退化森林生态系统共34页
退化森林生态系统恢复评价分析
快速增长 , 生活消耗也是不容忽视的一大问题 , 给森林 资源造成了非常大的压力 , 使得森林退化现象越来越
严重。 1 有 关退化 森林 生态 系统恢 复评 价 的相关定 义
恢复生态学涉及很多学科 , 一般也被称之为综合 生态学。恢复生态学主要用于对退化生态系统的重建
退化森林生态系统恢复评价是针对于森林退化现
济的发展越来越严重 , 退化森林生态系统恢复评价 , 能 够获取最为准确的资源循环数据 ; 在获取经济利益的
同时, 能够保证森林资源的循环利用 , 而不破坏生态平 衡, 对于人类得可持续发展具有非常重要的意义 。
3 退化森 林生 态 系统恢 复评 价程序 分 析
退化森林生态系统恢复评价 , 是修复损坏生态系 统, 修复退化森林资源 的有效手段 , 退化森林生态系统 恢复评价在是对恢复生态学所涉及到的重要 内容 , 是 重要的 自然系统恢复手段。退化森林生态恢复评价一 般按照以下程序开展 : 3 1 确 定恢 复 目标 .
・
参考 目标的实际年龄应该 同恢复 目标的实际年龄 大致相同, 因为相同年龄的森林 系统有许多相同特征 ,
1 01 ・
成任务指标 , 维持整体利益 , 实现生态系统 的有效恢 复, 保证 我 国生 态环境 的健 康发 展 。
42 加大生态 系统恢 复工 作 的研究 力度 . 生 态恢 复工作 的开展 意义 非 常重大 , 因此 , 我们 要
导致森林退化现象的发生。退化森林生态系统恢复评
价可以对 目 前森林生态 系统进行有效 的评估 , 出森 指 林生态系统所受到的主要污染 , 进而采取切实有效 的
手段 , 遏制污染源 , 降低污染对生态系统 的破坏 , 从而 修 复破损 的生 态环境 。
《退化森林生态系统》课件
contents
目录
• 退化森林生态系统的定义与特征 • 退化森林生态系统形成的原因 • 退化森林生态系统的恢复与保护 • 退化森林生态系统研究的意义与展望
01
退化森林生态系统的 定义与特征
退化森林生态系统的定义
退化森林生态系统是指受到人类活动 或自然灾害影响,导致森林结构和功 能受损、生物多样性降低、生态系统 稳定性下降的森林生态系统。
01
研究退化森林生态系统中植被的演替过程、驱动因素和机制,
为生态恢复提供理论依据。
退化森林生态系统的生物多样性保护
02
探讨退化森林中生物多样性保护的有效途径和方法,提出针对
性的保护策略。
退化森林生态系统的碳循环
03
研究退化森林生态系统的碳储存、流动和转化过程,揭示其碳
循环的规律和机制。
THANK YOU
人为因素
过度开发
过度采伐、开垦和放牧等人类活 动导致森林覆盖率降低,生态系
统退化。
污染
工业和农业活动产生的污染物进 入森林生态系统,导致土壤和水 质恶化,进而影响森林生态系统
的健康。
城市化进程
城市化进程中,大量森林被城市 用地替代,导致森林生态系统退
化。
生物入侵
外来物种入侵
某些外来物种在新的生态环境中迅速繁殖,对当 地物种构成威胁,导致生态系统退化。
物种多样性特征Βιβλιοθήκη 退化森林生态系统中的物种数量和 多样性降低,生物群落结构简化, 一些珍稀、濒危物种可能消失。
退化森林生态系统的影响
环境影响
退化森林生态系统对气候、水文和土 壤等环境要素产生负面影响,如加剧 土地侵蚀、降低水源涵养能力、影响 区域气候等。
退化森林生态系统恢复与重建的基本理论及其应用_何正盛[1]
第16卷第3期重庆教育学院学报V ol.16N o.3 2003年5月Journal of Chongqing C ollege of Education May.2003文章编号:1008-6390(2003)03-0059-04退化森林生态系统恢复与重建的基本理论及其应用何正盛(西南师范大学生命科学学院,重庆 400715) 摘 要:退化森林生态系统的恢复和重建工作需要接受科学理论的指导.本文论述了在恢复与重建退化森林生态系统过程中应遵循的八条基本生态学和生态经济学原理,即生态演替理论、地域性原理、生态位原理、生物多样性原理、物种共生原理、密度效应原理、限制因子理论以及三效益相统一的原理,并举例说明了它们在实践中的应用.关键词:退化森林生态系统;恢复与重建;原理;效益中图分类号:X171.4文献标识码:A近代以来,由于人口的持续增长、工业化和城市化的加速发展、人类对森林资源非持续地开发利用,导致了森林生态系统大面积消失和退化,并引发了日益严重的生态环境危机,已成为社会、经济可持续发展的严重障碍.保护和重建森林生态系统被看作是缓解环境危机,实现经济、社会、环境协调持续发展的根本措施.我国的森林生态系统退化现象十分严重,而且还在进一步加剧[1].保护我国现有的天然林生态系统以及恢复和重建我国退化森林生态系统,提高其生态服务功能,是改善我国生态环境状况的关键所在.退化生态系统的恢复和重建是一项复杂的系统生态工程,其目的在于建立具有人类和生态价值的新型持久生态系统[2].在进行退化森林生态系统恢复和重建工作时,我们需要把握和认识退化森林生态系统恢复与重建的基本理论,研究应遵循的基本原则.本文试论退化森林生态系统恢复与重建的生态学基本理论与生态经济学原理,并举例说明它们在实践工作中的应用,为我们的重建工作提供理论指导和实例借鉴.1 生态演替理论生态演替理论是退化生态系统恢复最重要的理论基础[3],生态演替按演替方向可分为顺向演替和逆向演替.生态系统的退化实质上是一个系统在超载干扰下逆向演替的动态过程[4],主要表现为生物多样性下降,生物生产力降低,系统结构和功能退化,稳定性下降以及生态效益降低.Clements F.E.的群落演替理论认为,生态演替是生物群落与环境相互作用导致生境变化的结果.生态系统的演替是渐进有序进行的,这就要求我们在进行退化森林生态系统恢复和重建过程中也要循序渐进,依据退化阶段,按照生态演替规律分步骤、分阶段地促进顺行演替,而不能急于求成,“拔苗助长”.例如,要恢复某一极端退化的裸荒地,首先应重在先锋植物的引入,在先锋植物改善土壤肥力条件并达到一定覆盖度以后,才可考虑草收稿日期:2002-09-19基金项目:重庆市科委攻关项目(2000-6505)作者简介:何正盛(1975—),男,江西彭泽人,西南师范大学生命科学学院,硕士研究生,主要从事植物生态学和恢复生态学研究.本、灌木等的引种栽培,最后才是乔木树种的加入.