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生态学-第五章 陆地生态系统与水域生态系统
陆地生态系统生产的有机质: 102×109 T
森林:58 ×109 T,占56.8%(草 地20.8 ×109T
农作物占:10.5 ×109 T)
热带雨林 常绿阔叶林 落叶阔叶林 北方针叶林
(1)、热带雨林
热带雨林:指热带高温高湿地区那种茂密高耸而常绿的森林类 型。 1)、位置 赤道及其两侧的湿润区域。 2)、气候特点 a、终年高温多雨。年平均气温26度以上。年降雨2500-4500毫米,全年 均匀分布,无明显旱季。这里无明显的季节变化。 b、热带雨林中土壤和岩石的风化作用强烈,其风化壳可达100米。土 壤养分极为贫瘠,而且为酸性。 c、雨林所需要的营养成分,几乎全储存在植物中,每年一部分植物死 去,在高温高湿条件下,有机物分解很快,能迅速直接被的树根和真 菌所吸收,形成一个几乎封闭的循环系统。
以内蒙古草原为例。生态系统服务功能 的总经济价值为3325.9*108元/a;在各种服务 功能中,水土保持的价值最为重要
4、荒漠生态系统
荒漠:是地球上最耐旱的,以超旱生的灌木、半 灌木或小半灌木占优势的地上部分不能郁闭的生态 系统。 主要分布在亚热带干旱区,年降水少于200毫米, 有些小于50毫米或终年无雨,形成戈壁或沙漠。
(4)、北方针叶林
1)、分布 分布在北半球高纬度地区。 2)、气候特点: 处于寒温带,年均温0度以下。冬季寒冷,夏季温 暖而短暂,土壤有永冻层。年降水400-500毫米,集 中在夏季。土壤为棕色针叶林土。
3)、森林特点
种类贫乏,乔木以松、云杉、冷杉、铁杉、落叶松等 树种占优势,多为单优种,树高20米上下。灌木层 稀疏,草本组成的地被层很发达,并常具各种蕨类。 枯枝落叶很厚,分解缓慢,形成毡状层,树木根系较 浅。
植被类型呈现从低纬度向高纬度或沿经度方 向从高到低的有规律分布,这种现象称为植被 水平分布。包括纬度地带性和经度地带性。
陆地生态系统的水平分布格局
纬度地带性:由于热量沿纬度的变化,出现 生态系统类型有规律的更替,如从赤道向两极依次 出现热带雨林(Tropical forest)、亚热带常绿阔叶 林(Subtropical evergreen forest)、温带落叶阔叶林 (Temperate deciduous forest)、寒温带北方针叶林 (Taiga, coniferous forest)、苔原(Tundra)。即纬度 地带性(植被类型呈现从低纬度向高纬度的有规律 分布)。
C、乔木的特殊构造 板状根: 有些种类的树干基部常会长出多姿多态的板状根,从树干的基部2至3米处伸出, 呈放射状向下扩展。有些则生长着许多发达的气根,这些气根从树干上悬垂下来, 扎进土中后,还继续增粗,形成了许许多多“树干”,大有一木成林的气势,非 常壮观。 叶子 乔木叶子在大小、形状非常一致, 全缘,革质,中等大小。 茎花 由短枝上的腋芽或叶腋的潜伏芽形成,且多一年四季开花。有些种类的树如波 罗蜜、可可等,在老树树干或根颈处也能开花结果,成为热带雨林中特有的老茎 生花现象。 多昆虫传粉
1)、中温草原 包括东北松嫩平原入内蒙古高原 主体部分,天然草原保存较好 ,有发达的畜牧业。 部分被开垦为农田,是我国小麦的主产区之一。
2)、暖温带草原 包括黄土高原及其邻近地区和鄂 尔多斯高原的大部分。
3)、高寒草原地带主要分布在青藏高原
(3)、草原生态系统的功能
提供净初级生产力、碳蓄积与碳汇、调节 气候、涵养水源、水土保持等。
d、无明显季相交替 每一种植物都终年进行生长活动,仍有其生命活动 节律。乔木叶子平均寿命13-14个月,零星凋落,零 星添新叶。多四季开花,但每个种都有一个多少明 显的盛花期。
4)、动物丰富
热带雨林是地球上动物种类最丰富的地区。如巴拿
马附近的一个面积不到0.5平方公里的小岛,就有哺
乳动物58种。
(2)、常绿阔叶林
温度、降水随海拔变化:海拔高度每上升100 米,气温下降0.6度。相当于平地北移60公里。 降水最初随高度的增加而增加,但达到一定界 限后,降水量又开始降低。
垂直地带性:由于海拔高度的变化,引起自 然生态系统有规律地垂直交替。
垂直带谱:随着海拔的升高而依次出现的植 被带的具体顺序。
垂直带特点
垂直带谱的基带与该山体所地区的水平地带 性植被相一致。越 向高纬度,垂直带谱越简单, 极地为冻原带,水平带与垂直带重合。
根据湿地的广义定义,河流、湖泊、沼泽、珊瑚礁、都 是湿地;此外湿地还包括人工湿地,如水库、鱼(虾) 塘、盐池、水稻田等。
湿地广泛分布于世界各地,从冻土地带到热带都有湿地, 但迄今没有全球湿地资源的精确数字。据世界保护监测 中心的估测,全球湿地面积约为570万km2 (也有人估 计为850万km2),占地球陆地面积的6%,其中湖泊占 2%,藓类沼泽占30%,草本沼泽占26%,森林沼泽占 20%,洪泛平原占15%。世界红树林的面积约24万km2, 珊瑚礁约60万km2。
