森林生态学基础—森林与环境

第二章森林与环境

森林与环境的相互作用是森林最基本的特征。林木的生存依赖于环境，林木从周围环境中吸收生长发育必需的营养物质和能量。因此，在不同的环境条件下，常常形成不同类型的森林。同时，林木在生长发育过程中，又以枯枝落叶、蒸腾水分和气体交换等形式，把物质和能量归还于环境。这种能量的转换和物质的循环，就是森林与环境相互作用的基础。一、森林、环境的概念与类型

1．森林的概念

森林（forest）是指一个以木本植物为主体，包括乔木、灌木、草本植物以及动物、微生物等其它生物，占有相当大的空间，并显著影响周围环境的生物群落复合体。它是地球上主要的植被类型之一。

2．环境的概念

环境（environment）是指生物（个体或群体）生活空间的外界自然条件的总和，包括生物存在的空间及维持其生命活动的物质和能量。具有相对性、主体性和动态性。

森林环境（forest environment）是指森林生活空间（包括地上空间和地下空间）外界自然条件的总和。包括对森林有影响的种种自然环境条件以及生物有机体之间的相互作用和影响。

3．环境的类型

（1）按环境的范围大小，可将环境分为宇宙环境、地球环境、区域环境、生境、微环境和体内环境。

宇宙环境（space environment）是指大气层以外的宇宙空间，也有人称之为星际环境或空间环境。它是由广阔的宇宙空间和存在其中的各种天体及弥漫物质组成，它对地球环境产生了深刻的影响。例如，太阳黑子的活动、月球和太阳对地球的引力作用产生的潮汐现象，直接影响着生物活动。

地球环境（global environment）是指大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈，又称为全球环境。当地球表面上第一批生物诞生时，遇到了空气、水和地表岩石的风化壳，在生物的活动下，岩石圈的表层形成了土壤圈。大气圈的对流层、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈共同组成了地球的生物圈的环境。

大气圈（atmosphere）是指地球表面的大气层。它的厚度虽然有1000km以上，但直接构成植物气体环境的对流层厚度只有约16km。大气中含有植物生活所必需的物质如CO2、O2等。对流层还含有水汽、粉尘等，在气温作用下，形成风、雨、霜、雪、露、雾、冰雹等，调节着地球环境的水分平衡，影响着植物的生长发育，有时还会给植物带来破坏和损害。

水圈（hydrosphere）是指地球表面的海洋、内陆淡水水域及地下水等。水体中溶有各种化学物质、溶盐、矿质营养、有机营养物质；各个地区的水质、水量不同，便带来了植物环境的生态差异。液态水通过蒸发、蒸腾，转为大气圈中的水汽、再转变为降水回到地表，构成物质循环的一个方面。

岩石圈（lithosphere）是指地球表面30～40km厚的地壳。它是水圈和土壤圈最牢固的基础。岩石圈是植物所需矿质营养的贮藏库。由于各种岩石组成成分不同，风化后形成不同的土壤类型。

土壤圈（pedosphere）是指岩石圈表面风化壳上发育的土壤。它是一种介于无机物和生物之间的物质，有自己特有的结构和性质。它提供了植物生活所必需的矿质营养、水分、有机质、生物等，是植物生长发育的基地。

生物圈（biosphere）是指地球上生活物质及其生命活动产物所集中的部位，包括整个水圈、土壤圈、岩石圈上层（风化层）及大气圈下层（对流层）。根据生物分布的幅度，生物圈的上限可达海平面以上10km的高度，下限可达海平面以下12km的深处。在这一广阔范围内，最活跃的是生物，其中绿色植物摄取太阳能，吸收土壤中水分、养分和大气中的CO2等，使生物圈与地球的自然圈之间发生物质和能量的相互渗透，形成整个地球表面的能量转化和物质循环。在生物圈中，生物间、生物与环境间不断进行能量、物质转化，构成一个相互制约、相互依存的矛盾统一体，即生态系统。生物圈是地球上最大的生态系统。

生物圈中的植物层称为植被（vegetation）。

区域环境（regional environment）是指占有某一特定地域空间的自然环境。由于地球表面不同地区的自然圈配合的差异，形成不同的地区环境特点（如江河、湖泊、高山、高原、平原、丘陵；热带、亚热、温带和寒温带），出现不同的植被类型（如森林、草原、稀树草原、荒漠、沼泽、水生植被以及农作物等）。植被类型是由群落类型构成。群落的一切特征都与地域环境密切相关，简单的复杂的、初级的和高级的群落单位，都由其所处的地域环境特点所决定，同时群落又对其所处环境进行改造。

生境（habitat）是指植物或群落生长的具体地段的环境因子的综合。各种植物的生境质量有高有低，如云杉、冷杉在阴坡生长较好，而在阳坡不能生长或生长不良。各种植物的生境，可以重叠、连续或交叉或为分离。例如不同山体的阴坡或阳坡，都可为不相连接的，但都是相同的阳坡生境和阴坡生境。

微环境和体内环境（micro-environment and inner environment）。微环境是指接近植物个体表面，或个体表面不同部位的环境。例如植物根系附近的土壤环境，叶片表面附近的大气环境，由温度、湿度、气流变化所形成的微气候，对树冠的影响都可产生局部生境条件的变化。植物体内环境指生物体内组织或细胞间的环境。例如叶片内部，直接与叶肉细胞接触的气腔、气室、通气系统，都是形成体内环境的场所。体内环境的形成受气孔的调控。叶肉细胞都是在体内环境中完成其生理反应的（光合作用、呼吸作用等）。体内环境中的温度、湿度、CO2和O2的供应状况直接影响细胞的功能，体内环境的特点为植物本身所创造，是外部环境不可代替的。

（2）按环境的主体分人类环境和生物环境。人类环境是以人为主体，其它的生命物质和非生命物质都被视为人类环境要素。生物环境是以生物为主体，生物体以外的所有环境要素均称为生物环境。

（3）按环境的性质分人工环境、自然环境、社会环境。人工环境，广义地讲包括所有的栽培植物，引种驯化及农作物所需环境和人工经营森林、草地、绿化造林，甚至自然保护区内一些控制、防治等措施。此外环境污染、干扰、破坏植物资源都使自然环境受到人类不