群落，是寒带植物的代表。2、分布：北冰洋沿岸、亚欧大陆北部和美洲北部，形成大致连续的地带海拔较高的地带上。3、生境：冬季漫长而严寒。夏季短促而凉爽，年降雨量在200-300mm，集中在夏季，蒸发量小，雪被不均匀，土壤在一定深度有永冻层（40cm-200cm），夏季土壤仅能融到15-20cm，常引起土壤沼泽化，这种湿冷条件使植物受到生理干旱影响。4、生态系统：①生产者：地衣、草本、芦苇、矮小木本植物，特点有：多年生、矮小或匍匐生长，种类贫乏、结构简单。②消费者：驯鹿、麝香牛、北极狐、兔，迁移鸟类、双翅目昆虫。③生产力：低下食物链短，任一营养级在数量上改变对其它营养级位有强烈的影响，温度低，细菌分解过程弱，土壤中以植物残体的炭化、泥炭化占优势，腐殖质不能形成，泥炭的积累成为冰原的主要特征。昼夜变化不明显，季节变化明显。