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1、 1第十章森林生态系统类型及其分类第十章森林生态系统类型及其分类森林植物群落分类与排序植被分布规律主要森林生态系统类型 2本章导读本章导读识记:显域植被、隐域植被、泛域植被等概念;主要的植被分类原则与系统;中国植被的分类原则与系统;群落命名方法;植被分布的地带性规律领会:中国森林植被分布的地带性特点;群落的分类与排序简单应用:中国森林植被分布的地带性特点及其经营管理综合应用:主要森林生态系统的特点及其分布 31森林植物群落分类与排序森林植物群落分类与排序分类与排序植被分类的原则与系统群落的命名 41.1分类与排序分类与排序分类分类(classification)人为分类较适宜于应用科学,其依据

2、是事物的特征或对人类的利用价值。如公益林等。自然分类应反映事物内在联系,其依据是事物的亲缘关系、固有特征及其与生境间的固有联系。目前,自然分类法尚未统一与完善,由于自然和社会的背景及科学的发展不同,在世界各地形成不同的学派。 5群落分类的基本途径群落分类的基本途径群落外貌的或结构的途径;环境的途径;多因子或景观途径(景观类型、微景观类型、生物地理群落类型等)生物的分布区途径;群落梯度的手段;优势种的途径;植被动态的途径;层或生活型的途径;层的归并的途径;森林生境型的途径;数码的比较的途径;Braun-Blanquet的植物区系组成的途径。由此形成五大传统的分类地区:北欧或斯堪的纳维亚和由此形成

3、五大传统的分类地区:北欧或斯堪的纳维亚和波罗的海;南欧;前苏联;英国;美国。波罗的海;南欧;前苏联;英国;美国。 6森林生态系统分类的三个方向森林生态系统分类的三个方向植物群落学的方向:以植被的类似性作为分类的基础。排序方法来研究群落空间格局的途径。 森林立地学的方向:以立地性质的同质性作为分类的框架。植物群落方向和立地方向并不完全对立,很多立地分类亦常依靠植被的某些组成和结构上的特征。生态系统分类方向:力图将群落学特征和立地特征结合起来更全面地反映植被各特点。 7排序排序(ordination)将一个地区内所调查的群落样地,按相似性来排定各样地的位序,从而分析各样地间及其与生境间的相互关系。

4、此法称为群落的排序。排序可有两个大的方面(1)直接梯度分析:也可称为梯度分析或直接排序。是研究植物种或植物群落沿着已被认识到、易于测定的环境梯度的分布规律的方法。(2)排序:亦称为间接排序或间接梯度分析。是根据群落本身的属性,如种的相关性,取样的相似性、种的盖度或频度导出抽象的轴或群落变化的方向。 8排序排序(ordination)极点排序法主成分分析(principal components analysis) 9PCA法两方面的不足法两方面的不足PCA指示用于原数据构成线性点集的情况。对于分离的点集,PCA的结果还有助于形象地分类样方点。但对非线性的点集,诸如马蹄形的,PCA却无能为力。如

5、果原始数据对各性状的方差大致相等,而且性状的相关又很小,就找不到明显的主分量。此时取少量主分量所占的信息比例较低。 10无倾向对应分析无倾向对应分析 (Detrended Correspondence Analysis) 11PCA排序图排序图 DCA排序图排序图 12分类与排序分类与排序如果是对群落进行分类,则承认群落是具有边界的有机体;如果是对群落进行乔序,则承认群落是无边界的,是个体论的观点。一般说来,分布于连续生境中的群落具有连续性而无明显可分的边界;分布于间断生境中的群落往往具有明显可分的边界而连续性不明显。如果排序结果构成若干点集时可达到分类目的;如果分类允许重叠时也可反映群落的连

6、续性。 131.2植被分类的原则与系统植被分类的原则与系统植物群落学方向的分类途径:群落外貌途径群落区系组成途径优势种途径 141.2.1植被的外貌分类植被的外貌分类19世纪前半叶,植物地理学家洪堡德(Humboldt)等对植被进行分类就是依靠群落外貌。大致途径:首先从地球表面上最大的植被单位开始,进而将它们划分为越来越小的单位。根据优势植物的生长型和生长环境,将植被分成不同类型或等级。提出16个主要单位是按气候类型相联系的纬度带和经度带来排列的,如森林(forest)、林地(woodland)、草地(grassland)、草甸(meadow)、荒原(fellfield)等。 15植被的外貌分

