北师大环境工程概论讲义05世界与中国主要生态系统

第五章世界与中国主要生态系统Earth’sMajorBiomes地球主要生物群落区，AquaticEcosystems水生生态系统FreshwaterEcosystems淡水生态系统，EstuariesEcosystems河口生态系统MarineEcosystems海洋生态系统，InteractionofLifeZones生命区相互作用生物群落区是面积大、具有相对明显特征的陆地区域，无论在世界何方，同类生物群区具有类似的气候、土壤与动植物。一、世界9大Biomes群落区Tundra苔原Taiga泰加群落，针叶树林地带Temperatedeciduousforest&temperaturerainforest温带落叶林或温带雨林地带Temperategrassland温带草原Chaparral沙巴拉群落，浓密灌木地带Desert沙漠Tropicalrainforest热带雨林Tropicaldryforest热带Savanna热带稀树大草原二、Biome群落区的影响因素两极附近，温度通常是压倒一切的气候因子，而在温带和热带地区，降水变得比温度更重要。光在生物群落相对丰富，除了在特定环境，如热带雨林地面。其他非生物因素，包括某些生物群落是敏感的和快速的温度变化，火灾，洪水，干旱，极端温度，和强风。海拔也影响生物群落：植被变化随海拔升高与植被从温暖到寒冷的气候变化。三、世界陆地生态系统分布的基本规律1，植被分布的纬向地带性与经向地带性地带性植被：纬向地带性，经向地带性2，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，荒漠伸展到海岸，而在南半球，它们只限沿海地区。四、欧亚大陆（包括北非）植被地理分布规律1，西欧北非系列（大陆西部）：由北向南更替的植被带为冻原—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。2，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。3，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。以上为纬度地带性。经向变化规律：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。中国植被的纬度地带性规律：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。VerticalZonation垂直分区:TheDistributionofVegetationonMountains山区植被分布爬山是类似的旅行方面的主要生态系统向北极遇到。这海拔纬度相似发生因为爬山，温度下降，正如它当一个人前往北。生活在山上，随温度变化的生物体的类型。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。冻原的环境特点：冬季漫长而寒冷，有6个月见不到太阳；夏季短促而凉爽，最热月平均气温为0～10℃，植物生长仅2～3个月。年平均温度在0℃以下，年降水量不多。冻原土壤的永冻层是冻原生态系统最为独特的一个现象。冻土层上部是冬冻夏融的活动层，活动层对生物的活动和土壤的形成具有重要的意义。冻原植被的特点植物群落结构简单植物极其耐寒通常全为多年生植物，没有一年生植物动物的种类也很少冻原的类型随着从南到北气候条件的差异，冻原又分为四个亚带：森林冻原亚带灌木冻原亚带藓类地衣亚带北极冻原亚带青藏高原上的这种植被带状更迭规律是水平地带性与垂直带性相结合的结果，是具有平面形式的植被垂直带。这样的植被带被称为高原地带性。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。北方针叶林就是指寒温带针叶林，它是寒温带的地带性植被。寒温带针叶林主要分布在欧洲大陆北部和北美洲。特点：夏季温凉、冬季严寒。外貌十分独特。群落结构十分简单夏绿阔叶林Summergreenbroad-leavedforest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。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。在我国主要分布在东北和华北地区。此外，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。特点：夏绿阔叶林主要由杨柳科、桦木科、壳斗科等科的乔木植物组成。季相变化十分显著。群落结构较为清晰。夏绿阔叶林的乔木大多是风媒花植物。林中藤本植物不发达。水果品质很好草原steppe草原是由耐寒的旱生多年生草本植物为主（有时为旱生小半灌木）组成的植物群落。它是温带地区的一种地带性植被类型。草原在地球上占据着一定的区域。各大洲都有分布。占陆地总面积的1/6。