生态学全套配套课件第三版杨持第十二章.ppt

1,第十二章 陆地生态系统,2,,,,第四节 荒漠生态系统,第三节 草原生态系统,第二节 森林生态系统,第一节 概述,3,第一节 概述,,,陆地生态系统的特点,,,,,陆地生态系统的分布格局,4,一、陆地生态系统的特点,陆地生态系统由于没有水的浮力，温度变化大，空气温度的变化和极端性要比水环境更为明显，全球气候变化对陆地生态系统具有更明显的影响此外，人类为了满足其生存的需求，作物收获、放牧等一系列人类活动极大地改变了陆地生态系统5,陆地生态系统的非生物环境具有极大的复杂性和更富于变化的特征，尤其水分、热量等重要生态因素的不均匀分布、组合，为生物的生存和发展提供了多种多样的生存环境；而土壤的发育和与大气的直接接触，又为生物提供了丰富的营养物质，从而使陆生生物的种类极其浩繁，生物群落的类型多样性十分丰富6,二、陆地生态系统的分布格局,陆地生态系统的外貌主要取决于植被类型，世界的植被类型分布与生态系统类型分布和生物群落类型分布相一致植被成带分布是适应气候条件变化（主要是热量、水分及其配合状况）的结果地球上的气候沿着纬度、经度和高度这三个方向改变，与之相应的植被也沿着这三个方向出现交替分布前二者构成植被分布的水平地带性，后者构成垂直地带性。

7,（一）水平地带性分布 地球表面的水热条件等环境要素，由低纬向高纬沿纬度递变，从而引起植被也沿纬度呈水平更替的现象，称为植被分布的水平地带性构成地球表面植被分布的基本规律之一8,纬向地带性分布是指由于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，进而引起热量的差异在同一热量带范围内，陆地上的降水量从沿海到大陆深部逐渐降低，相应的植被类型也依次更替，出现湿润的森林、半干旱的草原和干旱的荒漠，呈现出生态系统的分布差异9,(二)垂直地带性分布 地球上生态系统的带状分布规律不仅表现在平地，也出现于山地高耸的山体，从山麓到山顶，随海拔升高，气温逐渐降低，风速和太阳辐射逐渐加强，而降水量一般先是逐渐增加，随后又趋减少这些因素的综合作用，使生物群落和土壤类型从下而上也逐渐发生变化，出现了植被或生态系统随海拔升高而呈带状依次更替的分布规律，叫做垂直地带性但山地垂直地带性规律是受水平地带性制约的10,图12-1 水平地带性分布与垂直地带性分布,高,,海拔,热带雨林,低,南,北,泰加林,冻原,冻原,冰雪,温带落叶林,泰加林,冻原,冰雪,纬度梯度,11,第二节 森林生态系统,,森林生态 系统的功能,世界主要 的森林类型,,,12,一、世界主要的森林类型,世界的森林类型依据气候带主要划分为：北方针叶林（图12—3），温带森林（图12—4），亚热带常绿阔叶林(图12—5)，热带雨林(图12—6)，热带季雨林。

13,1.热带雨林 热带雨林分布在低纬度带（约从10°N到10°S）即赤道、热带地区常年温暖、无霜冻、降水丰富（年降水量＞1 800 mm）热带雨林具有独特的外貌和结构特征14,图12-2 热带雨林,15,2. 亚热带常绿阔叶林 亚热带常绿阔叶林是亚热带湿润地区典型的地带性森林植被类型主要分布在东亚，特别是在中国分布最广，北起秦岭山地，南到北回归线附近及北热带地区的山地，西达云贵高原和西藏南部山地，东达台湾中部山地；日本的西南部和朝鲜半岛的南端也有小片分布分布地区属于明显的亚热带季风气候，夏季炎热而潮湿16,图12-3 亚热带常绿阔叶林,17,3. 温带落叶阔叶林 温带落叶阔叶林分布区，气候四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥最热月平均温度13～23℃，最冷月平均温度约 -6℃年降水量500～1 000 mm构成温带落叶阔叶林的主要树种是栎、山毛榉、槭、梣、椴和桦等它们具有比较宽、薄的叶片，秋冬落叶，春夏长叶，故这类森林又叫做夏绿林群落的垂直结构一般具有四个非常清楚的层次：乔木层、灌木层、草本层和苔藓地衣层藤本和附生植物极少各层植物冬枯夏荣，季相变化十分鲜明18,图12-4 温带森林,19,4. 温带针叶林 温带针叶林分布在温带地区，主要在西半球，从北美西部一直往南延伸至美国的内华达山和落基山脉以及西南各州的高原，主要由松属、柳杉属、侧柏属的树种组成。