中科院华南植物所在小良站光板地上重建人工森林生态系统[5]是成功地运用生态演替理论进行恢复工作的一个典范.小良地区100多年以前还覆盖着茂密的森林,但由于不断增长的人类活动,原生森林早已不复存在,大面积的冲刷坡,只有局部地方才看到稀疏而丛状分布的杂草和零星分布的灌木.这类荒坡如不加以改造利用,让其自然演变已很难恢复为森林.从1959年起,研究人员在进行本底调查的基础上,采取工程措施与生物措施相结合、但以生物措施为主的综合治理方法,选用速生、耐旱、耐瘠的桉树(Eucalyptus)、松树(Pinus)和相思树(Acacia),重建先锋群落.到1972年,433hm2的荒坡都披上了绿装.接着,模拟自然林的种类成分和群落结构特点,在松、桉林先锋群落的迹地上配置多层、多种阔叶混交林.另外,我们在选择物种时,可考虑选择处于顺行演替前一阶段的某些物种,从而加速演替进程.如在南亚热带地区对马尾松疏林或其它先锋群落进行林分改造时,在其中补种锥栗(Castanopsis chinensis)、木荷(Schima Superba)、黧蒴(Castanopsis Fissa)或樟树(Cinnamomum cam2 phora)等,以促进针叶林快速顺行演替为高生态效益的针阔叶混交林,进而恢复季风常绿阔叶林[6].2 地域性原理不同的地域具有不同的生态环境背景,如气候、地貌、土壤、水文条件等,分布有本地适生的植物种,这种地域的差异性和特异性就要求们在恢复和重建退化森林生态系统时,要因地制宜,依据适地适树(草)的原则选择生态上适应的物种并合理配置.如南方丘陵山地马尾松(Pinus massomiana)、杉木(Can2 ninghamia Lanceolata)等造林树种生长良好,北方则常见有油松(Pinus tabulaeformis)、华北落叶松(Larix prl2 ncipisrupprechtii)等.但具体地段也有差别,如在山西省太岳山地区选择油松造林生长良好,而选择华北落叶松则往往后期生长不良.同时,人们可依据某种愿望而定向地引入适宜的物种.如在退化较严重的森林生态系统内,一般都伴有土壤的严重退化,在这种情况下,人们可以根据改良土壤的愿望而引入一些耐干旱、耐瘠薄的固氮植物与其它植物混交.如在金沙江干热河谷退化山地生态系统重建过程中,研究人员根据当地生态条件,在较低海拔处引种栽植新银合欢(Leacaena Leucocephala)、相思、桉树、木麻黄(Casuarina equissetifolia)、山毛豆(Tephrosia candida)等;在较高海拔处,则种植尼泊尔桤木(ALnus nepalensis)、糙皮桦(Betula utilis)、杨树(Populus)等树木,取得了良好恢复效果[7].3 生态位原理生态位是指在生态系统或群落中,一个种与其它种相关联的特定时间位置、空间位置和功能地位等.这一原理告诉我们,每种生物在生态系统中总占有一定的空间和资源.在恢复和重建退化森林生态系统时,就应考虑各物种在时间、空间(包括垂直空间和地下空间)和地下根系的的生态位分化,尽量使引用的物种在生态位上错开,因为具有相同生态位的种间,必然产生激烈的竞争排斥作用而不利于生物群落的发展和森林生态系统的稳定.在构建人工群落时,可根据各物种生态位的差异,将深根系植物与浅根系植物、阔叶植物与针叶植物、耐荫植物与喜阳植物、常绿植物与落叶植物、乔木、灌木和草本植物等进行合理的搭配,以便充分利用系统内光、热、水、气、肥等资源,促进能量的转化,提高群落生产力.当前我国农村广大地区所经营的农林复合业就科学地运用了这一原理.4 生物多样性原理生物多样性是生态系统稳定的基础[8],也会导致生态系统功能的优化[9].而在生态系统中,生物多样性又是建立在植物多样性的基础之上的[10],植物多样性会导致群落的复杂性,复杂的群落意味着更多的垂直分层,更多的水平斑块格局与更复杂的地下根系,这就可能在不同的小生境条件下拥有更多的生物体,包括昆虫、鸟类、微生物和土壤动物等.对退化森林生态系统进行恢复和重建时,应从保护和恢复生物多样性入手,引入动物和植物,尤其是一些关键种,重建植被系统及其食物链[11].我们在退耕地或荒山造林时,应特别注意避免造林物种单一化,尽量营造混交林,除应用生态位原理,极大地提高生产力之外,还有利于生物多样性的发展.众多的生物种类相互影响,相互制约,改变林内环境条件,使病原菌、害虫丧失了自下而上的适宜条件,同时招来各种天敌和益鸟,从而可以减轻或控制病虫的危害.例如,最近十几年来胶东半岛和辽东半岛松干蚧活动猖獗,大发生时可以引起油松林和赤松林大面积死亡,而在同一地带针阔叶混交林松树却生长旺盛.之所以如此,关键在于人工纯林生物结构简单,肉食性昆虫很少,松干蚧几乎没有天敌控制;而在针阔叶混交林中,阔叶树可以为松干蚧的天敌异色瓢虫、蒙古瓢虫、捕虫花蝽等提供补充食物和隐蔽场所,又可隔断害虫的传播,其抗性远远高于纯林.在森林生态系统恢复措施中,封山育林对生物多样性的恢复极为有利[12],而生物多样性的增加通常也是评价严重退化系统恢复和重建成功与否的重要指标之一.因此,对一些有水土流失的荒地、残地、疏林地,通过封山育林能恢复植被的,应尽量采取封山育林这种简便易行,又经济省事的恢复措施.同时,也可依据前面提到的生态演替原理对封育地适当进行林分改造和透光抚育,以促进其尽快顺行演替到地带性森林生态系统.5 物种共生原理一个完整的森林生态系统内生物种之间的共生关系是普遍存在的.共生可分为偏利共生和互利共生.附生植物与被附生植物是一种典型的偏利共生,如地衣、苔藓、某些蕨类以及很多高等的附生植物(如兰花)附生在树皮上,借助于被附生植物来支持自己,获取更多的光照与空间资源.在恢复和重建森林生态系统时,有意识的引入一些附生植物,对增加群落多样性,促进系统的稳定是有益的.根瘤与菌根则是互利共生的典型例子.根瘤是固氮菌与豆科植物根系的互利共生,利用这一点,在退化森林生态系统内造林恢复植被时,可利用豆科固氮树种与其它乡土树种混栽,因为豆科固氮植物有较强的固氮能力,在很贫瘠的土地上有快速生长的特点,在混栽后,能较快地改变土壤环境,一定程度上也可以促进其它树种的生长.菌根是真菌和高等植物根系的共生体,真菌从高等植物根中吸取碳水化合物和其他有机物,或利用其根系分泌物,而又供给高等植物氮素和矿物质,二者互利共生.