7、类植被的外貌分类主要单位:群丛(association)便于掌握。即使不知道植物名称或全然不了解任何生态学知识,也能应用这些概念;且这些概念也在早期即已得到普遍应用。 明显的局限性。即单独依靠外貌不能区分生态学关系差异悬殊的类型。当需要分类的主要单位达20个以上时,该途径便不能很好地继续进行。主要用来研究大范围植被的对比,以及植被和气候的关系。对于局部地区植物群落的研究,则应采用以种类组成分析为基础的分类系统。 161.2.2植被的区系组成分类植被的区系组成分类-法瑞学派法瑞学派以植物群落的种类组成作为分类途径,在欧洲南部最为流行,以中欧的法瑞学派(Braun-Blanquet学派)最具代表性

8、。基本观点:植物群落可根据它们的区系组成划分为各种植被类型,就表达植物群落彼此间以及它们与环境之间的关系来说,采用全部组成比任何其他特征均要好。分类过程是通过排列群丛表来实现的。首先在野外做大量的样方,通过排群丛表,找出特征种、区别种,从而达到分类目的。 17区系组成分类区系组成分类分类的基本单位是群丛。群丛:具有一定区系组成和一致外貌并发生于一致生境条件下的一种植物群落。认为群丛是抽象的植被分类等级,群落是具体的实体。群丛和群落的关系类似于种和个体的关系。对植物群落的看法介于有机体概念和连续体概念中间:承认种的分布的连续性,也强调种间的相互作用导致某种不连续性。在某个群落的种类组成中,总有一

9、些种对某一特定关系比其他种表现得更加敏感。可以利用这些在生态关系上具有明显指示性的植物来进行群落分类,称为鉴别种(diagnostic species)。 18diagnostic species鉴别种包括特征种、区别种和恒有伴生种。特征种是指其分布局限在一定的植物群落片段(或样地)的植物种,因而它们能够指示一定的群落和环境。特征种不一定在群落中占优势,而是分布范围较窄,确限度大;特征种包括确限种、偏宜种和适宜种。只有把一定地区所有群落加以调查并通过不同群落类型间的对比后,才能肯定地确定哪些是特征种。在理论上,从群丛到群纲的任何分类等级,都可用特征种来表示它的特征。区别种主要用来区别亚群丛。恒

10、有伴生种总是出现在一个群落分类单位的多数样方中,但不被选定为特征种或区别种。恒有伴生种加特征种构成群丛或更高级分类单位的“特征种组合”。 19法瑞学派的群落分类系统法瑞学派的群落分类系统(阳含熙,卢泽愚.1981) 群落分类单位字 尾例 子 群丛门 division-eaQuerco-Fagea群丛纲 class-teaPhragmitetea群丛目 order-etaliaLittorelletalia群丛属 alliance-ionAgropyro-Rumicion Crispi亚群丛属 suballiance-ion(-esion)Alnion dlutin nosae Ulmion e

11、arpinifoliae群丛 association-etumEricetum tetralicis Elymo-Ammophiletum亚群丛 subassociation-etosumArrhenatheretum elatioris brizetosum群丛变型 variantSalvia variant亚群丛变型 subvariantBromus subvariant群丛相 faciesMeracurialis facies 20区系组成分类区系组成分类法瑞学派用以区分群落的主要工作方法称之为排表比较法。法瑞学派的分类方法是先从较低级的分类单位开始,进而考虑较高级的分类单位,是一种从下

12、至上的一种“堆集的”方法。此法在区别较低级的分类单位时较为适用。 211.2.3优势种途径优势种途径 依据:生境的生态学特征不仅可以借助于植物种的总名录反映出来,而且也可以借助于通过竞争业已成功地取得优势的那些种的生态学特征反映出来。局限性:有的地方树种单一,划分的某一种优势度类型可能占的面积过大,也可能包括各种各样的环境条件,这样的群落单位因异质性过大而不足取。在有些地区,植物种类多,优势种不明显。如划分优势度类型,人为性过强,显得缺乏明确标准。 22优势种途径优势种途径1在北美洲的群落学研究中,注意力往往被局限于群落最高层的优势种,这是因为这些植物最直接地受到气候的影响,它们通常是与地球上

13、气候图式联系着的。此外,在正常情况下,它们对于生态系统的其它成分产生强有力的影响最上层的优势种通常是生态幅较广的植物种,倘若仅局限于群落最高层,分类仍然过于粗糙和一般,在生态学上是不能满意的 23优势种途径优势种途径2芬兰所使用的“森林生境类型”主要是依据灌木、草本甚至苔藓、地衣的优势度。这种方法只有在乔木层的种类象芬兰那样单纯的地区,这样的分类系统才会取得令人满意的效果。 24优势种途径优势种途径3第三种应用优势种概念的途径,是基于普遍考虑群落各层的优势种。按各层优势种的联合来划分植物群落类型,而不只强调某一层。在上层的植物种类生态幅度极大的情况下,可以由从属层的不连续性来提示生态上的格局,