20,5.北方针叶林 北方针叶林分布在北半球高纬度地区,面积仅次于热带雨林,占据第二位，是由耐寒的针叶乔木为建群种所组成的森林类型，又称泰加林分布在欧亚大陆和北美洲的北部，构成一条非常明显的针叶林带，其北部界线就是地球森林带的北界在中、低纬度海拔较高山地上，也有寒温性针叶林，构成山地垂直带的森林植被21,图12-5 北方针叶林,22,寒温带针叶林分布地区大陆性气候特点很强，一般说来，夏季温湿，冬季十分寒冷而漫长，一年中月平均温度超过10℃以上的只有1～4个月，年较差可达100℃，年降水量300～600 mm，大多在夏季降雨,在积雪不多的地方常有厚冻土层针叶林的外貌往往是单一树种构成纯林，立木端直，群落结构简单,层次分明主要由云杉属、冷杉属、落叶松属和松属的种类所组成，这些植物大多是针状叶，以适应生长季节较短和低温环境23,二、森林生态系统的功能,森林生态系统功能体现在两个方面: （1）森林能够维护和改善人类赖以生存的生态环境，能够保持水土、涵养水源、调节陆地水分循环和小气候，增加区域性降水；能够放风固沙，调节空气、土壤温湿度，改良土壤，保障农牧业增产等 （2）森林不断为人类提供木材，能源材料，各种林产品和动物、植物性的副产品。

24,第三节 草原生态系统,25,一、草地生态系统的组成及其分布,,26,草原是一种地带性的生态系统类型，受到气候类型的影响显著地球上的草原虽然从温带分布到热带，但在气候坐标轴上却占据固定的位置 在地理分布上，草原处于湿润的森林区与干旱的荒漠区之间靠近森林一侧，气候半湿润，草木繁茂，种类丰富，并常出现岛状森林或灌丛，如北美的高草草原、欧亚大陆的草甸草原以及非洲的高稀树草原靠近荒漠一侧，雨量减少，气候变干，草群低矮、稀疏，种类组成简单，并常混生一些旱生小半灌木或肉质植物，如北美的矮草草原、中国及蒙古的荒漠草原以及俄罗斯欧洲部分的荒漠草原等27,总的看来，草原因受水分条件的限制,其动植物区系的丰富程度及生物量比森林低，比荒漠高，但与森林和荒漠比较起来，草原动植物种的个体数目以及较小单位面积内种的饱和度是相对丰富的温带草原和热带草原在外观上较为类似，虽然两者的组成物种差异极为显著 温带草原主要分布在南北两个半球的中纬度地带，如欧亚大陆草原（Steppe）、北美大陆草原（Prairie）以及南美草原（Pampas）等维持温带草原的关键在于季节性干旱，间歇性大火，以及大型哺乳动物的食草习性，这些都使得茂盛的灌木和乔木难以维持。

28,热带草原的常见特点是在高大禾草的背景上常散生着一些不高的乔木，故被称为稀树草原或萨瓦那草原（Savanna） (图12-7)这些草原主要分布非洲、南美和澳大利亚的热带森林和沙漠之间年降水量在90～150 cm，多持续季节性干旱降水量较少的区域多被生长迅速的禾本科植物所占据，刺槐和其他灌木则生产在降水略多的区域当降水较多，热带稀树草原便逐渐转化为热带林地，其间生长着高大的粗草、耐寒的灌木和低树29,图12-7 稀树草原或萨瓦那草原（Savanna),30,二、中国不同草原区域的基本特点,中国草原属于温带草原，可分为中温草原、暖温草原和高寒草原三类总面积为3.2亿公顷，约是现有耕地面积的3倍，占各类土地资源之首位中国是世界上草原资源最丰富的国家之一，仅次于澳大利亚和俄罗斯，居世界第三位大体分布为，从东北大兴安岭、松嫩平原和呼伦贝尔高原起，呈带状向西南延伸，经内蒙古高原、黄土高原，达青藏高原的南缘，从北纬51°起南达北纬35°,并且东西跨越44个经度绵延4500 km，可分为东南、西北两部分31,（1）中温草原地带 中温草原地带包括我国东北松嫩平原及内蒙古高原主体部分，天然草原保存较好，这里有着发达的畜牧业，局部地区被开垦为农田，是我国小麦的主要产地之一。

