森林生態(tài)系統(tǒng)的主要類型、特點和生產(chǎn)力(二)
三、落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)
落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)(deciduous broad-leaved forest ecosystem),其植物群落為落葉闊葉林,又稱夏綠林(summer green forest)或夏綠木本群落(aestilignosa)。它是溫帶地區(qū)濕潤海洋性氣候條件下的植被。
落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)分布于中緯度濕潤地區(qū)。世界范圍內(nèi)主要分布在三個區(qū)域:北美大西洋沿岸;西歐和中歐海洋性氣候的溫暖區(qū)和亞洲中部。
該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)氣候四季分明,夏季炎熱多雨,冬季寒冷。年平均氣溫8~14℃,1月平均溫度在0℃以下,7月平均溫度24~28℃,年降水量一般為500~1000mm。由于冬季寒冷,整個植物群落中的植物都處于休眠狀態(tài)。樹木僅在溫暖季節(jié)里生長,入冬前樹木葉子枯死并脫落。土壤為褐色土與棕色森林土。
亞洲闊葉林生態(tài)系統(tǒng)分布于東部沿海的區(qū)域,包括中國、朝鮮和日本的北部。我國落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)有長白山區(qū)海拔700m以下的低山、丘陵、東北南部、華北平原、黃土高原南部、秦嶺至淮河一線以北廣闊地區(qū)。主要樹種是殼斗科中的落葉樹種,如櫟屬(Quercus)、栗屬(Castanea)和山毛櫸屬等為優(yōu)勢種。其次是樺木科中的樺屬(Betula)、鵝耳櫪屬(Carpinus)和赤楊屬(Alnus),榆科的榆屬(Ulmus)、樸屬(Celtis),槭樹科中的槭屬(Acer),楊柳科中的楊屬(Populus)等。林下灌木和草本植物都極為豐富。植物資源豐富,有多種落葉果樹,如梨、蘋果、桃、李、杏、胡桃、棗、栗、柿子等。
落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)最顯著的特征是有了明顯的季節(jié)更替。由于冬季寒夜,時間又長,植物在秋季落葉是防止干旱和寒冷的一種適應(yīng)。冬季光禿的樹干,林內(nèi)明亮、干燥。夏季呈現(xiàn)一片綠色。落葉闊葉林的結(jié)構(gòu)簡單而清晰。多為喬木層、灌木層、草本層和地被層。林內(nèi)木質(zhì)藤本植物和附生植物均不多見,以草質(zhì)和半木質(zhì)藤本為主,攀援能力不強。
落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)的消費者中哺乳動物有鹿、麞、獾、棕熊、野豬、狐、松鼠等,鳥類有野雞、鶯等,還有各種各樣的昆蟲。
Davigneaud(1974)報道了林齡為120年的櫟+鵝兒櫪林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者和消費者的生物量。落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)葉面積指數(shù)為5~8,凈初級生產(chǎn)量為10~15t/hm2?,F(xiàn)存生物量可達(dá)200~400t/hm2。
落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)中巨大的綠色植物生物量僅養(yǎng)活著少量的動物,而動物生物量又集中在土壤動物上。蚯蚓的個體數(shù)量平均每平方米達(dá)100條。
無疑,無脊椎動物數(shù)量上比脊椎動物的數(shù)量大得多,作用也極為明顯。鱗翅目幼蟲大約為200000~1000000頭/hm2,猖獗年份數(shù)量更大,可達(dá)幾百萬頭之多。
四、針葉林生態(tài)系統(tǒng)
針葉林生態(tài)系統(tǒng)(coniferous forest ecosystem)處于北半球高緯度地區(qū),面積約1200萬km2,僅次于熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng),居第二位,是寒溫帶地帶性生態(tài)系統(tǒng),它也是森林群落分布的最北界。
針葉林生態(tài)系統(tǒng)處于寒溫帶,由于緯向跨度遼闊,氣候狀況多樣。一般說,大陸性氣候明顯。年平均氣溫多在0℃以下,夏季最長也僅一個月,最熱月平均15~22℃;冬季漫長,達(dá)9個月之久。最冷月平均-38~-21℃,絕對低溫可達(dá)-52℃。多集中在夏季降雨,年降水量400~500mm。土壤主要為棕色針葉林土,土層淺薄。有永凍層,不適于耕作。
針葉林生態(tài)系統(tǒng)生物成分貧乏。喬木以松、杉為主,有云杉(Picea)和冷杉(Abies),還有西伯利亞松(Pinus sibirica)和西伯利亞落葉松(Larix sibirica)等。多為單優(yōu)種森林,樹高20m左右,這與闊葉林有明顯區(qū)別。林下灌木稀疏,以常綠小灌木和草本植物組成的地被層很發(fā)達(dá),常有多種蘚類。林下落葉層很厚,一公頃多達(dá)50t,分解緩慢。下部常與蘚類組成氈狀層。樹木根系較淺,這是對土壤凍結(jié)層的適應(yīng)。
針葉林終年常綠,但因冷季長,凈初級生產(chǎn)力很低,Rodin等報道,泰加林的生物量可達(dá)100~330t/hm2,但凈初級生產(chǎn)力每年僅4.5~8.5t/hm2,是所有森林生態(tài)系統(tǒng)中最低的。在中溫帶地區(qū),冬季并不太冷,針葉林凈初級生產(chǎn)力可達(dá)14t/(hm2·年),全球年生產(chǎn)力9.6×109t,占全球森林生態(tài)系統(tǒng)總生產(chǎn)力77.2×109t/年的12.4%。其消費者有駝鹿、馬鹿、馴鹿、貂、猞猁、雪兔、松鼠、鼯鼠、松雞和榛雞等及大量的土壤動物。而昆蟲中一些害蟲常對針葉林造成威脅,猖獗年份將針葉吃得精光。許多動物有季節(jié)性遷徙現(xiàn)象,多數(shù)有休眠。
五、常綠、落葉闊葉混交林生態(tài)系統(tǒng)
常綠、落葉闊葉混交林生態(tài)系統(tǒng)的植物群落是北亞熱帶丘陵、低山地區(qū)的地帶性植被是過渡類型。由于冬季氣溫低而絕對低溫尚高,因而形成了混交林。這種生態(tài)系統(tǒng)中樹木一般無明顯的優(yōu)勢種,林冠郁茂,參差不齊。因有落葉闊葉樹的存在,因此常有明顯的季節(jié)性。群落結(jié)構(gòu)通常分為喬木層、灌木層和草本層。喬木層又可分為2~3個亞層,最高一層由落葉闊葉樹組成,主要樹種為殼斗科的櫟屬和水青岡屬植物等,一般第二亞層為常綠樹種,第二和第三亞層均以常綠闊葉樹種為主,常見的有:青岡(Cy-clobalanopsis glauca)、冬青(ilex chinensis)、苦櫧(Castanopsis sclerophylla)及石南(Photina serrulata)等,都是耐寒樹種,總是在落葉闊葉林之下。
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——摘自科學(xué)出版社·蔡曉明編著·《生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)》·第三篇 自然生態(tài)系統(tǒng)·第十四章 第二節(jié)