第十二章陆地生态系统

生态系统生态学

——地球上生态系统的主要类型及其分布因受地理位置(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，总体上可分为

陆地生态系统水域生态系统第十二章陆地生态系统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。第十二章陆地生态系统第一节陆地生态系统分布的基本规律第二节森林生态系统第三节草地生态系统（自学）第四节荒漠生态系统（自学）第一节陆地生态系统分布的基本规律

一、影响陆地生态系统分布的因素陆地生态系统的分布受多种因素的影响，起主导作用的是水陆分布和各地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。第一节陆地生态系统分布的基本规律（一）纬度（二）经度（三）海拔第一节陆地生态系统分布的基本规律（一）纬度第一节陆地生态系统分布的基本规律随纬度升高温度有规律的变化（纬度引起太阳高度角变化，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。第一节陆地生态系统分布的基本规律由于热量沿纬度的变化，出现生态系统类型有规律的更替，从赤道向两极依次出现热带雨林亚热带常绿阔叶林温带落叶阔叶林寒温带北方针叶林苔原即，植被分布的纬向地带性第一节陆地生态系统分布的基本规律纬向地带性：植被类型从低纬度向高纬度呈现有规律的分布现象第一节陆地生态系统分布的基本规律（一）纬度（二）经度（三）海拔第一节陆地生态系统分布的基本规律（二）经度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——植被分布的经度地带性以北美大陆和欧亚大陆最明显第一节陆地生态系统分布的基本规律第一节陆地生态系统分布的基本规律经度地带性：植被因水分状况呈现按经度带状依次更替。第一节陆地生态系统分布的基本规律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，这种现象称为植被分布的水平地带性（或植被水平分布）。包括纬度地带性和经度地带性。第一节陆地生态系统分布的基本规律中国植被的纬度地带性规律从南自南沙群岛，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。第一节陆地生态系统分布的基本规律东部湿润森林区寒温带针叶林、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。第一节陆地生态系统分布的基本规律中国植被分布的经度地带性我国东西横跨经度约62度。东临太平洋，西连内陆，受海洋季风影响的程度不同，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。第一节陆地生态系统分布的基本规律（一）纬度（二）经度（三）海拔第一节陆地生态系统分布的基本规律（三）海拔海拔高度每上升100米，气温下降0.6度。降水最初随高度的增加而增加，达到一定界线后，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更替。——植被分布的垂直地带性第一节陆地生态系统分布的基本规律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。第一节陆地生态系统分布的基本规律台湾玉山垂直带谱：随着海拔的升高而依次出现的植被带的具体顺序。第一节陆地生态系统分布的基本规律天山第一节陆地生态系统分布的基本规律长白山植被垂直带结构自下而上依次为：落叶阔叶林针阔叶混交林寒温性常绿针叶林矮曲林高山冻原第一节陆地生态系统分布的基本规律垂直带特点垂直带谱的基带与山体所在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。同一纬度内，经度不同也影响山体植被的垂直带谱。第一节陆地生态系统分布的基本规律植被分布的三向地带性纬度、经度、海拔三个方向上植被类型有规律的带状分布。纬度地带性、经度地带性、垂直地带性第十二章陆地生态系统第一节陆地生态系统分布的基本规律第二节森林生态系统第三节草地生态系统（自学）第四节荒漠生态系统（自学）第二节森林生态系统在人类大规模砍伐之前，世界森林面积约60亿公顷，占地球陆地总面积的45.8％。至1985年，森林面积下降到41.47亿公顷，占陆地总面积的31.7%，仍为地球上最重要的陆地生物群落类型。第二节森林生态系统地球上森林的主要类型有热带雨林亚热带常绿阔叶林温带落叶阔叶林北方针叶林第二节森林生态系统热带雨林分布在赤道及其两侧的湿润区域，是目前地球上面积最大，近1700万平方公里，约占地球上现存森林面积的一半，对维持人类生存环境起作用最大的森林生态系统。第二节森林生态系统主要分布在3个区域东南亚的一些岛屿南美洲的亚马逊盆地非洲的刚果盆地AmazonBasinCongoBasinSouth-eastAsiaBetween10oNand10oS第二节森林生态系统世界热带雨林的三大群系类型印度马来雨林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，但具有高大的沙椤属以及著名的白藤属和兰科附生植物。第二节森林生态系统非洲雨林群系分布在刚果盆地，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。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)。第二节森林生态系统美洲雨林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。AmazonBasinCongoBasinSouth-eastAsia第二节森林生态系统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。第二节森林生态系统气候特点（1）终年高温多雨。年平均气温26℃以上，月平均温度多高于20℃。年降水2500～4500毫米，全年均匀分布，无明显旱季。温度的日变幅2～9℃，多在中午降大雨，雨后很快天晴。常年多云雾，日照率低。第二节森林生态系统（2）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，且为酸性。第二节森林生态系统（3）有机物矿质化速度快，且很快吸收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，很快矿质化，并直接被树根和真菌所吸收，形成一个几乎封闭的循环系统。分解指数K第二节森林生态系统热带雨林植被特点：（1）种类组成极为丰富高等植物在4万5千种以上，绝大部分是木本。第二节森林生态系统第二节森林生态系统攀援植物藤本植物及附生植物极丰富第二节森林生态系统附生植物第二节森林生态系统热带雨林中生物资源极为丰富，而且生物种群大多是K—对策。一旦植被破坏后，很容易引起水土流失，导致环境退化，而且在短时间内不易恢复。因此，热带雨林的保护是当前全世界关心的重大问题，它对全球的生态效应都有重大影响。例如，对大气中O2和CO2浓度平衡的维持具有重大意义。第二节森林生态系统（2）群落结构复杂乔木一般可分三层：第一层：30～40米以上，树冠宽广，呈伞形，往往不连续；第二层：20米以上，树冠长，宽相等；第三层：10米以上，树冠锥形而尖，生长极密。幼树及灌木层，稀疏的草本层，地面裸露或有薄层落叶第二节森林生态系统ShrubLayerandUnderstoreyMiddleLayerCanopyLayerEmergentLayer第二节森林生态系统藤本植物及附生植物发达。附生植物生长在乔木、灌木或藤本植物的枝叶上，其组成从藻、菌，苔藓、蕨类到高等有花植物均有。第二节森林生态系统（3）乔木具有特殊构造①板状根第二节森林生态系统第一层乔木最发达，第二层次之。每一树干具1一10条，一般3—5条，高度可达地面上9m。第二节森林生态系统②裸芽③乔木的叶子在大小，形状上非常一致，全绿，革质，中等大小。幼叶多下垂，具红、紫、白、青等各种颜色。第二节森林生态系统④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。第二节森林生态系统⑤多昆虫传粉第二节森林生态系统(4)无明显季相交替组成雨林的每一个植物种都终年进行生长活动，但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。第二节森林生态系统(5)动物种类极其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。第二节森林生态系统