这一草原带包括三个生态区，即大兴安岭两侧及冀北山地森林草原生态区，内蒙古高原及西辽河平原典型草原生态区，乌兰察布荒漠草原生态区其中内蒙古高原典型草原是中国温带草原区最完整的一个典型草原区域，也是中国最大的草原牧区之一32,33,（2）暖温草原地带 暖温草原地带包括黄土高原及其邻近地区和鄂尔多斯高原的大部分这一草原地带大致可以分为三个不同的生态区：冀北山地、黄土高原东部灌木草原生态区，黄土高原－鄂尔多斯高原暖温典型草原生态区，西鄂尔多斯、黄土高原西部暖温荒漠草原生态区34,35,（3）高寒草原地带 高寒草原地带主要分布于青藏高原大部分地区，东起青海的日月山，西抵国境线，南部到念青唐古拉山及冈低斯山，北至昆仑山地带植被以高寒草原为代表，生长着多种优良牧草，是重要的畜牧业基地此外，草原植被还蕴藏着许多药用植物，有着极高的经济价值本地带大致分为三个生态区：那 曲－玛多高原草甸生态区，羌塘高原－长江源头高寒草原生态区，北羌塘高原高寒荒漠草原生态区36,高寒草原,37,三、草地生态系统的功能,草地生态系统为人类提供了多种产品和服务，主要功能包括：提供净初级生产力、碳蓄积与碳汇、调节气候、涵养水源、水土保持等方面。

尤其近来在利用草原生态系统的防风固沙、改良土壤、保持本地生物多样性等方面也有相当的作用38,以内蒙古典型草原生态系统为例，分别采用市场价值法、替代市场法等估算其主要服务功能的经济价值结果表明：内蒙古典型草原生态系统服务功能的总经济价值3 325.9×108元／a其中，气体调节价值 272.3×10 8元／a，占8.19％；水土保持价值2 988.0×10 8元／a，占89.84％；涵养水源价值为18.2×108元／a，占0.55％；有机物质生产价值27.52×108元／a，占0.83％；生物多样性保护价值16.1×108元／a，占0.48％；生态旅游价值3.8×108元／a，占0.11％；在各种服务功能中，水土保持价值最为重要；因此，加强草原生态环境建设对于维持区域生态安全具有重要意义39,荒漠生态系统是陆地生态系统的重要组成部分，全世界荒漠面积为4 200万km2，约占陆地面积的31％，我国荒漠面积为 292万km2，约占陆地面积的30％图12-8) 荒漠生态系统是地带性干旱气候，雨量在200 mm以下，或高寒地区地表仅有稀疏荒漠植被覆盖，栖息的生物种群和荒漠环境组成的一个独特的陆地生态系统。

主要分布于亚热带干旱区，往北可以分布到温带干旱地区(图12-9)，以及地球上高原极地地区如北极等区域第四节 荒漠生态系统,40,图12－8 荒漠生态系统,骆 驼,藏羚羊,41,荒漠化草原,42,沙漠植被,沙漠,冻原,冻原植被,43,44,在高原或极地地区的荒漠生态系统一般称为冻原,如北极附近和温带山地树木线以上, 生长着低矮植被和地下具永冻层的地带 只能生长苔藓、地衣、耐寒灌木和多年生草本植物，称冻原植被植物矮小，多呈垫状，群落结构简单植物的抗旱耐寒能力极强，有的甚至可在雪下生长开花45,组成冻原的植物比较贫乏已知北半球冻原大约有900种维管植物，分属230属66科其中典型的灌木有矮桦、细长桦、极地柳、匍匐柳、网状柳、卷毛柳、拉伯兰柳、贝加尔柳、笃斯、越橘、北极果、四角岩须、极地熊果、岩高兰、多瓣木；草本植物主要有苔草属、早熟禾属、发草属、马先蒿属植物以及珠牙蓼、白毛羊胡子草、北方毛茛、高山勿忘草、北极黄芪、北极剪股颖、高山香茅等46,苔藓和地衣在冻原植被中占有十分 重要的地位,常常形成单独的苔藓地衣建 群层片,主要代表种有金发藓属、皱蒴藓 属、黑松萝属、冰岛衣属、石蕊属等 冻原植物的生活型，以地上芽和地面芽占优势，几乎没有一年生植物。

47,思 考 题,1．分析我国陆地生态系统类型的更替规律 2. 举例分析我国垂直地带性更替规律48,推荐阅读文。