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第二节 世界植被类型
作者:生科院植…    文章来源:西北农林科技大学    点击数:8808    更新时间:2010/7/13
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    一定地区内植物群落的总体称作植被,植物群落是构成植被的基本单位。地球上不同植被类型的分布基本上决定于气候条件,主要是热量和水分以及其它有关的自然要素。在地球的不同地区,水热条件的组合配置不同,因而导致形成不同的植被类型(图14-1)。



图14-1植被分布与不同水热条件的关系
阴影区是土壤和火对植被边界的影响
(仿Whittaker,1975)

一、热带植被类型

    (一)热带雨林

    热带雨林(tropical rain forest)主要分布在赤道南北纬5~10°以内,终年湿润多雨的热带气候区。全世界的热带雨林,可划分为美洲热带雨林区、非洲热带雨林区和印度—马来西亚热带雨林区。区内水热条件充沛,平均温度为25~30℃,平均年温差只有1~6℃,无明显的冬季和旱季,年降水量约2000~4000mm,多的可达12000mm(如夏威夷),空气中相对湿度达90%以上。土壤为砖红壤,质地为壤质或粘质,土壤内缺乏盐基,也缺乏植物养料,几乎都呈酸性,腐殖质含量因分解而低下,土层内富有铁铝氧化物。植被群落最明显的特点是大量种类组成乔木层,在1hm2范围内,可能有40~100种之多。树冠参差不齐,色彩不一,树干高大笔直,分枝少,具有板状根(如紫茉莉、龙脑香科植物)、气生根(如榕树属植物)。中型叶或大型羽叶常绿,下层植物常具滴水叶尖及花叶现象。茎花现象也是雨林乔木的一个特征。另外,藤本植物、绞杀植物、附生植物等几个层片,构成了雨林的特殊景观。
    中国雨林是印度—马来西亚雨林群系的一部分,主要分布在台湾省南部、广东和广西南部、云南南部和西藏东南部。

    (二)季雨林

    季雨林(monsoon forest)是分布在热带有周期性干湿季节交替地区的森林类型,主要分布于亚洲、非洲和美洲。由于东南亚的季风最盛行,故季雨林在那里分布面积最大,且发育最为典型,分布在印度德干高原、缅甸、泰国、老挝、越南等地的干热河谷和盆地中。年平均气温25℃左右,年降水量800~1500mm,具有明显的干季和湿季,群落有季相变化,群落高度较低,主要树种干季落叶,雨季到来时又开始长叶并相继开花,由于花期比较集中且某些植物具有大型花,使季雨林的外貌显得华丽,下层有常绿树种,具有旱生特征,林内有少量藤本和附生植物。
    季雨林在我国热带季风区有着广泛分布。在广东它分布于湛江、化州、高州和阳江一线以南,其中以海南岛北部和西南部面积最大;在广西分布于百色、田东、南宁、灵山一线以南全部低海拔地区;在云南主要分布于1000m以下的干热河谷两侧山坡和开阔的河谷盆地。分布区每年5~10月降雨量占全年总量的80%,地面蒸发强烈,有干湿季之分,在这种气候条件下发育的季雨林是以阳性耐旱的热带落叶树为主,最常见的有木棉(Gossampinus malabarica)、合欢属(Albizzia)、黄檀属(Dalbergia)等,并有明显的季相变化。

    (三)红树林

    红树林(mangrove forest)是一种受周期性海水浸淹而生长于海滩淤泥上耐高温盐碱的湿生乔灌木群落。主要分布在南、北回归线之间(可达32°N和44°S),世界上红树林有两个分布中心:一是以马来半岛为发达的东方红树林,包括太平洋西岸及印度洋沿岸的热带和亚热带地区,种类丰富,可达20余种;另一是西方红树林,包括太平洋东岸及大西洋沿岸的热带和亚热带地区,种类较少。红树林所在的生态环境是风浪小,地势平缓,积有淤泥的海滩,土壤含盐量可达3.5%左右。红树林主要由红树科植物组成,故称为红树林,该群落的平均高度为30m,其分布可以最低潮位线延伸到潮汐完全达不到的海岸上。红树林最为引人注目的特征就是发育着密集的支柱根,还有所谓的胎生及盐生。
    我国红树林植物共有24种,分属于13科15属,主要分布在广东、海南和福建沿海,广西和台湾也有分布。