热带雨林生态系统中能流与物质流的速率都很高，呼吸消耗量也很大。太阳能固定量为3.4×107焦／米2·年，光能利用率约1.5%，净第一生产力为29.8t/公顷，为农田平均光能利用率的2倍。

热带雨林是陆地生态系统中生产力最高的群落类型。第二节森林生态系统地球上森林的主要类型有热带雨林亚热带常绿阔叶林温带落叶阔叶林北方针叶林亚热带常绿阔叶林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。它是亚热带湿润季风气候下的产物，主要分布于欧亚大陆东岸北纬22～40℃之间。我国的常绿阔叶林是地球上面积最大、发育最好的一片。第二节森林生态系统第二节森林生态系统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。第二节森林生态系统2.森林特点

结构较之热带雨林简单，高度明显降低。乔木分两个亚层：上层：20米左右，以壳斗科、樟科、山茶科常绿树种为主；

第二亚层：10-15米，以樟科、杜英科等树种为主。第二节森林生态系统

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。

地上生物量与净生产力均较热带雨林为低。第二节森林生态系统地球上森林的主要类型有热带雨林亚热带常绿阔叶林温带落叶阔叶林北方针叶林第二节森林生态系统落叶阔叶林又称夏绿林，冬季落叶，夏季绿叶。它是在温带海洋性气候条件下形成的地带性植被。第二节森林生态系统分布在西欧，前苏联欧洲部分的东部。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第二节森林生态系统1.气候特点年均温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。第二节森林生态系统2.森林特点（1）由杨柳科、桦木科、壳斗科等科的乔木组成大多是风媒花植物（2）季相变化显著（3）群落结构清晰，分为乔木层、灌木层和草本层乔木层常为单优种，高15～20米灌木层和草本层比较发达

藤本植物不发达第二节森林生态系统地球上森林的主要类型有热带雨林亚热带常绿阔叶林温带落叶阔叶林北方针叶林第二节森林生态系统北方针叶林BorealForest

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。

北方针叶林是指寒温带针叶林，它是寒温带的地带性植被。分布在北半球高纬地区，面积约200万km2，仅次于热带雨林，居第二位。第二节森林生态系统寒温带针叶林主要分布在欧洲大陆北部和北美洲。第二节森林生态系统1.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。第二节森林生态系统2.森林特点（1）种类贫乏以松、云杉、冷杉、铁杉、落叶松等树种占优势，多为单优种