14、这个方法在温带地区业已成功地使用并取得良好的效果。但在亚热带和热带地区,特别是优势种不明显的植被类型中,完全按优势种来对群落加以划分是存在困难的。在英美等国,群系以下时常按照优势种(可按照生物量、密度、高度、覆盖度或其他指标来确定)划分植被类型,这样划分出来的类型可称之为优势度类型。 25群落动态发生演替原则群落分类群落动态发生演替原则群落分类-英美学派英美学派代表人物是F E Clements和A G Tansley特点:对顶级群落和未达到顶级的演替系列群落,在分类时采用不同的处理方法,建立了两个平行的分类系统(顶级群落和演替系列群落),因而称该系统为双轨制分类系统,也有人将该系统称为动态分

15、类系统(dynamic classification)。美国国家地理数据委员会(federal geographic data committee)于1996年制定了一个新的植被分类系统。该系统分为三个水平(区域水平、外貌水平、植物区系水平)八个等级。目前已在美国开始应用。 26英美学派的分类系统英美学派的分类系统(阳含熙阳含熙,卢泽愚卢泽愚.1981)顶级群落(climax)系统 演替系列(series)群落 群系型(formation type) 群系(formation) 群丛(association) 演替系列群丛(associes) 单优种群丛(consociation) 演替系列单

16、优种群丛(consocies) 群丛相(faciation) 演替系列群丛相(facies) 组合(society) 演替系列组合(socies) 集团(clan) 集群(colony) 季相(aspect) 季相(aspect) 属(layer) 属(layer) 271.2.4中国植被中国植被(1980)分类分类侯学煜的中国的植被(1960年)是第一部关于中国植被分类的专著。他根据外貌、结构、区系和生态地理环境等特征把中国植被划分成为27个植被型,近60个群系纲。吴征镒主编的中国植被(1980年),将全国植被划分为10个植被型组,29个植被型,560多个群系。 28中国植被中国植被划分群落

17、的主要依据划分群落的主要依据植物种类组成:基本以优势种为主,有困难时采用标志种。外貌和结构:依据生活型,同时结合寿命。生态地理特征:考虑地质原因,依据热量带来划分。动态特征:考虑演替的方向性。如荒山坡灌草丛可认为是灌丛。在划分高级等级时,侧重于外貌、结构和生态地理方面。在确定中级以下分类单位时,主要侧重于植物种类组成。 29分类单位分类单位采用的主要分类单位为三级植被型(高级单位)群系(中级单位)群丛(基本单位)每一级分类单位之上,各设一辅助单位,即植被型组、群系组和群丛组。根据需要,在一些主要分类单位之下,设亚级如植被亚型、亚群系。 30分类系统分类系统植被型组(Vegetation typ

18、e group) 植被型植被型(Vegetation type) 植被亚型(Vegetation subtype) 群系组(Formation group) 群系群系(Formation) 亚群系(Subformation) 群丛组(Association group) 群丛群丛(Association) 亚群丛(Subassociation) 31概概念念植被型组植被型组(vegetation type group):凡建群种生活型相近而且群落外貌相似的植物群落联合为植被型组。这里生活型是指较高级的生活型植被型植被型(vegetation type):在植被型组内,把建群种生活型(一级或二级

19、)相同或相似,同时对水热条件的生态关系一致的植物群落联合为植被型群系群系(formation):凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为群系。如果群落具共建种,则称共建种群系。群丛群丛(association):凡是层片结构相同,各层片的优势种或共优种相同的植物群落联合为群丛。 32主要类型主要类型10个植被型组:个植被型组: 针叶林、阔叶林、灌草和灌草丛、草原和稀树干草原、荒漠包括肉质刺灌丛、冻原、高山稀疏植被、草甸、沼泽、水生植被 29个植被型:个植被型:寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交林、暖温性针叶林、热性针叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、