    (四)稀树草原

    稀树草原(savanna)亦称萨王纳群落,是一种热带型的旱生草本群落,在群落内到处都有旱生型的乔木独株稀疏地分布着。地球上稀树草原主要位于赤道南北5°~20°的范围内,非洲的分布面积最大,占据该大陆40%左右,在东部和撒哈拉大沙漠以南特别发达,主要草本植物有禾本科的须芒草属(Andropogon)、黍属(Panicum)和龙胆科的绿草属(Chlora)等,而在乔木中以伞状金合欢(Acacia spirocurpa)和猴面包树(Adansonia digitata)为典型。南美的稀树草原集中在巴西高原上,且分布面积较大。此外,北美西部、澳大利亚大陆中部荒漠四周、亚洲的印度、缅甸中部、斯里兰卡北半部和东南半岛的部分地区也有分布。
    我国的稀树草原主要分布在华南和西南地区,通常出现在砖红壤或红棕壤以及砖红壤性红壤的地区,大多数是由于森林受到人为破坏后产生的次生植被,但也有些是由于季节性干旱影响引起的。

二、亚热带植被类型

    (一)常绿阔叶林

    常绿阔叶林(evergreen broadleaf forest)是分布在亚热带地区大陆东岸的植被。它在南、北美洲、大洋洲、非洲和亚洲均有分布,但以我国的常绿阔叶林分布面积最大,发育最为典型。该区具明显的亚热带季风气候,夏季炎热潮湿,最热月的平均温度达24℃~27℃,冬季稍干寒,最冷月的平均温度为3℃~8℃,年均温度为16℃~18℃,年降水量1000mm以上,全年较湿润。群落中主要树种为樟科、山茶科、壳斗科等。树叶革质,有光泽,叶面与光垂直,故称照叶林。上层乔木的芽有芽鳞保护。林下为湿生植物,附生植物不发达,缺少茎花现象和板状根。
    我国的亚热带常绿阔叶林主要分布于长江以南至福建、广东、广西、云南北部的广阔山地丘陵及西藏南部山地,其分布的海拔高度在西部为1500~2800m,至东部渐降至100~200m以下。土壤类型主要为红壤、山地黄壤、山地黄棕壤。

    (二)常绿硬叶林

    常绿硬叶林(evergreen sclerophyllous forest)最典型的分布地区是地中海沿岸,其他分布于大洋洲西部、东部和中部,南非开普敦,北美加利福尼亚,南美智利中部沿海一带。在这些地方,夏季炎热干旱,冬季温和多雨。群落特征是叶常绿、革质,有发达的机械组织,叶面方向几乎和光线平行。硬叶林的主要成分是椰子栎(Quercus coccifera)、冬青栎(Q.itex)、油橄榄(Olea europaea)、欧石楠(Erica arborea)及百里香(Thymus vulgaris)等。
    我国的常绿硬叶林主要分布于四川西部、云南北部及西藏东南的部分河谷中,其中金沙江峡谷两侧的高山是其分布中心。因为我国没有夏干冬雨气候,所以,我国的常绿硬叶林是一个特殊类型,被称为“山地常绿硬叶林”,其主要树种有川滇高山栎(Quercus aquifolioides)、川西栎(Q.qilliana)、黄背栎(Q.pannosa)等。