很多菌根植物(如松树)在没有根菌时就不能正常生长或发芽,在缺乏相应真菌的土壤上造林或种植菌根植物时,可在土壤内接种真菌,或使种子事先感染真菌,便能获得显著的效果.6 密度效应原理物种的生存受制于环境,合理的密度是物种存在和发展前提.密度过大,超过了环境容纳量,个体间会由于竞争而发生自疏现象;过稀则不能充分利用环境资源,生产力低下,只有保持适当的密度才能使个体间协调共生.在重建退化森林生态系统,构建其植被系统时,应遵循密度效应原理,同时还要依据定向培育目标、立地条件、树种特性及当地的社会经济和林业生产水平等,统筹兼顾,综合论证,确定合适的造林密度.如在营造水土保持林、水源涵养林、防风固沙林等生态林时发挥其生态防护作用是我们首先考虑的目标,而木材生产等要求则在其次,因此,可适当密植,特别是灌木树种,以期能够尽快郁闭,覆盖地表,及早发挥防护作用;如果营造特用经济林,则由于主要目的是为了获得果实、种子或树液等,一般要求充足光照条件,加之特用经济林经营强度较大,栽培过程通常不考虑间伐问题,所以,造林密度应较稀.立地条件的优劣也是造林密度考虑的重要因素,优良的立地条件,林木生长较迅速,树冠发育较大,生长旺盛,造林密度应小些;反之,立地条件差,土壤干旱瘠薄,则林木生长缓慢,长势不旺,应适当加大造林密度,以缩短进入郁闭的过程,提高林木群体抵抗外界不利因素的能力.此外,依据各地的经济条件和林业经营水平,在交通不便、劳力短缺、无条件进行间伐利用的地区宜稀植,反之,密度可大些.总之,通过植树造林来恢复和重建退化森林生态系统时,要根据具体情况,综合确定最佳造林密度,以获得最佳收益.7 限制因子理论李比希最小因子定律(Liebing’s law of minimum)着重从植物的无机营养(N、P、K等)探讨限制因子;而谢福尔德耐性定律(Shelford’s Law of tolerance),则从植物对物理环境因子(光、温、水、湿等)的适应性探讨限制因子.美国著名生态学家E.P.Odum则将这两个定律结合起来形成了限制因子理论,即“一个生物或一群生物的生存和繁荣,取决于综合的环境状况.任何接近或者超过耐性限制的状况,都可说是限制状况或限制因子.”植物生长受限制因子的主导,影响植物生长的限制因子,也就是主导因子.我们在重建退化森林生态系统时,强调要认真分析立地条件,就是希望根据限制因子理论,找出限制生物生产力的主导因子.一个地区一种因子是某树种或草种的限制因子,而对另一树、草种却不一定是限制因子,因此,我们可以通过对立地因子的分析,选择适当的林草种,以改变限制因子的约束,提高生产力.北方干旱地区,水分是林草生长的主要限制因子,所选的造林树种应是耐旱的.土壤的酸碱度也会影响到许多物种的生长,如茶树、马尾松、油松、栎类、山杨等喜偏酸性土壤,茶树在土壤pH>7.0时便会逐渐死亡;板栗(Castanea mollissima)适生于pH值为4.6~7.5的土壤,当pH>7.5时便生长不良,而侧柏则喜生长在石灰性土壤上;现在广泛使用的造林树种刺槐(Robinia pseudoacacia)对水分要求严格,水淹稍久即死亡.8 三效益相统一的原理即重建的森林生态系统必须是生态效益、经济效益和社会效益三大效益协调统一的生态经济系统.生态系统退化的根源在于人类非持续地利用生存和发展所需要的资源,恢复和重建退化森林生态系统过程中,只考虑生态上的恢复和重建,而不从经济和社会的可持续发展方面考虑恢复和重建工作,是很难为人们所普遍接受的.尤其在发展中国家严重的人口压力下,生存和发展是根本的大问题.任何恢复和重建计划的实施,都必须有广大人民群众的积极参与,没有经济上的利益,就不可能调动广大群众的积极性.我国政府花了巨大人力、财力发展林业,但至1998森林覆盖率仍只有16.55%,且现存的森林生态系统多表现出自维持功能弱、结构不合理、生产力不高、功能衰退、生态经济效益较差等诸多退化症状.究其主要原因,一方面在于对自然条件认识不足,未能很好遵循生态学原理,造林方法不当以及缺乏科学的管理和有效的抚育措施;另一方面就在于未能与我国社会、经济的持续发展联系起来.从我国过去的林业生态建设的历史来看,要么注重建设水源涵养林、防风固沙林等生态防护林;要么成片建立速生丰产林、经果林、用材林等经济型植被.结果造成生态环境建设与社会、经济发展的矛盾对立,无法实现生态、经济、社会的协调持续发展.因此,恢复和重建退化森林生态系统时,必须同时考虑人们发展经济、脱贫致富的愿望和生态环境亟待改善的现实,兼顾三大效益,重建生态经济型植被.对现阶段的中国,如何在荒山荒地和陡坡退耕地上发展混农林业已成为一项重要的重建措施,混农林业在相当程度上可以缓解林业资源危机,保证农民获得一定的经济效益,激发农民参与重建的热情;同时又可以极大地提高土地利用率,维护和改善土壤理化性质,防治水土流失,保护生态环境,提高生态系统的稳定性;此外,形式各异的混农林业还可以为工业提供原料,为农村的居民提高“四料”,活跃和繁荣市场,充分利用农村劳动力资源,真正实现生态效益、经济效益和社会效益的统一.各地在进行退化森林生态系统的恢复和重建工作时,应着眼于本地实际,运用生态学与生态经济学原理和方法,积极研究和探索适合本地重建的优化模式,并与当地的经济发展和社会的文明进步结合起来.例如,重庆市黔江区在进行有关生态环境恢复与重建工作时,将其与促进特色产业的发展相结合,通过发展特色产业,逐步进行产业结构调整;与促进贫困山区和生态脆弱地区人口的局部迁移相结合;与促进小城镇发展相结合;与促进绿色产品品牌的塑造相结合,这样,就将生态重建工作与经济发展和社会进步有机结合,从而促进了区域的可持续发展.参 考 文 献[1] 刘国华,傅伯杰等.中国生态退化的主要类型、特征及分布[J].生态学报,2000,20(1):13~19.[2] M itsch,W.J.李玉安译.生态工程,地球生命支持系统的共济者[J].世界科学,1994,(2):26~27.[3] 许木启,黄玉瑶.受损水域生态系统恢复与重建研究[J].生态学报,1998,18(5):547~558.[4] 包维楷,陈庆恒.生态系统退化的过程及其特点[J].生态学杂志,1999,18(2):36~42.[5] 余作岳.广东亚热带丘陵荒坡退化生态系统恢复及优化模式探讨[A].热带亚热带森林生态系统研究[C].1990,1~11.[6] 彭少麟.中国南亚热带退化生态系统的恢复及其生态效应[J].应用与环境生物学报,1995,(1):403~414.[7] 石培礼,李文华.中国西南退化山地生态系统的恢复—综合途径[J].Ambio,1999,28(5):390~397.[8] T ilman,D.et al.D oes diversity beget stability?[J]Nature,1994,371:257~264.[9] K arieva,P.Diversity begets Productivity[J].Nature,1994,368:686~689.[10] 彭少麟.南亚热带退化生态系统恢复和重建的生态学理论和应用[J].热带亚热带植物学报,1996,4(3):36~44.[11] 黄培佑.从植物群落的演替规律剖析生态环境复原与建设途径[J].新疆环境保护,1992,14(2):12~15.[12] 杨玉盛等.严重退化生态系统不同恢复和重建措施的植物多样性与地力差异研究[J].生态学报,1999,19(4):490~494.[责任编辑 陈共珏]。