草原群落的特点：生活型多样草原植物的旱生结构明显草原群落的季相变化明显草原动物区系十分丰富中国草原群落的特点：欧亚草原区的一部分具有山地草原我国草原可分为4个类型：草甸草原、典型草原、荒漠草原和高寒草原。荒漠(Desert)荒漠植被是指超旱生半乔木、半灌木、小半灌木和灌木占优势的稀疏植被。荒漠植被主要分布在亚热带和温带的干旱地区荒漠植被的特点：植被十分稀疏1.植物种类非常贫乏2.植物的生态——生物型或生活型多种多样3.植物具有明显的旱生结构4.荒漠动物群落主要是爬行类、啮齿类、鸟类以及蝗虫等5.荒漠生物群落的初级生产力非常低，低于0.5g/m2.a6.物质循环的速率很低我国荒漠植被按其植物的生活型划分，可分为3个荒漠植被亚型：小乔木荒漠、灌木荒漠和半灌木、小半灌木荒漠。热带雨林(tropicalrainforest)（2）热带雨林的特点1.种类组成特别丰富2.群落结构复杂，树冠不齐，分层不明显3.藤本植物及附生植物极丰富4.常具板状根和支柱根5.茎花现象很常见.6.茎花现象很常见7.热带雨林的植物终年生长发育8.动物种类极其丰富（3）世界热带雨林的三大群系类型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。非洲雨林群系非洲雨林群系主要分布在刚果盆地，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。美洲雨林群系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。我国的热带雨林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。亚热带常绿阔叶林Subtropicalevergreenbroad-leavedforest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、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。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。五、AquaticEcosystems水生生态系统(一)水生生态系统的环境特点水的密度大于空气，许多小型生物如浮游生物可以悬浮在水中，借助水的浮力渡过它们的一生。水的密度大还决定了水生生物在构造上的许多特点。水的比热较大，导热率低，因此水温的升降变化比较缓慢，温度相对稳定。(二)水生生态系统的营养结构特点水生生态系统的生产者在其生态特征上与陆地差别很大，除一部分水生高等植物外，各类水域的生产者主要是体型微小但数量惊人的浮游植物。这类生产者的特征是代谢率高、繁殖速度快，种群更新周期短，能量的大部分用于新个体的繁殖。生物圈中最大的生态系统是海洋，固定的能量占生物圈各类生态系统总量的33％左右，但生产者的个体小，寿命短，其生物量还不及陆地森林生态系统的1／500，总量也只有3．3×109t。消费者层次的组成状况在淡水和海洋两类生态系统中的差别较大。在淡水水域，消费者一般是体型较小、生物学分类地位较低的变温动物，新陈代谢过程中所需热量比常温动物少，热能代谢受外界环境变化的影响较大。(三)水生生态系统的功能特点与陆生生态系统相比，水生生态系统初级生产者对光能的利用率比较低。据奥德姆对佛罗里达中部某银泉的能流研究，太阳总有效能中75．9％不能为初级生产者所利用，22．88％呈不稳定状态，而实际用于总生产力的有效太阳能仅有1.22％，除去生产者自身呼吸消耗的0.7％，初级生产者净生产力所利用的光能只有0．52％。•水生生态系统的生物类别包含三个主要的生态：free-floatingplantkton浮游生物,stronglyswimmingnekton自游动物,andbottom-dwellingbenthos底栖动物.FreshwaterEcosystems淡水生态系统淡水系统包括河流和小溪（流水生态系统），湖泊和池塘（站在水生态系统），和湿地和沼泽（淡水湿地）。特定的非生物条件和特点，区分不同的淡水生态系统的生物。尽管淡水生态系统占据的一小部分（约2%）的地球表面，他们已经在水文循环的一个重要的角色：他们协助回收的降水，地表径流入海流。淡水大体也有助于缓解每日和季节性的温度波动，在附近的土地。淡水栖息地也提供大量物种的家园。RiversandStreams:Flowing-WaterSystems河流：流动的水系统许多不同的条件下存在沿河流或溪流的长度。一个流动的水生态系统的变化之间的源的性质（源头）和它的嘴（在那里流入另一水域）。河源流（即是河流的来源的小溪流）通常是浅的，冷的，快速流动，因此高氧。相反，河流下游的源头是广泛和深入，多云（含有悬浮颗粒物），不冷，流动慢，因此不含氧。沿着河的地区，地下水威尔斯通过底部沉淀物；这地方输入水调节水温，夏季气温凉爽，冬季气温比在流动的水生态系统的相邻部分的温暖。LakesandPonds湖泊与池塘Standing-WaterEcosystems静水生态系统站在水生态系统的特点是分区。一个大的湖有三个区域：滨海，湖沼和深