    (三)荒漠

    荒漠(desert)植被主要分布在亚热带和温带干燥地区,从非洲北部的大西洋起往东经撒哈拉沙漠,阿拉伯半岛大、小内夫得沙漠,鲁卜哈利沙漠,伊朗的卡维尔沙漠和卢特沙漠,阿富汗的赫尔曼德沙漠,印度和巴基斯坦的塔尔沙漠,哈萨克斯坦的中亚荒漠,我国西北和蒙古的大戈壁形成世界上最为广阔的荒漠区。此外,还有北美西部大沙漠,南美西岸的阿塔卡马沙漠,澳大利亚中部沙漠,南非的卡拉哈里沙漠等。荒漠的气候极为干旱,年降水量少于250mm,蒸发量大于降水量数倍或数十倍,夏季炎热,昼夜温差大,土壤缺乏有机质,植被稀疏。荒漠中植物以不同的生理生态方式适应严酷环境。如有的叶片缩小或退化,有的只有肉质茎叶,有的茎叶被白茸毛,来贮水防灼;它们大多根系发达;还有一些短命植物和变水度种类(poikilohydric species),如地衣、苔藓和某些蕨类。盐生植物是很多荒漠中一个十分重要的类群。
    我国西北部的荒漠属于温带荒漠,位于北非欧亚荒漠区的东段北端。包括新疆准噶尔盆地和塔里木盆地,青海柴达木盆地,甘肃、宁夏北部和内蒙古西部地区,约占我国土地面积的1/5强,其中沙漠与戈壁面积约有100余万平方公里。组成荒漠植被的建群层片有小乔木层片,如梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(H.presicum),它们是叶退化和落枝性的旱生小乔木;灌木与小灌木层片,如膜果麻黄(Ephedra przewalskii)、木霸王(Zygophyllum xanthoxyton)等;半灌木与小半灌木层片,如散枝猪毛菜(Salsola brachiata)、盐生假木贼(Anabasis salsa)、驼绒藜(Ceratoides latens)、博落蒿(Artemisia borotalensis)等。此外还有多年生、一年生草类和短命植物等从属层片。

三、温带植被类型

    (一)夏绿阔叶林

    夏绿阔叶林(summergreen broadleaf forest)是温带气候下的地带性植被类型之一。它在世界范围内主要分布在三个区域:北美大西洋沿岸;西欧和中欧海洋性气候的温暖区域;亚洲东部,包括中国、朝鲜和日本。在南半球,只有南美洲的巴塔可尼亚有夏绿阔叶林分布。
    夏绿阔叶林的分布地区属于温暖湿润的海洋性气候,夏季炎热多雨,冬季寒冷,全年有4~6个月的温暖生长季节和适宜降水,最热月平均温度为13℃~23℃,最冷月平均温度都在0℃以下,在大陆性强的地区可达-12℃,年降水量大约为500~700mm,水热同季。由于植物生长季节内具备水热条件,植物群落夏季枝叶繁茂,冬季落叶进入冬眠。常见的有栎林、山杨林、桦林、椴林等。林下灌木也是冬季落叶种类,草本植物到了冬季,地上部分枯死或以种子越冬。
    我国的夏绿阔叶林地区位于北纬32°30′~42°30′之间,东经103°30′~124°10′的范围内。包括辽宁省南部,河北省,山西省恒山至兴县一线以南,山东省,陕西省黄土高原南部、渭河平原以及秦岭北坡,河南省伏牛山,淮河以北,安徽省淮北平原。林下发育的土壤是褐色土和棕色森林土,黄土高原分布着黑垆土。主要的夏绿树种为壳斗科的栎属(Quercus)和山毛榉属(Fagus)、桦木科的桦属(Betula)和鹅耳枥属(Carpinus)、榆科的榆属(Ulmus)和朴属(Celtis)等。组成群落的树种经常是单优势种,在不同生境下形成各种类型的群落。