生态系统退化PPT课件
农田
140
28
20
草地
400
132
33
林地
165.2
31.2
25
荒漠
0.130
—
—
淡水
0.743
0.245
32
废弃矿地
2
—
—
46
五、中国脆弱 生态系统
脆弱生态系统是指自身稳定性差、对外界干 扰抵抗能力低的生态系统。有三种内涵:
其一:脆弱生态系统的正常功能一旦被打乱,常 发生不可逆变化而失去恢复的能力;
5
一个简化了的陆地生态系统
一个简化了的池塘生态系统
4生态系统的结构
构成生态系统的各组成部分,各种生物的种类、 数量和空间配置,在一定时期内均处于相对稳定的状 态,使生态系统能够各自保持一个相对稳定的结构。 主要有形态结构和营养结构。 (a)形态结构:生物的种类、种群数量、种的空间 配置(水平分布、垂直分布)、种的时间变化。 (b)营养结构:生态系统各组成部分之间建立起来 的营养关系。是生态系统能量流动和物质循环的基础。
反映人口过程的自然变动指标是人口出生率、死亡率 和自然增长率。
出生率—— 一年内,每一千人中新生儿的人数 。 死亡率—— 一年内,每一千人中死亡的人数。 自然增长率—— 出生率—死亡率
57
世界人口发展情况
人口与人口过程
反映人口过程、人口增长规律的指标还有指数增长、 倍增期。 指数增长—— 在一段时期内,人口数量以固定的百分率增长 。
荒漠化是指在干旱、半干旱地区和一些半湿润 地区,生态环境遭到破坏,造成土地生产力衰退或 丧失而形成荒漠或类似荒漠的过程。
40
5.采矿废弃地
采矿废弃地是指因采矿活动被破坏、 不经治理而无法使用的土地。
退化森林生态系统恢复课件
中国生态学学会
该学会是中国生态科学领域最具影响力的学术团体,致力于开展生 态学研究,为退化森林生态系统的恢复提供理论支持和实践指导。
相关研究论文与报告的引用格式规范及示例
引用格式规范:在撰 写论文或报告时,应 按照相应的引用格式 规范进行标注,如 APA、MLA等。具体 可参考相关期刊或学 术出版物的要求。
退化森林生态系统的特征
退化森林生态系统具有生物多样性降低、生态系统结构简化、生态系统功能减 弱、森林健康状况恶化等特征。
恢复退化森林生态系统的意义
01
02
03
保护生物多样性
恢复退化森林生态系统可 以保护生物多样性,提高 生态系统的稳定性和抵抗 力。
维护生态平衡
恢复退化森林生态系统可 以维护生态平衡,减少水 土流失、改善水质、增强 气候调节能力等。
经过几年的努力,该地区的森林覆盖率明 显提高,生态系统得到有效恢复,水土流 失得到有效控制,生物多样性逐渐恢复。
非洲某地区的退化草原生态系统恢复案例
背景 非洲某地区由于长期的过度放牧和气候变化,导致大面积 的草原退化,生态系统脆弱,气候变化影响明显,生物多 样性丧失。 恢复措施 政府、企业和非政府组织合作,采取了以下措施进行恢复
限制放牧 对退化的草原区域进行限制放牧,减少对草原的破坏。
非洲某地区的退化草原生态系统恢复案例
人工种草
种植适合当地生长的草种,提高草原覆盖率和生态功能。
生态移民
将部分人口迁移出生态脆弱区,减轻环境压力。
社区参与
鼓励当地社区参与恢复活动,提高居民的生态意识和参与 度。
恢复效果
经过几年的努力,该地区的草原覆盖率明显提高,生态系 统得到有效恢复,气候变化影响得到有效缓解,生物多样 性逐渐恢复。
林业生态恢复分享恢复退化森林生态系统的最佳实践
林业生态恢复分享恢复退化森林生态系统的最佳实践近年来,由于人类活动的不断扩张以及气候变化的影响,全球范围内的森林生态系统面临着严重的退化和破坏。
为了保护和恢复这些生态系统,林业生态恢复成为一种重要的实践方法。
下面将介绍一些在恢复退化森林生态系统方面的最佳实践策略。
一、生态评估与监测在进行林业生态恢复前,进行全面的生态评估是至关重要的。
通过对退化森林生态系统的物种多样性、土壤质量、水源状况等进行评估,可以全面了解系统的退化程度及其原因。
同时,建立长期的生态监测机制,对恢复过程中的生态指标进行跟踪和评估,以便及时调整恢复策略。
二、植被修复与重建植被修复是林业生态恢复的核心环节之一。
在退化森林中,往往伴随着植被的丧失和破坏,导致生态系统功能的丧失。
因此,通过种植适应当地土壤和气候条件的植物物种,可以有效修复和重建森林植被,恢复生态系统功能。
在选择植物物种时,应考虑其生长速度、适应性以及对当地生态系统的影响。
三、土壤改良与保护退化森林生态系统中的土壤质量往往受到破坏和削弱。
有效的土壤改良措施可以提高土壤的肥力以及水分的保持能力,促进植被的生长和发展。
常见的土壤改良方法包括有机物添加、矿物质添加以及土壤保水措施的采用。
此外,合理的土壤管理和保护也是保障生态系统可持续发展的重要环节。
四、生物多样性保护森林生态系统是地球上最重要的生物多样性库之一。
保护和恢复生物多样性对于森林生态系统的健康和稳定至关重要。
因此,在进行生态恢复时,要重视保护物种多样性,合理规划和管理保护区和特殊保护区。
同时,在恢复植被时,优先选择当地特有的植物物种,以促进本地生物多样性的恢复。
五、研究与创新林业生态恢复是一个不断发展和创新的领域。
通过开展相关研究,可以不断改进恢复策略和方法,提高生态恢复的效果。
此外,加强与其他学科的合作,如生态学、气候学等,可以从不同角度解决生态恢复中的难题,并取得更好的效果。
综上所述,林业生态恢复是保护和恢复退化森林生态系统的最佳实践策略之一。
生态系统退化PPT课件
1
第一节 生态系统的基本概念
一、生态系统的组成和类型 1生态系统的概念