组成单一，便于采伐，在世界工业木材总产量(约14亿立米)中，一半以上采自针叶林。第二节森林生态系统第二节森林生态系统夏季温凉、冬季严寒。外貌十分独特。群落结构十分简单第二节森林生态系统

(2)灌木层稀疏

(3)地被层很发达。以贫养的常绿小灌木和草本植物组成，具各种藓类。

(4)枯枝落叶层厚分解缓慢，常与藓类一起形成毡状层第二节森林生态系统(5)树木根系较浅。对土壤冻结层的适应(6)动物活动的季节性明显第二节森林生态系统动植物的适应动植物具有很好的适应此区域生活的特点。叶子针型有利于承受雪压动物大体型有利于保存热量（如熊)短的突出部位，如耳朵、腿、尾巴、鼻子.动物具有发达的毛皮和羽毛第二节森林生态系统地球上森林的主要类型有热带雨林亚热带常绿阔叶林温带落叶阔叶林北方针叶林第二节森林生态系统中国森林地理分布（一）寒温带针叶林带（北方森林）地理位置：大兴安岭北部山地气候特点：冬季寒冷漫长，

较干燥，夏季温暖短暂。植被特点：植物种类较少，

主要组成树种是

兴安落叶松。

群落结构简单。第二节森林生态系统（二）温带针叶阔叶混交林带地理位置：东北东部山地气候特点：冬季寒冷漫长，夏季温暖短暂。降水集中

在气温较高的夏季，低山丘陵。植被特点：以红松为主构成的针阔混交林，除红松

外，主要的伴生树种有：红皮云杉、臭松、

紫椴、枫桦、水曲柳、春榆等。

灌木种类较多。目前状态：原始阔叶红松林反复破坏后形成次生的

落叶阔叶林。第二节森林生态系统（三）暖温带落叶阔叶林带地理位置：辽宁中部以南，秦岭南京以北。气候特点：冬季较冷，夏季炎热多雨，降水多

分布于夏季。植被特点：植物种类较多，主要组成树种是栎类、

油松、侧柏等。群落结构较复杂。森林资源少而分散，开发早，人口密集。

经济林较多。第二节森林生态系统（四）亚热带常绿阔叶林带地理位置：秦岭以南至广东、广西、云南、福建部分

地区。气候特点：冬季温和，夏季炎热，春夏多梅雨，降水

量较多，且全年分配均匀。植被特点：植物种类较多，主要森林类型为常绿阔叶

林，组成树种以马尾松、壳斗科等为主。

此外也有大片竹林。是我国主要的杉木、马尾松林区。第二节森林生态系统（五）热带雨林、季雨林带地理位置：福建、广东、广西、云南、海南部分

地区，台湾。气候特点：高温多雨，年雨量1000－3000mm，季雨

林区全年有湿热、干凉两种气候特征。植被特点：植物种类丰富，进入中上层的主要组成树

种有楝科、樟科、大戟科等。原始雨林、季雨林已很少，大部沦为次生林或灌丛

草地。第二节森林生态系统热带雨林一般特征：种类成分特别丰富林内附生植物、

藤本植物发达大乔木具有板状根（六）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。第二节森林生态系统（七）蒙新区地理位置：主要为新疆、内蒙古部分山地。气候特点：大陆性气候，干燥少雨，寒暑变化剧烈。

山地降雨量可达400－700mm。植被特点：森林出现在高大山体的一定海拔高度上，

森林组成以云杉为主。第二节森林生态系统第十二章陆地生态系统第一节陆地生态系统分布的基本规律第二节森林生态系统第三节草地生态系统第四节荒漠生态系统第三节草地生态系统草地生态系统是地球上最重要的陆地生态系统类型之一。以多年生草本植物占优势，辽阔无林，在原始状态下常有各种善于奔跑或营洞穴生活的草食动物栖居其上。第三节草地生态系统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。草甸第三节草地生态系统由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，或为森林破坏后的次生类型，可出现在不同生物气候地带。第三节草地生态系统一、草原生态系统的特征

根据草原的组成和地理分布，草原可分为：温带草原热带草原第三节草地生态系统1.温带草原分布在南北半球的中纬度，如欧亚大陆草原（Steppe）、北美大陆草原

（Prairie）和南美草原（Pampa）第三节草地生态系统夏季温和，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。第三节草地生态系统第三节草地生态系统