草原生態(tài)系統(tǒng)的分布、特點(diǎn)
一、世界草原生態(tài)系統(tǒng)概況
世界草地總面積約5000萬(wàn)km2,占陸地總面積的33.5% (Lieth 1975),僅次于森林生態(tài)系統(tǒng)。草原是一種地帶性的類型,地球上的分布可分為溫帶草原與熱帶草原兩類生態(tài)系統(tǒng)。溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)分布在南北兩半球的中緯度地帶,主要分布在歐亞大陸草原、北美和南美。地球上最遼闊的歐亞大陸草原,自歐洲多瑙河下游起,經(jīng)匈牙利,這里分布的植被稱為“普斯塔” (puszta)草原,分布在羅馬尼亞、前蘇聯(lián)、蒙古,并直達(dá)中國(guó)境內(nèi),有干草原(steppe)之稱;北美大陸草原,分布也極遼闊,北起加拿大南延美國(guó)得克薩斯州,這里是普列里草原(prairie);南美草原主要分布在阿根廷中部平原,稱為盤帕斯草原(pampas)。這些地區(qū)夏季溫和,冬季寒冷,春季或晚夏有一明顯的干旱期。由于低溫少雨,草群低矮,其地上部分高度多不超過1m,耐寒旱生禾草占優(yōu)勢(shì)。
熱帶、亞熱帶生態(tài)系統(tǒng)主要分布于非洲,南美洲和澳洲的半干旱地區(qū)。是以高大禾本科植物(常達(dá)2~3m)為主,其中常散生一些不高的喬木和灌木,故稱稀樹草原或者叫薩王納(savanna)。這些地區(qū)終年溫暖,降水量常達(dá)1000mm以上。土壤受到高溫多雨的影響,強(qiáng)烈淋溶,以磚紅壤化過程占優(yōu)勢(shì),比較貧瘠。一年中存在一個(gè)到兩個(gè)干旱期。此外,草原生態(tài)系統(tǒng)還分布在高山和高原。
草原生態(tài)系統(tǒng)的形成與其氣候有密切關(guān)系。草原生態(tài)系統(tǒng)所處地區(qū)的氣候大陸性較強(qiáng),降水量少,日溫差和年溫差變化都大。草原氣候的主要標(biāo)志是水分和溫度。熱帶草原年降水量800~1000mm,而溫帶則以200~450mm,而高寒草原則為100~300mm。水分與熱量的組合狀況是影響草原分布的決定性因素。從地理分布可以看出,草原處于濕潤(rùn)的森林區(qū)與干旱的荒漠區(qū)之間??拷忠粋?cè),氣候半濕潤(rùn),草木茂盛,種類豐富;靠近荒漠一側(cè),雨量減少,氣候變干,草群低矮、種類組成簡(jiǎn)單。草原上沒有大片森林,主要原因就在于降水量較少。草原降水所能淋濕的土層亦淺,到50~60cm或1m左右的深度就沉積成鈣積層。而草原地下水位卻很深,并不能對(duì)表層土壤進(jìn)行補(bǔ)給。植物生長(zhǎng)只能靠大氣降水。禾本科草類通過其叢生須根可充分利用這些水分,維持其正常的生長(zhǎng)發(fā)育。但喬木不然,既不能往深穿透鈣積層,又有大的樹冠,蒸騰耗水大。一遇干旱年份,水的供應(yīng)不及蒸騰的量,林木就會(huì)枯死。
二、中國(guó)草原生態(tài)系統(tǒng)分布和類型
中國(guó)草原生態(tài)系統(tǒng)是歐亞大陸溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。它的主體是東北一內(nèi)蒙古的溫帶草原,綿延約4500km,南北延伸緯度17°(N35°~52°),東西跨越經(jīng)度44°(E83°~127°)。面積400萬(wàn)km2,占國(guó)土面積的1/5。在此空間范圍內(nèi),生態(tài)條件復(fù)雜多樣,加之海拔高度的差別,由東向西氣候變得干燥,可將草原生態(tài)系統(tǒng)分為三個(gè)類型,它們?cè)谏鷳B(tài)系列中的位置是:
荒漠草原(降水減少、輻射量增加)——典型草原(降水增加、福射量減少)——草旬草原