生态系统(Ecosystem)
2
生态系统
必要的部分
非必要的部分
非生物成分
生物成分
消费者
阳光
无机营养分
生产者
分解者和转变者
生态系统组成的结构框图
生态系统的基本组成部分为: 生物成分:生产者、消费者、分解者。 非生物成分:无机及有机营养分、气候状况。
5
一个简化了的陆地生态系统
一个简化了的池塘生态系统
4生态系统的结构
构成生态系统的各组成部分,各种生物的种类、 数量和空间配置,在一定时期内均处于相对稳定的状 态,使生态系统能够各自保持一个相对稳定的结构。 主要有形态结构和营养结构。 (a)形态结构:生物的种类、种群数量、种的空间 配置(水平分布、垂直分布)、种的时间变化。 (b)营养结构:生态系统各组成部分之间建立起来 的营养关系。是生态系统能量流动和物质循环的基础。
态系统的结构和功能,才能保持动态的平衡。
18
三、生态系统中的物质循环
“关键元素”或
生命必须的元素约24种: “能量元素”
99%以上
碳、氮、氧、氢、钙、硫、磷、钠、钾、氯、镁、 铁、碘、铜、锰、锌、钴、铬、锡、钼、氟、硅、 硒、钒
19
环境保护与可持续发展
1水循环
20
2碳循环
21
3氮循环
大气氮进入生物有机体的主要途径:
8
5食物链及营养级
(a)食物链和食物网 所谓食物链,就是一种生物以另一种生物为食,
彼此形成一个以食物连接起来的链锁关系。 在一个生态系统中,食物关系往往很复杂,各种食
退化森林生态系统恢复评价研究综述_马姜明
生态学报2010,30(12):3297—3303Acta Ecologica Sinica退化森林生态系统恢复评价研究综述马姜明1,2,3,刘世荣1,*,史作民1,刘兴良4,缪宁1(1.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室,北京100091;2.广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室,桂林541004;3.广西环境工程与保护评价重点实验室,桂林541004;4.四川省林业科学研究院,成都610081)摘要:森林退化是一个世界性的问题,对退化的森林进行恢复评价是合理地进行森林生态系统管理的基础。
介绍了森林退化的概念,综述了退化森林生态系统恢复评价的一般程序,主要包括恢复目标的确定、参照系的选择、评价指标体系的构建及定量评价等几个方面。
目前,大多数退化森林恢复评价主要包括物种多样性、植被结构和生态学过程3个方面。
其中,物种多样性包括物种丰富度和多度等;植被结构包括植被盖度、乔木密度、高度、胸高断面积、生物量和凋落物结构等;生态学过程包括养分库、土壤有机质以及生物间的相互关系等。
不同的研究者或管理者由于对恢复其生态系统服务功能的需求存在差异,评价退化生态系统恢复的角度也不一样。
恢复评价可以从特殊种群到整个生态系统的不同层次进行。
在深刻理解森林退化定义的基础上,建立现实的目标和正确地选择参照系是恢复评价的前提。
关键词:森林退化;恢复目标;参照系统;生态系统特征;评价方法A review on restoration evaluation studies of degraded forest ecosystemMA Jiangming1,2,3,LIU Shirong1,*,SHI Zuomin1,LIU Xingliang4,MIAO Ning11Key Laboratory of Forest Ecology and Environment of State Forestry Administration,Institute of Forest Ecology,Environment and Protection,Chinese Academy of Forestry,Beijing100091China2Key Laboratory of Ecology of Rare and Endangered Species and Environmental Protection(Guangxi Normal University),Ministry of Education,Guilin 541004,China3The Guangxi Key Laboratory of Environmental Engineering,Protection and Assessment,Guilin541004,China4Sichuan Academy of Forestry,Chengdu610081,ChinaAbstract:Forest degradation is a problem taking place throughout the world.Restoration evaluation of degraded forests is a base for rational management of forest ecosystems.In this paper,the concept of forest degradation was introduced and the common procedures of restoration evaluation on degraded forest ecosystem were summarized,which included the goal-setting of restoration,the choice of reference ecosystem,establishment of evaluation indicator system and quantitative approaches of restoration evaluation.At present,most of restoration evaluation on degraded forest ecosystems covered three aspects,i.e. species diversity,vegetation structure and ecological processes.Species diversity focused on species richness and abundance,etc.Vegetation structure emphasized on vegetation