第十二章陆地生态系统第十二、十三章较详细地介绍了地球上最主要.DOC

第十二章 陆地生态系统 第十二、十三章较详细地介绍了地球上最主要的两个生态系统类型，即陆地生态系统与水域生态系统。认识生态系统的多样性和变化规律，是为了更好的保护生态环境和恢复已经退化的生态系统，也是实现可持续发展的重要保证。 第一节概述 因受地理位置(纬度、经度)、气候及下垫面的影响，地球上的生态系统是各式各样的，首先可以分出水域生态系统与陆地生态系统两大类。 陆地生态系统是地球上最重要的生态系统类型，包括森林、草原、荒漠等类型。它为人类提供了居住环境以及食物和衣着的主体部分。与水域生态系统比较，陆地生态系统的太阳光充足，但空气中CO2稀少，限制了植物的光合作用，能量与物质的周转速率要慢得多。与水域环境不同，这里无水的浮力，温度变化大，而且多数营养物质由土壤溶液进入生物体。因此，生物选择了发达的支持组织、保护组织与吸收组织。 一、影响陆地生态系统分布的因素 地球上的陆地生态系统是形形色色的，它们的分化与分布受多种因素所影响，其中起主导作用的是水陆分布和由于各地太阳高度角的差异所导致的太阳辐射量的多少及其季节分配，以及与此相联系的水热状况。 (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星现有规律的变化(表12-1) 北纬(度) 天文辐射量/J* cm-2* a-1 地面可能辐射量/J* cm-2* a-1 0 1.34×106 7.83×105 20 1.27×106 7.20×105 40 1.06×106 6.20×105 60 7.62×105 4.40×105 90 5.57×105 - 辐射量的不同引起热量的差异，从赤道往两极，每移动一个纬度(平均111km，在0°-10°低纬地区一纬度约110.57km,90°时为111.7 km)气温平均降低0.5-0.7℃。由于热量沿纬度的变化，出现生态系统类型有规律的更替.如从赤道向北极依次出现热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、北方针叶林与苔原，即所谓纬向地带性。 (二)经度 在北美大陆和欧亚大陆，由f.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180 m。气温下降1℃上下而降水量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。 此外，地形与岩石性质对生态系统的分布也有重大影响。如我国青藏高原的隆起，改变了大气环流，使我国亚热带出现了大面积常绿阔叶林;在同地上范围内，酸性岩石与碱性岩石地区分布了性质不同的生态系统， 二、陆地生态系统的水平分布格局 不少生态学家对陆地生态系统的水平分布模式进行过研究。其中，概括的比较全血的如德国生态学家H. Walter(1964,1968)根据G.Troll的工作所归纳的“均衡大陆 ( average continent )植被模式图(图12-1) ,在这张图上，把地球上所有的大陆合在一起。而不改变它们的纬度，所列虽为植被类型，实际上即不同的生态系统类型。从图12-1看到，在南半球没有和北半球相对应的寒温率针叶林与苔原，植被带大致与纬线平行，证实了纬度地带性的存在。值得注意的是，在北纬40度和南纬40度之间的东侧，由于信风的影响，东西两侧是不对称的。西侧有干旱区，而东侧为湿润的森林，但我国南方大面积的亚热带常绿阔叶林在图上没有得到适当的反映。 上述陆地生态系统的分布格局，通过世界植被图(12一2)可以大体上得到证实。 三、陆地生态系统的垂直分布格局 如前所述，山地随海拔的升高，环境梯度发生有规律的变化，引起山地垂直地带的出现。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，被称为山地垂直带谱。不同自然地带的山地，其垂直带谱是不同的。一般讲来，山麓分布了当地平原上的生态系统类型，更高一些它们被更加中生和对温度要求较低的类型所代替，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。它们与水平带的关系可以概括为下列图式(图12一3)。 最理想的山地垂直带谱是热带岛屿上的高山，这里可以看到从赤道至两极的所有生态系统类型。但应指出的是，垂直带永远不能完全符合于水平带。其原因是： 1.最理想的垂直带是热带岛屿山地，