20、雨林、珊瑚岛常绿林、红树林、竹林、常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶灌丛、常绿阔叶灌丛、灌草丛、草原、稀树干草原、荒漠、肉质刺灌丛、高山冻原、高山垫状植被、高山流石滩稀疏植被、草甸、沼泽、水生植被 33草类兴安落叶松林草类兴安落叶松林植被型组:针叶林植被型:寒温性针叶林植被亚型:寒温性落叶针叶林群系组:落叶松林、群系:兴安落叶松林群丛:草类兴安落叶松林 341.2.5前苏联苏卡乔夫学派的林型学前苏联苏卡乔夫学派的林型学前苏联林型学的创始人是莫洛佐夫。自莫洛佐夫后却朝着两个对立的方向发展,一是以苏卡乔夫为代表的植物群落-生物地理群落学派,另一个以波格来勃涅克为代表的乌克兰学派,以立地分类作为森

21、林分类的基础。苏卡乔夫学派是按照植物群落的区系组成进行群落分类,特别着重各层的优势种,以林型作为森林的基本单位,但是,他早期认为所谓林型就是植物群落类型,而在后期则提出,应把林型理解为森林生物地理群落类型。关于生物地理群落,他认为是植物群落、动物群落、土壤环境和气候环境相互作用的综合体。 35林型学林型学苏卡乔夫学派最低的分类单位是林型。苏卡乔夫给林型下的经典定义是:林型是一些在树种组成、其他植物层、动物区系、综合的森林生长条件(气候、土壤和水文条件)、植物和环境之间的相互关系、森林更新过程和更替方向上都类似,因而在相同的经济条件下需要采取相同的营林措施的林地的总体。苏卡乔夫要求从生态系统即生

22、物地理群落的层次来认识林型。但在实践上,主张仍以植物群落的界限作为生物地理群落的界线,认为植物群落是鉴别林型的最好标志,并且也认为植物群落在整个生物地理群落中起着主导作用。 36苏卡乔夫学派的林型学苏卡乔夫学派的林型学更高的分类单位,一般采用植物群落学中的群系,即一个群系包括着同一优势种的所有群丛(林型)。与英美学派的群系概念,在范围上要小。按照林型的演替关系,区分基本林型和派生林型。基本林型是在一定自然条件下所形成的比较稳定的林型;派生林型是由基本林型经过火灾、砍伐等干扰影响而形成的林型。有时为了便于在经营上应用林型,还将比较近似的林型合并为经营组。林型合并为经营组的程度决定于经营强度。 3

23、71.2.6应用遥感技术进行森林群落分类应用遥感技术进行森林群落分类地物波谱特征是遥感技术的基础之一。研究森林植被群落波谱特征,就可以根据不同来源(航片、卫片)、不同形式(图像、数据)的遥感信息提取出森林专题信息,为划分森林类型、绘制林相图、清查森林资源、预测预报森林病虫害及森林火灾、合理利用和保护森林资源奠定理论基础。 38分类的基本步骤分类的基本步骤结合各种地学基础资料(地形图、资源调查图件和文字资料等),通过地面实地调查、验证,确立各种植被类型影像特征,建立TM影像的判读解译标志利用假彩色合成TM卫片以及地形图等地学资料,进行目视解译,并做出目视解译图通过实地抽样调查验证,修改目视解译图

24、,形成各种植被类型分布图根据各种资料以及植被类型分布图确定森林群落的分类状况。 391.2.7植物群落分类的数量方法植物群落分类的数量方法进行数量分类的基本单位叫做实体,描述实体数量特征的各个信息项目称为属性在植物生态学研究中,实体可以是样方、地段、群落等在实体上面观测到的各种数据项目(如种的存在或不存在、种的重要值、盖度、频度、高度、胸径、材积、生物量等)以及环境因素的项目(如样地的海拔、坡向、坡度、雨量、日照、土壤深度、养分含量等)都是属性。 40基本问题基本问题数量分类的基本问题是,根据对一组实体按属性记录的原始数据,通过一系列的计算程序,将这组实体进行分类,即按属性对实体分类。称为正分

25、析实体和属性的地位可以对调。也就是说,对同一组数据集合,既可如上所述按属性对实体进行分类,但也可按实体对属性进行分类。称为逆分析分类是根据各实体间的相似关系将实体分成若干组,使组内的实体相当相似,而组间的实体尽量相异,从而实现对植物群落作出比较客观的分类 411.3群落的命名群落的命名法瑞学派对群落的命名基本上采用改变特征种拉丁学名的字尾的方法。群门-ea群纲-etea群目-etalia群属-ion亚属-esion群丛-etum亚群丛-elosum(1)拉丁双名法拉丁双名法 42(2)优势种命名法优势种命名法列出群落中各层主要优势种,采用符号连接的方法。该方法在前苏联、瑞士及我国均普遍采用。各