coverage,tree density,tree height,basal area of trees,biomass and components of litter,etc.The ecological process centered on nutrient pools,soil organic matter and the biological interactions,etc.Due to different interests and demands for forest ecosystem services among researchers and managers,evaluation objective and its indicator system can be different at scales from special population to whole ecosystem.Based on deep understanding of forest degradation concept,defining the practical goal and choosing the appropriate reference system are the premises of restoration evaluation.基金项目:国家“十一五”科技支撑计划资助项目(2006BAD03A0402;2006BAD03A100302;2006BAD03A1004);国家重点基础研究发展规划资助项目(G2002CB111504);广西师范大学博士启动基金资助项目;广西环境工程与保护评价重点实验室资助项目;广西教育厅科研资助项目(200911MS50)收稿日期:2009-10-10;修订日期:2009-10-12*通讯作者Corresponding author.E-mail:liusr@8923生态学报30卷Key Words:forest degradation;restoration goals;reference ecosystem;ecosystem property;evaluation approach森林是陆地生态系统的主体,具有复杂的结构和功能,不仅为人类提供了大量的木质林产品和非木质林产品,并具有历史、文化、美学、休闲等方面的价值,在保障农牧业生产条件、维持生物多样性、保护生态环境、减免自然灾害和调节全球碳平衡和生物地球化学循环等方面起着重要的和不可替代的作用[1]。
森林生态系统的恢复与重建
森林生态系统的恢复与重建在人类活动与自然灾害的影响下,许多地区的森林生态系统遭受了破坏和退化。
为了维护生物多样性,保护水土资源,促进气候调节和人类福祉,森林生态系统的恢复与重建变得尤为重要。
本文将就森林生态系统的恢复与重建进行论述,为了便于理解,将分为以下三个部分进行阐述。
第一部分:森林生态系统的破坏和退化人类活动的加剧不可避免地导致了森林生态系统的破坏和退化。
大量的森林被非法砍伐,导致树木消失、土壤侵蚀加剧,生物多样性受到极大威胁。
此外,过度放牧、过度开垦和过度开采等活动也对森林生态系统产生了负面影响。
这些破坏性行为进一步导致了土壤贫瘠、水源枯竭、气候变化等问题。
第二部分:森林生态系统的恢复方法1. 种植树木:恢复森林生态系统最直接的方法之一就是通过种植树木。
树木能够帮助稳定土壤,防止土壤侵蚀。
合理选择树种,考虑生态环境的适应性以及不同树种之间的相容性,能够有效提高森林生态系统的恢复效果。
2. 生物多样性保护:保护和加强森林生态系统中的生物多样性对于恢复工作至关重要。
建立保护区,限制非法捕猎和非法砍伐,禁止非法采集草药,有助于促进物种的恢复和繁衍。
3. 生态修复:通过进行土壤改良、采取湿地恢复、水源保护等措施,可以促进森林生态系统的自然修复过程。
此外,引入适应性强、能够抵御病虫害的植物物种,有助于提高恢复过程的效果。
第三部分:森林生态系统恢复的挑战和前景森林生态系统的恢复与重建面临着一系列的挑战。
首先,资金投入和政策支持是实施森林生态系统恢复工作的基础。
其次,社会参与的积极性和意识觉醒也是森林生态系统恢复的关键因素。
只有广大公众的参与和支持,才能够真正取得长期可持续的恢复效果。
此外,科学技术的不断进步,如遥感技术、基因工程等,为森林生态系统的恢复与重建提供了更多的手段和方法。
展望未来,森林生态系统的恢复与重建将成为全社会的共同努力。
政府、社会组织和个人都应该意识到生态系统的重要性,并采取行动来保护和恢复受损的生态系统。
生态系统退化
营养级和生态金字塔
四、生态系统的功能
(一)能量流动
(二)物质循环
• 植物在光合作用过程中同时吸收各种养分,主要 是无机物质(如NO3等),转变为生物体中各种 有机物质(如碳水化合物、蛋白质、核酸等)。 它们通过绿色植物吸收进入食物链,并在各营养 级之间传递、转化,当生物死亡后,机体内各种 有机物质被微生物分解成为无机物释回环境中, 然后再一次被植物吸收利用,重新进入食物链, 参加生态系统的物质再循环。
– 2、近岸海域污染:导致赤潮频发,生物多 样性减少,渔业资源衰退
二、淡水生态系统的退化
• 在淡水中由生物群落及其环境相互作用所构成 的自然系统。分为静水的和流动水的两种类型。
• 淡水生态系统占据着少于1%地球表面的 河流、湖泊和湿地的世界淡水生态系统, 仅容纳了地球上全部水量的0.01%。然而, 据一些水资源专家估算,这个重要的系 统却给全球工农业生产和人类生活提供 了相当于几万亿美元巨大价值的服务。
– 1、城市化过程引起海岸线退化:损毁了海 岸湿地生态系统的缓冲能力
• 2008年国家海洋局开展了沿海开发强度、近岸 海域综合环境质量及海洋生态脆弱区评价工作。
• 评价结果显示,沿海11个省、自治区、直辖市 人口总数约为5.5亿,人口平均密度约为700人/ 平方公里,人均GDP约为3万元,岸线人工化指 数达到0.38,上海、天津、浙江、江苏和广东的 沿海地区已经处于高强度开发状态。上海、广 西、浙江、广东、天津、山东、辽宁和河北近 岸海域综合环境质量一般,水体普遍受到氮、 磷污染,局部区域沉积环境和海洋生物受到铜、 镉、砷、总汞等重金属和石油类(烃)污染。
海洋生态系统 淡水生态系统
人工生态系统:如城市生态系统,农田生态系统
二、食物链和食物网
第七章 退化生态系统的恢复2
浙江舟山某采石场清坡现场.