    (二)针叶林

    针叶林(coniferous forest),又叫泰加林(taiga forest),是属于寒温带的地带性植被类型。几乎全部分布于北半球高纬度地区,在欧亚大陆北部和北美洲分布最普遍。它们的北方界限就是整个森林带的北方界限。由于纬度跨度大,气候状况并不一致。一般而言,夏季温凉,冬季严寒,最暖月平均气温10℃~19℃,最冷月平均气温-10℃~-20℃,在西伯利亚可达-52℃,在雪被不多的地方,有很厚的冻土层。年降水量为300~600mm。针叶林是由松杉类植物,如云杉、冷杉、松、落叶松等所形成的森林,林下植物不发达,层外植物极少。
    我国的针叶林分布在我国最寒冷地区,位于49°20′N以北,东经119°30′~127°20′的大兴安岭北部山地。主要树种是兴安落叶松(Larix gmelini),约占林地面积的50%以上。还有小面积的红皮云杉(Picea koraiensis)和臭冷杉(Abies nephrolepis)的森林。在西部新疆境内的阿尔泰山,分布着西伯利亚云杉(Picea obovata)和西伯利亚冷杉(Abies sibirica)林。
    在阔叶林带和针叶林带之间,有一个过渡区域,那里有时是纯针叶林和纯阔叶林镶嵌地相互交错分布,有时则形成针叶树和阔叶树混交的针阔混交林。由于不同地区的气候条件差异,混交林的优势种不同。在北美主要由松属和栎属的不同种组成混交林。在欧洲除松属和栎属外,还有云杉属和榆属等。在亚洲分布于我国的小兴安岭、长白山一带,日本的北部以及前苏联和朝鲜的一部分,森林在组成上较丰富,针叶树种主要是红松(Pinus koraiensis)、沙冷杉(Abies holophylla)、朝鲜崖柏(Thuja koraiensis)等,阔叶树种有紫椴(Tilia amurensis)、风桦(Betula costata)、水曲柳(Fraxinus manshurica)以及多种槭树等。此外还有多种藤本植物,如猕猴桃、山葡萄、北五味子等。

    (三)草原

    草原(grassland)是属于夏绿旱生性草本群落类型。在世界上有两个大的分布区域。一个在欧亚大陆,草原从匈牙利和多瑙河下游起,往东经过黑海沿岸进入前苏联境内,沿着荒漠以北的地域,向东进入蒙古,一直延伸到我国的黄土高原和松辽平原,东西跨越约100个经度。北起56°N,往南延伸到我国西藏高原南部高寒草原,达28°N,这一广大草原区域称为欧亚草原区。另一个在北美,草原从加拿大到美国的得克萨斯州,约跨越了30个纬度,从东到西约跨越20个经度,称为北美草原区。此外,在南美的阿根廷与乌拉圭、南非南部以及新西兰等也有分布。由于草原区域是介于荒漠和夏绿阔叶林之间,所以草原气候条件比荒漠湿润,但比夏绿阔叶林干旱。草原地区发育的是黑钙土或栗钙土,其上生长着禾本科、豆科、菊科和莎草科植物占优势的草本植物群落。在禾本科植物中,丛生禾草针茅属(Stipa)最为典型。
    我国的草原是欧亚草原的一个组成部分。主要在松辽平原、内蒙古高原和黄土高原等地,连续呈带状分布。此外还见于青藏高原、新疆阿尔泰山等地。在北纬35°~52°,东经83°~127°之间,面积十分辽阔。气候为典型大陆性气候。本区以半湿润的丛生禾草草原为主,主要植物种类是菊科、禾本科,其次蔷薇科、豆科、毛茛科、莎草科等。

四、寒带植被类型

    苔原(tundra)也称冻原,分布于北冰洋的周围沿岸,欧亚大陆北部和美洲北部占很大面积,是寒带植被类型。这里冬季漫长而严寒,夏季短促而凉爽,7月平均温度为10℃~14℃,冬季最低达-55℃。植物营养期平均为2~3个月,年降水量200~300mm,约60%在夏季降落,由于蒸发量低,所以气候湿润。风很大,雪被不均匀,土壤具有深达150~200cm的永冻层,引起了沼泽化现象。苔原植被的特点是森林绝迹,最多有灌木层、矮灌木和草本层、藓类地衣层3层。常见植物有越桔(Vaccinium vitis-idaea)、喇叭茶(Ledum palustra)、矮桧(Juniperus nana)等。
    我国无平地苔原,但存在高山苔原,后者是极地平原在寒温带和温带山地的类似物。在长白山分布着小灌木、藓类高山苔原,在阿尔泰山西北部高山带的低湿地段,分布着藓类地衣高山苔原。