26、层优势种一般用“-”连接;同层优势种则用“+”连接。Ass. Quercus mongolica-Lespedea bicolor-Carex callitrichos(羊胡子苔草)。Ass. Stipa baicalensis(贝加尔针茅)+Filifolium sibiricum(线叶绣线菊)Ass. Pinus massoniana 43例外情况例外情况当最上层的植物不是群落的建群种,而是伴生种或景观植物,这时用“”来表示层间关系,或用“|”或“()”。如Ass. Caragana microphlla(小叶锦鸡儿)(或|)Stipa grandis (大针茅 )- Cleistogen

27、es squarrasa(糙隐子草)-Artemisia frigida(紫花冷蒿)或Ass.(Caragana microphlla)Stipa grandis-Cleistogenes squarrasa。 44草本植物群落草本植物群落在对草本植物群落命名时,习惯上用“+”来连接各亚层的优势种,而不用“-”。Ass. Caragana microphllaStipa grandis+Cleistogenes squarrasa+Artemisia frigida。 45群系的命名群系的命名群系群系的命名依据是只取建群种的名称,如东北草原以羊草为建群种组成的群系,称为羊草群系。即Form.

28、Aneurolepidium chinense。如果该群系的优势种是两个以上,那么优势种中间用+号连接。如两广地区常见的华栲+厚壳桂群系。即 Form. Castanopsis chinensis+Cryptocary chinensis 46更高单位更高单位群系以上高级单位不是以优势种来命名,一般均以群落外貌-生态学的方法如针叶乔木群落群系组,针叶木本群落群系纲,木本植被型等。 472植被分布规律植被分布规律植被分布的水平地带性植被分布的垂直地带性地带性植被与预兆法则 48影响植被分布的因素影响植被分布的因素陆地生物群落的分布受多种因素影响,起主导作用的是海陆分布、大气环流和太阳辐射量的多少

29、及其季节分配,以及与此相联系的水热状况。(1)纬度纬度(2)经度经度(3)海拔海拔(4)局部地形局部地形 49理想大陆植被分布模式(南北两半球非对称) 50世界植被水平分布的一般规律性世界植被水平分布的一般规律性在南半球没有和北半球相对应的北方针叶林及苔原带。生物群落带大致与纬线平行。在北纬40和南纬40之间由于信风的影响,使得西侧为干旱区域,东侧为湿润的森林区域。在亚热带,北半球的荒漠伸展到海岸,而在南半球,它们只限于沿海地区。 512.1植被分布的水平地带性植被分布的水平地带性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

30、。 522.1.1纬度地带性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生态系统类型沿纬度有规律的更替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) 53陆地自然带(以北半球为例)热 带 雨 林 带热带草原带热带季雨林带热带荒漠带亚热带常绿硬叶林带温带落叶阔叶林带温 带草 原温带荒漠温带落叶阔叶林带亚热带常绿阔叶林带亚 寒 带 针 叶

31、 林 带冰 原 带苔 原 带北回归线赤道北极圈纬度地纬度地带性带性 54欧亚大陆欧亚大陆(包括北非包括北非)纬度地带性纬度地带性由北向南更替的纬度地带性纬度地带性西欧北非系列(大陆西部)冻原-泰加林(寒温性针叶林)-针阔叶混交林-落叶阔叶林-硬叶常绿林和灌丛-亚热带、热带荒漠-热带稀树草原-热带雨林。东欧-西西伯利亚-中亚-阿拉伯系列(大陆中部)冻原-泰加林-温带草原-温带荒漠-亚热带荒漠。东亚系列(大陆东部)冻原-泰加林-针阔叶混交林-落叶阔叶林-常绿阔叶林-季雨林-雨林。 55我国植被分布纬度地带性我国植被分布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

32、成各种热量带:热带、亚热带、温带和寒温带。东部湿润森林区,东部湿润森林区,植被自北向南依次分布着针叶落叶林温带针叶落叶阔叶林暖温带落叶阔叶林北亚热带含常绿成分的落叶阔叶林中亚热带常绿阔叶林南亚带常绿阔叶林热带季雨林、雨林。 56西部:西部:温带半荒漠、荒漠带暖温带荒漠带高寒荒漠带高寒草原带高原山地灌丛草原带我国植被分布纬度地带性我国植被分布纬度地带性 572.1.2经向地带性经向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。有人称之为经度地带性经度地带性。 58经度地带性经度地带