草甸草原(meadow steppe)生態(tài)系統(tǒng)是最濕潤(rùn)的類型,如呼倫貝爾等地,多分布在森林與干草原的中間地帶,這里年降水量為350~420mm,年均溫為-2.8~3.1℃。在黑鈣土上的建群種為中旱生植物和廣旱生的多年生草本植物。優(yōu)勢(shì)植物有貝加爾針茅(Stipa baicalensis)、羊草(Aneurdepidium chinensis)和線葉菊(Filifolium sibiricum)等。還有花色艷麗而高大的雜草類,如奇特芍藥(Paeonia anomala)、馬先蒿(Pedicularis resupinata)等,群落茂密而高大,有人稱為“高草草原" (tall grass prairie), 生產(chǎn)力較高,是優(yōu)質(zhì)草場(chǎng)。
典型草原(typical steppe)生態(tài)系統(tǒng)是草原中的典型類型。分布于比草甸草原更干燥的地區(qū),以錫林郭勒草原為代表的類型,這里年降水量為218~400mm,年均溫為-2.3~4.5℃,建群種為早密叢禾草植物,以大針茅(Stipa grandis)、克氏針茅(S.krylovii)、羊茅(Festuca ovina)和冰草(Agropyron cristatum )等為優(yōu)勢(shì)植物群落。層次分化明顯,第一層由羊草及高雜草組成,高50cm左右;第二層由叢生禾草的葉叢構(gòu)成,高20~25cm;第三層為寸草苔等,高度多在10cm以下。
荒漠草原(desert grassland)生態(tài)系統(tǒng)是草原中最旱的類型。分布在錫林郭勒往西到二連浩特、鄂爾多斯西部一帶。建群種由強(qiáng)旱生叢生小禾草組成,這里氣候越來越干燥,年降水量?jī)H150~280mm,年均溫2.6~4.7℃,土壤為棕鈣土,草叢低矮不到20cm,覆蓋稀疏,不足20%。以戈壁針茅(Stipa gobica)、石生針茅(S. kleinenzii)、蓍狀亞菊(Ajania achilleoides)等為優(yōu)勢(shì)植物。這里生產(chǎn)力較低,但草原質(zhì)量較好。
在上述三個(gè)東西并列的中溫型草原生態(tài)系統(tǒng)以南,即陰山山地以南、鄂爾多斯高原中部和東部等地,分布有暖溫型草原。這里年降水量為330~477mm (赤峰、寧城),年均溫較高為4.5~7.9℃,建群種為本氏針茅(Stipa bungeana)、短花針茅(S. breviflora)和多葉隱子草(Cleistogenes polyphylla)等。
中國(guó)西北和西南地區(qū),還有山地草原和荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)。
山地草原(mountain steppe)生態(tài)系統(tǒng)是指新疆原來是氣候非常干旱的荒漠地區(qū),年平均氣溫多在-5℃,年降水都在150~500mm,但在山地由于地面海拔升高,氣候變?yōu)槔錆竦臈l件下形成的草原生態(tài)系統(tǒng)。甚至有與陰坡森林相間分布的草原。優(yōu)勢(shì)種是羽茅(Stipa capillata)、狐茅(Festuca sulcata)等。
高寒草原(alpine meadow)生態(tài)系統(tǒng)是草原中高寒類型,是在高山和青藏高原寒冷條件下,由非常耐寒的旱生矮草本植物為優(yōu)勢(shì)。常見的植物,在藏北草原有紫花針茅(Stipa purpurea)、荒漠蒿(Artemisia desertorumuar)等;青海湖周圍地區(qū)有異花針茅(Stipa aliena)和蒿屬等植物。
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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)·第十五章 第一節(jié)