五、隐域植被类型

    以上所介绍的植被类型都是地球上某一气候带所固有的植被,因而它们是地带性植被。还有一些植被类型则不能形成带,而是分布在所有地带的适宜条件下,这类植被称为隐域性植被或非地带性植被。草甸、沼泽、砂生植被、盐生植被和水生植被都属于隐域植被。

    (一)草甸

    草甸(meadow)是一类生长在中度湿润条件下的多年生中生草本植被类型。分布非常广泛,所在地区气候一般温凉、水分适中、土壤湿润、土层深厚而富含有机质,生草化明显,肥力较高。草群浓密,种类较多,主要有禾本科、莎草科、豆科、蔷薇科、菊科等植物。

    (二)沼泽

    沼泽(swam, marsh, bog)是一种湿生植被类型,主要分布在土壤过度潮湿、积水或有浅薄水层并常有泥炭的生境中。虽然沼泽分布于所有地带,但不同带的沼泽除具有共同的植物外,还含有本带所特有的植物。如花蔺(Butomus umbellatus)和水葱(Scirpus tabernaemontani)是一般沼泽所共有的,但在草原带的沼泽上具有水烛(Typha angustifolia),而在森林带的沼泽上则具有宽叶香蒲(Typha latifolia)。
    我国的沼泽植被类型多,分布广,总面积100000m2,以温带和青藏高原分布面积最大,东北三江平原、川西北的若尔盖高原是我国沼泽分布最集中的地区,约占全国沼泽的20%。常见植物有泥炭藓科、禾本科、莎草科、毛茛科、雨久花科、蓼科、灯心草科、菊科等。

    (三)盐沼植被

    出现在有淤泥和泥沙积累的有掩护的海岸水域,常见于河口和沙嘴的受掩护一侧。在稍有掩护的地方,少量植物的生长便会使湖流缓慢下来,加速淤泥沉积过程。植物生长往往与沉积物增高同步,长时间过后,沉积物和植物遗骸会明显积累起来。一个充分发育的盐沼特征之一,是出现小溪与排水道,并在盐沼上形成网络,而且成为潮水进出的通道。世界各地盐沼的植物种类不完全相同,常见的优势种类有互花米草(Spartina alterniflora)、灯心草、盐角草(Kalidium foliatum)等盐生植物。

    (四)滩涂与潮间带植被

    分布于陆地与海洋的广大地区,该地区的植物能适应温度与盐度的复杂变化,具有淡水与咸水双重适应能力。滩涂上常见的植物有芦苇、白茅(Imperata cylindrica)、碱蓬(Suaeda glauca)等,它们的多度与盖度随土壤含盐量而不同。潮间带是海陆之间的群落交错区,其特点是有周期性的潮汐变化。生活在潮间带的植物除要防止海浪冲击外,还要经受温度和水淹与暴雨的急剧变化,发展许多复杂的形态和生理适应,潮间带的植物因基质不同而划分为砂质、淤泥质和基岩等不同类型。

    (五)水生植被

    主要包括湖泊、池塘、河流等,通常是相互隔离的。水生群落一般分为流水与静水群落两类,流水群落又分为急流和缓流两种。急流群落中水的含氧量高,水底没有污泥,栖息在那里的植物多附着在固着物上,通常有根植物难以生长。缓流群落的水底多污泥,低层易缺氧。静水群落分为若干带,在沿岸带,阳光能穿透到底,高等维管束植物很多,包括沉水植物、浮水植物、挺水植物等,并逐渐过渡为陆生群落。离岸到远处的水体可分为上面的湖沼带和下层的深底带。湖沼带有阳光透入,利于光合作用,有丰富浮游植物,主要是硅藻、绿藻和蓝藻。深底带没有光线,自养生物不能生存,消费者生物的食物依赖于沿岸带和湖沼带下沉的食物颗粒。

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