33、性 59经向地带性经向地带性东欧平原表现最为清楚。植被自西北至东南,依次为:冻原森林冻原泰加林针阔叶混交林落叶阔叶林森林草原草原荒漠。北美洲植被的经向变化也表现的非常明显从东向西,植被依次更替为森林草原荒漠森林。 60我国植被分布经度地带性我国植被分布经度地带性我国东西横跨经度约62度。陆地上大气降水的主要来源是海洋蒸发的水汽,我国东临太平洋,西连内陆,受海洋季风影响的程度不同我国从东到西水分条件从湿润到干旱的明显变化,依次分布三大植被区域:湿润森林、半干旱草原和干旱荒漠 61纬度与经度纬度与经度实际上纬度与经度的影响是不同的。纬向地带性是一种严格的自然地理规律,经向地带性是在局部大陆上的一种

34、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。 62中国森林分布中国森林分布 632.2植被分布的垂直地带性植被分布的垂直地带性植被垂直带性:植被带大致与山坡等高线平行,并且具有一定的垂直厚(宽)度。植被垂直带谱(结构):山地植被垂直带的组合排列和更迭顺序形成一定的体系。 64海海拔拔 652100m以上以上 高山灌丛草甸带高山灌丛草甸带1800-2100m山地矮曲林和亚高山草甸带山地矮曲林和亚高山草甸带1100-1800m 亚高山针叶林带亚高山针叶林带1100m以下以下 针叶阔叶混交林带针叶阔叶混交林带长白山垂直带谱长白山垂直带谱 66台湾玉山台湾玉山 67天山天山 68垂

35、直带与水平带的关系垂直带与水平带的关系相似之处:相似之处:(1)植被类型在山体垂直方向上的成带分布和地球表面纬度水平分布顺序有相应性。如热带湿润区的高山森林分布与赤道到极地的水平植被分布向比较,自平地到山顶和自低纬度到高纬度的排列顺序大致相似。(2)垂直带与水平带上相应的植被类型,在外貌上也基本相似。 69垂垂直直带带与与水水平平带带 70不同之处不同之处(1)纬度带的宽度较垂直带的宽度大的多。(2)纬度带的相对连续性,垂直带的相对间断性。(3)纬度带、垂直带植被类型分布顺序的相似性,指群落的优势生活型和外貌,植物种类成分和群落生态结构有很大差异。 71总之总之某一处山系上的植被垂直带谱,是反

36、映该山系所处的一定纬度和一定经度的水平地带性特征,也就是说植被垂直地带性的表现,是从属于水平地带性的特征。二者之间中,水平地带性是基础,由它决定山地垂直地带性。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。 722.3地带性植被与预兆法则地带性植被与预兆法则我国东部森林分布区,森林纬度地带性的基本图式:寒温带针叶林、温带针阔混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带雨林和季雨林。我国森林分布的经度地带性:森林、草原、荒漠 73显域植物群落显域植物群落(z

37、onal plant community) 或称显域植被(zonal vegetation),是随着地带性规律变化的植物群落,它或多或少相应于气候顶极群落,反映着与大区域优势气候条件的密切关系,是在没有显著的人为干扰,在非极端性土壤或中生性生境下发育的植物群落。显域植物群落是指该地带的典型群落或顶极群落,例如,热带雨林在热带是显域植物群落,而常绿阔叶林在亚热带是显域植物群落等等,它们的分布都严格地遵循着特定的地带性,无论是水平地带性或是垂直带性,并充分地反映着特定地带的特性。 74隐域植物群落隐域植物群落(azonal plant community)或称隐域植被(azonal vegetat

38、ion),是可以在几个地带里遇见或任何地带里遇见的植物群落它们很少取决于气候带,它们通常是基本上由极端的土壤条件所控制的土壤顶极群落例如,杂类草草甸、泥炭藓群落、沼泽森林、岩石植被、冲积森林等等。 75泛域植物群落泛域植物群落(extrazonal plant community)或称泛域植被(extrazonal vegetation),是进入邻近地带的岛状植被单位,是由于特殊的生存条件而超越了自己地带分布范围以外的植被例如,一个相当暖温带的成带植被,由于温暖的局部气候,也经常出现在较冷的邻带的南坡相反地,一个较冷带的成带植被,能重复出现在较暖的邻带的北坡,这都是泛域植物群落,或称为超域群落

39、或区外群落(extraregional communities)。 76带内植物群落带内植物群落(intrazonal plant community)或称为带内植被(intrazonal vegetation),是仅在一个植被带内出现的植被单位,通常它们占据着局部的一致的生境。例如:在西南欧山毛榉群落带(Fagion moesiacum zone)干坡上的山毛榉-榛树混交林(Fagus mixed-Corylus coluran-woods)。 77预兆法则预兆法则(preliminary principle) 预兆法则是根据南坡或北坡的植被,可以预测更南或更北地区平地的植物或植物群落,也称