就世界而言,湿地经历着退化、丧失和恢复的过程。
湿地公约将湿地分为3类,其分类的基本层 次如下:
(1) 海洋/海岸湿地:主要有浅海水域; 河口; 泻湖;盐湖;滩涂。
(2) 内陆湿地:主要有河流;湖泊;沼泽; 泥炭;冻土。
(3) 人工湿地:主要有水产养殖;灌溉地; 污水处理池;水库。
我国湿地分为5类。
我国纬度地带性:
从南自南沙群岛,北至黑龙江,跨50多个纬 度,由于纬度的差异,从南向北形成各种热量带: 热带、亚热带、温带和寒温带。与此相应,在湿润 森林区域内,植被类型由南到北顺序为:热带雨林、 亚热带常绿阔叶林区、温带落叶阔叶林、寒温带针 叶林区。
陆地生态系统的垂直分布格局
3)、海拔:温度(100-0.6°)、降水
第四节 陆地生态系统与水域生态系统
一、陆地生态系统 二、水域生态系统
一、陆地生态系统
1、概述 2、森林生态系统 3、草地生态系统 4、荒漠生态系统
1、概述
(1)、陆地生态系统的特点
1)、温度变化大、空气温度的变化和极端性 比水环境更加明显
2)、水分、热量等重要生态因素的不均匀分 布、组合,为生物的生存和发展提供了多种多 样的生存环境。
(3)、落叶阔叶林
又称夏绿林,冬季落叶,夏季绿叶。分布在中纬度 湿润地区。
1)、气候
年均温8-14度,年降水500-1000毫米,雨量分布不 均 。四季分明, 冬季寒冷,夏季温暖,树木仅在暖 季生长,入冬前树木叶子枯死并脱落。土壤较为肥 沃。
2)、森林特点 a、优势树种为壳斗科的落叶乔木、其次为桦木科、 槭树科、杨柳科的一些种; b、成层结构明显,乔木、灌木、草本层; c、乔木层组成单纯,常为单优种,高15-20米。 d、灌木层比较发达,草本层也比较茂密。 3)、动物 哺乳动物有鹿、獐、棕熊、野猪、狐、松鼠。
在同一纬度内,经度不同也影响山体植被的 垂直带谱。如长白山(东经128度)、西部的天 山(东经86度),两者均北纬42度。但长白山距 海较近,属温带针阔叶混交林,天山位于内陆, 属荒漠范围。
森林生态系统
2、森林生态系统
森林面积及生产力:
人类采伐前:6×109hm2 (45.8%)
1985年:4.17 ×109hm2 (31.7%)
2)、热带草原
分布在热带、亚热带,特点是在高大禾草(2-3 米)下散生一些不高的乔木,又称为稀疏草原或萨 王纳。终年温暖,雨量达1000毫米以上,在高温多 雨下,土壤淋溶强烈,比较贫瘠。一年中存在一到 两个干旱期,野火频繁,限制森林的发育。
(2)、中国不同草原区域的基本特点
中国草原属于温带草原,又可细分为中温草原、 暖温草原和高寒草原3类,总面积约3.2亿公顷。
草地分为:
草原:由耐旱的多年生草本植物组成,在 地球表面占据特定的生物气候地带。
草甸:喜湿润的中生草本植物组成,出现 在河漫滩湿地和林间空地。
1)、温带草原Steppe, Prairie, Pampa :
夏季温和,冬季寒冷,春季或晚夏有一明显的干 旱期。由于低温少雨,草群较低,其地上部分高度 不超多1米,以耐寒的旱生禾草为主。
3)、土壤与大气的直接接触,为生物提供了 丰富的营养物质。
(2)、陆地生态系统分布格局
1)、纬度:随纬度升高温度有规律变化 纬度引起太阳高度角、季节变化,导致太阳辐射量
不同,产生热量差异。如从赤道到两极,每增加 一个纬度,温度降低0.5-0.7度。
2)、经度:海陆、大气环流
经度地带性: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变化, 即由沿海的湿润区的森林,经半干旱的草原到 干旱区的荒漠(植被因水分状况而按经度呈带 状依次更替。)。
➢ 1971年全球政府间的湿地保护公约《关于特别作为 水禽栖息地的国际重要湿地公约》(简称《湿地公 约》)诞生;
➢ 到1999年已有96个国家加入《湿地公约》。 ➢ 我国于1992年正式加入。
湿地是开放水域与陆地之间过渡性的生态系 统,它兼有水域和陆地生态系统的特点,具 有独特的结构和功能。
湿地生态系统的功能:天然的基因库;潜在 资源;净化功能;气候和水文调节等功能。
指分布在亚热带湿润条件下并以壳斗科、樟科、山 茶科、木兰科等常绿阔叶树种为主组成的森林生态 系统。
1)、气候特点 夏季炎热多雨,冬季少雨而寒冷,春秋温和,四季
分明。年均温16-18度。年降雨1000-1500毫米,主要 分布在4-9月,冬季降水少,但无明显旱季。
2)、森林特点
结构较热带雨林简单,高度明显降低,乔木分 为两个亚层,上层一般高20米左右,以壳斗科、 樟科、山茶科常绿树种为主;第二亚层高10-15 米,以樟科、杜英科等树种为主。灌木层明显, 但稀疏,草本层以蕨类为主。藤本植物与附生 植物常见,但不及热带雨林繁茂。
4)、动物
驼鹿、马鹿、驯鹿、黑貂、猞猁、雪兔、松鼠、松鸡、 飞龙等及大量的土壤动物和昆虫。