草地资源不合理的经营管理 草地自然灾害 草地退化
草地沙漠化
草地盐碱化
植被衰退 有毒有害动 植物增加
系统自我调 节能力下降 食物链缩短 营养级降低 土壤肥力下降 生态系统退化
系统生物量减少 野生动物减少 能量利用率下降
图12 草地生态系统的退化机理
极度
毒草
过度放牧 + 鼠害
重度
杂草 中度 2800-3700m 轻度 >3700m
3、矿区废弃地土壤系统修复技术
目的:建立适宜植物生长的土壤层,以迎合绿色植 物恢复的需要。 废弃地生态恢复的核心是“废弃地土壤的物理、化 学性状的修复”。 “要想获得恢复的成功,首先必须解决土壤问题, 否则生态恢复就是水中捞月。”(Bradshaw,1997)
土壤系统的物理修复技术
客土法
建立沿岸绿化带,加强植被的生态功能 人工清淤 控制污染源 生物治理:放养控藻型生物,构建人工湿 地和水生植被,开发水体生物修复技术等。
第四节 矿业废弃地的生态恢复
一、矿业废弃地的类型与生态影响
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矿业废弃地的主要类型 剥离表土堆积而成的排土场废弃地; 开采低品位矿石堆积形成的废石堆废弃地; 矿体采完后留下的采空区和塌陷区而形成的采矿坑废 弃地;尾矿堆积形成的尾矿废弃地; 采矿作业、机械设备、辅助建筑物和道路等占用后废 弃的土地; 受采矿影响而无法利用开发的土地。
二、退化森林的恢复方法
封山育林
简便易行,经济省事的措施。
封山育林可创造适宜的生
态条件,促使破坏林地中 林木的生长,或使针叶林 逐渐顺行演替为保持土地 能力较高的针阔混交林, 进而顺行演替为地带性的 季风常绿阔叶林。
生态系统退化与恢复ppt课件
恢复的具体过程
01 选择恢复模板 01
✓ 选择与恢复地照射量、坡度和土壤条件相似的自然 区域,通过样线、样方和数字摄影来记录其自然特 征,为恢复和检测提供数据。
✓ 可选择较大模板群落的植物集群的镶嵌模式作为基 础,进行仿真的、适当比例的设计,后进行恢复种 植。
✓ 具有更高的生态相似性。
✓ 种子最好来自本地或光照量、土壤类型、 坡度相近的地段,以保证种子的本地化。
0 3
恢复效果与评价
经过五年的恢复,大部分CSS的冠层部分得到回复,群落物种丰富度有所 提高。尽管林下叶层没有得到完全恢复,郁闭的冠层、大的斑块和移植的 冠层灌木很快吸引了本地动物群并被许多野生动物如鸟、蝴蝶及爬行动物 所利用。
对于CSS而言,群落恢复周期一般为十年以上,五年的工程期限对于群落 恢复显然是不足的。一些工程措施造就了奇怪的物种组合,还有一些恢复 工程的选址只满足了开发者的便利和经济的需要,没有考虑到生态需求, 朝向、坡度和土壤因素常与新建栖息地的物种不匹配。此外,许多保护工 程没能真正执行,欠缺持续性,监测的方案也不恰当。
Part
04
生态系统恢复
Restoration of ecological system
01 恢复生态学 02 生态系统恢复案例
生态系统恢复
1、恢复生态学
(1)定义 对于恢复生态学的定义有很多,但都包含以下几个意思: ①恢复生态学是一门应用与理论研究结合的科学; ②恢复生态学需要人工干预; ③恢复工过程可能是自然恢复、逼近原生生态系统或根据人类自己的需要
生产者: 绿色植物、自养微生物
消费者:动物
分解者:微生物
气候因子: 太阳辐射、温度、湿度等
生物代谢材料: CO₂ 、O₂、H₂O和无机盐等
第三章 退化生态系统
毁或埋压侵蚀区的植被层→景观破碎化。
黄土丘陵沟壑TM卫星照片 (分辨率 30*30M) 黄土丘陵沟壑区植被图(局部) 特点:极度破碎
(3) 冻融侵蚀
目前认为:冻融侵蚀区域仅限于青藏高原主体 部分以及高纬度地区。
冻融侵蚀——首先表现为地表土壤出现冻胀丘、
冻融裂缝→多边形土。
随着作用力的加深和时间的推移、生草层形成
因而诊断途径有生物途径、生境途径、生态系统 功能/服务途径、景观途径、生态过程途径等。 生态系统退化程度的诊断途径与可能指标(体系) 如下:
1). 生物途径
生物途径的指标一般比较直观切容易获得,因而
是一类主要的诊断途径。
生物组成与结构:如植物、动物、微生物、生物多
样性(指数)、盖度、密度、分布格局、年龄结构等。
这些因子→单独作用或交互作用→生态系统的
动态平衡被打破→逆向演替→类型各异的退化
生态系统→进而影响其生存环境→不稳定的生 态系统和不利于生态系统稳定发展的环境。
干扰——是退化的驱动力(彭少麟,2003)。
生态系统的退化程度由什么来决定?