40、之为植物地理预测法则。预兆法则是前苏联学者首先提出的,他认为完全相反的超域现象,可能在极其接近的地点被观察到。就是说,既反映较北方平地条件,又反映较南方平地条件的超域现象例如,如果一条沟谷沿着从西向东的方向穿过草原,那末,在沟谷的北坡和南坡上,就可观察到这样的超域现象,这些现象有时非常显著,完全相反。 78预兆法则预兆法则预兆法则是从广泛的地理学观点来研究植被,可能预报尚未研究地点的植被,并使植被已经消灭的地点的过去的植被特征得到恢复。然而,预兆法则对植被和地形之间的关系作了过于简单的解释;除去坡向以及可能与坡向直接有关的水文条件外,岩层的性质、坡位以及许多其它条件都有重要意义,那末,在山地区

41、域内,它的意义则较小,因为在这里比在平原上较为复杂的生态因素总体,在植物群落分布方面起着作用。固然,坡向在山区内起着很大作用,但坡度和海拔高度的因素也与坡向一起发生影响。 793主要森林生态系统类型主要森林生态系统类型热带雨林亚热带常绿阔叶林夏绿阔叶林北方针叶林青藏高原的高寒植被红树林河南省生物概况 80 813.1热带雨林热带雨林(Tropical forest)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。Amazon BasinCongo BasinSouth-east AsiaBetween 10oN and 10oS分布分布:赤道及其两侧湿润区域 82热带雨林植被特点热带

42、雨林植被特点(1)种类组成极为丰富:种类组成极为丰富:高等植物在高等植物在45000种以上,而且种以上,而且绝大部分为木本;绝大部分为木本;乔木异常高大,常达乔木异常高大,常达46-55米,米,最高达最高达92米;米;富有藤本植物和附生植物。富有藤本植物和附生植物。 83Tall trunk and broad crown 84攀援植物攀援植物 85附生植物附生植物Epiphyte 86(2)群落结构复杂群落结构复杂乔木乔木分为3层:第一层:高30-40米以上,树冠宽广,有时呈伞型,往往不连接;第二层:一般在20米以上,树冠长、宽相等;第三层:10米以上,树冠锥形而尖,生长极其茂密。幼树及灌木

43、层幼树及灌木层稀疏的草本层稀疏的草本层地面裸露或有薄层落叶地面裸露或有薄层落叶藤本植物及附生植物发达。藤本植物及附生植物发达。 87Emergent LayerCanopy LayerMiddle LayerShrub Layer andUnderstorey垂直结构垂直结构 88(3)乔木的特殊构造乔木的特殊构造A板状根: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。 89Buttress root 90B 裸

44、芽裸芽 91C 叶子叶子乔木叶子在大小、形状非常一致, 全缘,革质,中等大小。 92D 茎花茎花 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。 93E 多昆虫传粉 94(4)无明显季相交替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。 95(5)动物丰富动物丰富热带雨林是地球上动物种类最丰富的地区。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。 96热带雨

45、林的特点热带雨林的特点种类组成特别丰富 群落结构复杂,树冠不齐,分层不明显藤本植物及附生植物极丰富常具板状根和支柱根茎花现象很常见寄生植物很普遍热带雨林的植物终年生长发育动物种类极其丰富 97海南三亚?海南三亚?蜈之洲蜈之洲 98海南三亚海南三亚蜈之洲蜈之洲海露兜?海露兜? 99印度马来雨林群系印度马来雨林群系此群系包括亚洲和大洋洲所有的热带雨林。其特点是以龙脑香科为优势,缺乏具有美丽大型花的植物和特别高大的棕榈科植物,但具有高大的木本真蕨八字沙椤属(Alsophila)以及著名的白藤属(Calamus)和兰科附生植物。世界热带雨林的三大群系类型世界热带雨林的三大群系类型 100非洲雨林群系主

46、要分布在刚果盆地,面积约为60万平方公里。非洲雨林的种类虽然比较贫乏,但有大量的特有种。其中棕榈科植物尤其引人注意,如棕榈、油椰子等,咖啡属种类很多(全世界具有35种,非洲占20种)。然而在西非却以楝科为优势,豆科植物也占有一定的优势。非洲雨林群系非洲雨林群系 101该群系以亚马逊河河流为中心 ,为300万平方公里以上。豆科植物是优势科,藤本植物和附生植物特别多,凤梨科、仙人掌科、天南星科和棕榈科植物也十分丰富。美洲雨林群系美洲雨林群系 102我国的热带雨林主要分布在台湾省南部、海南岛、云南南部河口和西双版纳地区。此外,在西藏自治区墨脱县境内也有热带雨林的分布,这是世界热带雨林分布的最北边界。

47、 我国的热我国的热带雨林带雨林 103雨林以桑科的见血封喉(Antiaris toxicaria)、大青树(Ficus altissima)、马椰果(Ficusglomerata)、菠萝蜜(Artocarpus spp.),无患子科的番龙眼以及番茄枝科、肉豆蔻科、橄榄科和棕榈科的一些植物等。 世界雨林分布的最北边缘。 附生与寄生植物较少。 龙脑香科的种类和个体数量不如东南亚典型雨林多。 小型叶的比例较大。 表现出一定程度上的季节变化。 我国的热带雨林特点我国的热带雨林特点 104常绿阔叶林发育在湿润的亚热带气候地带。常绿阔叶林主要由樟科、壳斗科、山茶科、金缕梅科等科的常绿阔叶树组成。南北美洲、

48、非洲、大洋洲均有分布,但分布的面积都不大。在亚洲除朝鲜、日本有少量分布外,以我国分布的面积最大。3.2亚热带常绿阔叶林亚热带常绿阔叶林 (Subtropical evergreen broad-leaved forest) 105我国常绿阔叶林的特点我国常绿阔叶林的特点主要由壳斗科的栲(Castanopsis)、青冈(Cyclobalanopsis),樟科的樟、润楠(Machilus),山茶科的木荷(Schima)等属的常绿乔木组成,还有木兰科、金缕梅科的一些种类。分布区域广大 。分为四个植被亚型:典型常绿阔叶林:栲类林、青冈林、石栎林、润楠林、木荷林。季风典型常绿阔叶林:栲-厚壳桂林、栲-木

49、荷林。山地常绿阔叶苔藓林:栲类苔藓林、青冈苔藓林。山顶苔藓矮曲林:杜鹃矮曲林、吊钟花矮曲林。 106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,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。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。 107大叶青冈大叶青冈绞股蓝绞股蓝异叶天仙果异叶天仙果 108由夏季长叶冬季落叶的乔木组成的森林称为夏绿阔叶林或落叶阔叶林。它是在温带海洋性气候条件下形成的地带性植被。分布在中纬度湿润地区。3.3夏绿

50、阔叶林夏绿阔叶林 (Summer green broad-leaved forest) 109夏绿阔叶林主要分布在西欧,并向东伸延到前苏联欧洲部分的东部。分布分布在我国主要分布在东北和华北地区日本北部、朝鲜、北美洲的东部和南美洲的一些地区也有分布。 110森林特点森林特点优势树种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;成层结构明显成层结构明显:乔木、灌木、草本层;乔木层组成单纯:乔木层组成单纯:常为单优种,高15-20米。乔木大多是风媒花植物。灌木层比较发达,草本层也比较茂密。林中藤本植物不发达。季相变化十分显著。水果品质很好 111 112动物动物哺乳动物有鹿、獐、

51、棕熊、野猪、狐、松鼠 1133.4北方针叶林北方针叶林(Boreal Forest)针叶林是指以针叶树为建群种所组成针叶林是指以针叶树为建群种所组成的各种森林群落的总称。的各种森林群落的总称。北方针叶林就是指寒温带针叶林,它北方针叶林就是指寒温带针叶林,它是寒温带的地带性植被。是寒温带的地带性植被。 114寒温带针叶林主要分布在欧洲大陆北部和北美洲。分布分布 115森林特点森林特点种类贫乏,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。 116 117动物动物驼鹿

52、、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。 1183.5青藏高原的高寒植被青藏高原的高寒植被 青藏高原面积辽阔,跨有约12个纬度和24个经度。地处亚热带和温带,四周为迥然不同的自然环境所围绕,其平均海拔高度在4500米以上。飞机鸟瞰 119青藏高原带青藏高原带地理位置:甘肃、四川、青海、云南、西藏部分地区,系高山峡谷地形,相对高差在1000m以上。气候特点:比较寒凉,降雨量较大,湿度大。植被特点:主要以冷杉属和云杉属为优势的暗针叶林。本区是我国重要林区之一,林分蓄积量大,但山高坡陡,难于开发。 120青藏高原植被青藏高原植被 121青藏高原植被特点青藏高原植被特点热量丰富,植被分布界限高大陆性强,植被的旱生性显著植被带宽广高原上的山地植被垂直带明显 122高原地带性高原地带性植被分布大致由东南向西北,随着地势逐渐升高,

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