——取决于干扰的强度、持续时间和规模→对生
态系统结构或过程的影响。
退化生态系统——生态系统在自然或人为干扰下生
态系统的结构和功能发生偏差,打破了原有生态系 统的平衡状态,使系统固有的功能遭到破坏和丧失, 系统的稳定性和生产力降低、抗逆能力减弱。
退化生态系统 (degraded ecosystem)
受损生态系统(damaged ecosystem)
三、退化生态系统的特征
势度降低;
(二)在能量方面
退化生态系统的能量生产量降低、能量交换 水平下降。
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直。群落内部结构比较简单,乔木通常
只有1-2层,其下有发达的灌木和草本层
,层间植物的种类和数量较少。群落常
年以浓绿色为主。北美太平洋沿岸分布
着以红杉为主的常绿林,它与大洋洲的
王桉一样,是世界上最高大的森林。在
日本和我国东南沿海地区分布着以樟科
和壳斗科为主的常绿阔叶林树种。
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(5)季雨林生态系统
普遍分布于东南亚地区,以 印度、缅甸中部及巽他群岛的东 南部岛屿为典型。我国云南南部 也有零星分布。这一群岛的特点 是结构比雨林简单,林内的藤木 和附生植物较少。组成较雨林贫 乏,年季相变化比较明显,大多 数乔木树种与旱季落叶,雨季来 临时又陆续发芽生长。季雨林常 为混交林,具有大型叶片的柚木 形成的纯林是季雨林的另一种主 要类型,柚木于旱季落叶,林下 常有合欢属和金合欢属的一些种 类。
芽、茎花、多昆虫授粉、叶常绿、革质
、中等大小、叶形一致是热带雨林乔木
的特殊构造。藤本和附生植物发达,此
外,热带雨林群落结构复杂,植物对群
落的适应性达到了完善的程度,每个种
均占据自己的生态位,且其存在都以其
他种的存在为前提。组成雨林的植物种
终年生长,无明显的季节交替。
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森林生态系统的退化概况
全球森林生态系统退化主要表现在为森林面积减少, 林分结构单一,林地土壤质量变差,初级生产力降低, 生物多样性减少,生态服务功能下降等。
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(6)热带雨林生态系统
主要分布于南美洲、非洲、亚洲热带
和澳大利亚东北部的潮湿热带地区。水
热条件充沛,分布均匀,全年平均气温
在 23~28℃ 之 间 , 年 降 水 量 通 常 超 过
2000mm,且无明显旺季,相对湿度常达
90%,土壤类型一砖红壤为主。
热带雨林种类组成极度丰富,高等植
物多达45000种且多为木本,板状跟、裸
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森林生态系统退化原因
大片的森林被破坏是导致森林生态系统退化的主 要原因。病虫害、干旱、洪涝、地震等自然灾害 也会导致森林的退化。
大片森林被破坏的主要原因:为缓和人口急增所 带来的粮食需求压力,大片林地被辟为农田;为 木材生产而进行的过度开采;因扩建牧场而清伐 大片森林;因燃料短缺导致的薪材砍伐;以及森 林火灾、病虫害、酸雨等破坏。
热带森林
针叶林 落叶阔叶林
硬叶常绿阔叶 Leabharlann 亚 热 带 常 绿 阔 叶 林常绿阔叶与落叶阔叶混交林
季雨林 热带雨林
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(1)针叶林生态系统
针叶林几乎全部分布于北半球高 纬地区,占据温带到寒带广大的面 积。气候特点是夏季温暖而短暂, 冬季严寒而漫长,年降水量多为 300~600mm , 以 大 陆 性 气 候 为 特 点 ,属于大陆型的针叶林。
①森林生态系统具有产品生产的有益性能; ②森林生态系统具有涵养水源的有益性能; ③森林生态系统具有调节气候的有益性能; ④森林生态系统可以净化空气; ⑤森林生态系统是农作物稳产、高产的重要保障; ⑥森林生态系统具有保护生物多样性的作用。
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森林生态系统分布概况
面积/106km2
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森林生态系统类型
温带森林 森 林 生 态 亚热带森林 系 统
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(4)亚热带常绿阔叶林生态系统
主 要 分 布 于 南 北 纬 25º-40º 之 间 的 亚
热带地区。气候特点是四季分明,夏季
高温潮湿,冬季降水较少,有时出现霜
雪,但无严寒。
这类森林以壳斗科、樟科、山茶科、
木兰科、金缕梅科为典型代表,叶片大
小中等、椭圆形、渐尖、革质,叶面有
光泽而无毛绒,叶片排列方向与阳光垂
森林中的植物以乔木为主,也有少量灌木和草本植物。森林中 还有种类繁多的动物。森林中的动物由于在树上容易找到丰富的 食物和栖息产所,因而营树栖和攀缘生常绿阔叶林生态系统活的 种类特别多,如犀鸟、避役、树蛙、松鼠、貂、蜂猴、眼镜猴和 长臂猿等。
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森林生态系统的功能
1、森林生态系统的能量转化具有很高效率。 2、森林生态系统对全球生物地球化学循环具有重要作用。 3、森林生态系统具有信息传递的重要作用。 4、森林生态系统还为人类提供了多种生态服务功能,主要 表现在:
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森林生态系统的概念
森林生态系统是以乔木为主体的生物群落(包括植物、动物和 热带雨林生态系统微生物)及其非生物环境(光、热、水、气、 土壤等)综合组成的生态系统。
森林生态系统是一个相对稳定的生态系统。
森林生态系统分布在湿润或较湿润的地区,其主要特点是动物 种类繁多,群落的结构复杂,种群的密度和群落的结构能够长期 处于稳定的状态。
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(3)硬叶常绿阔叶林生态系统
主要分布与亚热带夏季干 燥炎热、冬季温和多雨的气候 区域内。在各大洲都有或多或 少的分布,但以地中海沿岸最 为典型。
干燥炎热的夏季气候使那 里的树木产生与此相适应的旱 生结构。例如叶片通常不大, 常绿、坚硬、常被毛茸、成灰 绿色,或者是叶子退化形成针 刺状或茎为绿色代替叶子进行 光合作用。
农田占有是全球森林面积减少的主要原因,伐木搬运、 采矿、道路扩展和基础设施的建设也严重威胁着森林 生林生态系统的持续发展。
虽然国家控制,砍伐后的森林要求补种或重建植被, 使得森林面积有一定增加,但新建森林生态系统的林 分质量和生态服务功能却不断下降。
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影响森林健康的主要因素
人类活动对森林健康的影响 森林经营管理方式 自然干扰因素 外来有害生物入侵和生物的危害 环境污染
(2)落叶阔叶林生态系统
分 布 于 北 纬 30º-50º 的 温 带 地 区 。 由 于在该区域内冬季落叶、夏季生长,固 又称夏绿林。
气候特点是:一年四季分明,夏季炎 热多雨,冬季寒冷。
这类森林中的乔木树种都具有较宽的 叶片且质地较薄。落叶是对冬季严寒和 生理干旱的一种适应,而粗厚的树皮和 具有鳞片和树脂的冬芽则是对冬季低温 的一种保护适应。在欧洲西部最为典型 的是由山毛榉属组成的落叶阔叶林。在 欧洲、亚洲和北美广泛分布的是由栎属 、槭属、核桃属、山核桃属及鹅掌楸所 组成的落叶阔叶林,其中亚洲东部是落 叶阔叶林种类成分最丰富的地区。