草地生态系统类型
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草地生态系统类型
草原是内陆半干旱到半湿润气候条件下特有的一种生态系统类型,降水不足以支持森林群落的发育,但却足以维持耐旱的多年生草本植物生长。【1】世界草地面积4100万~5600万km2,占地球表面的31%~43%。【2】不同的气候条件下形成不同的类型。夏季少雨、冬季寒冷的温带地区有温带草原,在欧亚大陆西自欧洲多瑙河下游起,呈连续的带状往东延伸,经罗马尼亚,苏联和蒙古等,直达我国境内,构成世界上最宽广的草原带;在北美洲,北由南萨斯喀彻河开始,沿经度方向,直达得克萨斯,形成南北走向的草原带;在南美洲,非洲等有小面积分布。全年干湿季交替明显的热带地区有热带稀树草原。在非洲,稀树草原占据大陆面积的40%,尤以非洲东部和撤哈拉大沙漠以南地区特别发育。南美洲的稀树草原最大片的面积集中在赤道以南的巴西高原上,北美西部,澳大利亚和亚洲也仅小面积分布。另外,分布在各大陆高山和高原地带的草原为高寒草原,面积虽不大,却也是独具特色的。【3】下面对各种草原类型做简要介绍:
温带草原
温带草原是在温带半干旱气候条件下发育形成的,以典型旱生的多年生丛生禾草占绝对优势地位的一类草地。【4】
草原气候是典型大陆性气候,年降水量少且变率大,水就成为草原生态系统中的主要决定因素。草原发育的气候条件的特点是具有一个干热的夏季,冬季寒冷,降雪不多而常融化,或可为暴风雪,春季是最佳季节,晴朗、温和、湿度适中,最暖月7月的平均温度为20℃~23℃,全年温暖月约有7个月。6~7月间大气相对湿度在中午为35%~45%。冬季最低温度为-40℃,最冷月1月的平均温度为-5℃~-17℃。年降水量为200~450毫米,但逐年极为多变,在极端干旱年份,有的季节可以是整月无雨,有时在5~6月间大量降雨,而夏季却甚少降雨,这样,植被就会停止生长直到秋雨来临。草原植被内的气温日变化与毗邻的落叶阔叶林相较远为强烈,夏季最高温可达28℃,最低温约5~6℃,日温差可达22℃左右。草原禾草植物的叶子趋于直立方向,消光系数低于0.5℃,群落中的光照强度至少可为旷地的50%。温带草原的典型土壤是黑钙土和灰钙土。【1】植物区系属泛北极植物区,以禾本科、豆科和菊科等草本植物为优势,由多年生低温的旱生草本植物所组成的植物群落,其优势植物主要是禾本科的草丛草本植物,而无论在何处,通常,禾本科的针茅属植物,在很大程度上总是草原上的典型植物。草原的外貌结构通常是相当浓密的,并呈现暗绿色,季相明显,大多是丛生的禾本科植物。生活型是以地上芽植物和风滚草型植物为主,也有地面芽植物。大多数植物的叶子都具有绒毛、蜡被、叶面积缩小等旱生形态结构。草原根据生物学和生态学特征,通常划分为典型草原或称真草原、草甸草原和荒漠草原三个基本植被类型。典型草原又可称为干草原,是由典型旱生或广旱生植物为建群种,其中以丛生禾草植物为主,并可伴生不同数量的中旱生杂草及旱生根茎苔草,有时混生旱生小灌木或小的半灌木,因此,又称之为丛生禾草草原。草甸草原是最湿润的类型,是以中旱生或广旱生的多年生草本植物为建群种,经常混生有大量中生或旱生植物,它们则主要是杂草类,其次是根茎禾草和丛生苔草,或称为非禾草草原或非禾草——禾草草原。草原通常又按其高度和生境条件划分为高草、中草和矮草草原,高草草原通常高1.5米或更高,分布于有利生境下,矮草草原高度通常低于25厘米,分布于最干旱地区;中草草原高度在25厘米以上,1米以下,分布于介于两种极端条件之间的地区。【1】
热带草原
热带草原主要分布在非洲和南美洲中部、北美洲的墨西哥、澳大利亚的东部和北部,亚洲的印度和缅甸等地。稀树草原气候具有明显的旱季和雨季,植物生长世呈现明显的季节变化,茂密的大型草本植物中稀疏地散生着旱生乔木。
稀树草原是大致均匀散布着高大乔木,灌木和小树的同类的热带草地,是具有落叶林的热带夏雨区的地带生物群落。稀树草原大体上是广布于热带森林与荒漠之间,主要是位于赤道南北5°~20°的范围内,从不同的角度看,稀树草原可以当作一种气候顶极,或者是一种主要受放牧和周期性火焚所制约的生物顶极,或者是一种由于特殊土壤条件上的土壤顶极。【1】
稀树草原的气候条件是年雨量900~1500毫米,都集中在雨季。有效旱季是4~5个月,在4~6月期间几乎是没有什么降雨。高温,平均温度16~20℃,而月平均温度的较差大,可达40℃,属年温周期气候型。但是,在较宽的气候条件幅度下存在的稀树草原,由于它那经常的分布非常贴近典型雨林,森林和草原之间的边界出现得那么突兀,还有在高大森林区内频频出现袋形的小块热带草原,显然缺乏证据足以证明气候常常是决定因子。土壤与土壤顶极稀树草原的典型土壤类型是红壤,在高温多雨的影响下,土壤强烈淋溶,是以砖红壤化过程占优势。【1】
荒漠草原
群落中占优势的植物是超旱生的矮型木本植物和半木本植物,超旱生的草本植物和短生植物也具有一定的或季节性的优势作用。生物物质积累过程速度极缓慢,单位面积生产量极低,土壤矿质化过程大大超过有机质积累过程。由于荒漠生态系统是脆弱的,不稳定的,如果人类对荒漠自然资源进行不合理的开发利用,则很容易引起生态系统平衡的破坏。全世界荒漠面积约1800万平方公里,约占陆地总面积的12%,主要分布在热带、亚热带和温带干旱地区。在北半球,荒漠地带特别明显,从非洲北部的大西洋沿岸起,往东经撒哈拉沙漠,阿拉伯半岛的大,小内夫得沙漠,鲁卜哈利沙漠,伊朗的卡维尔沙漠和卢特沙漠,阿富汗的赫尔曼德沙漠,印度和巴基斯坦的塔尔沙漠,苏联的中亚沙漠,我国西北和蒙古的大戈壁,形成世界上最为广阔的荒漠区,即亚非荒漠区。此外,还有北美西南部的大沙漠,南美西岸的阿塔卡马沙漠,澳大利亚中部沙漠,南非的卡拉哈里沙漠。【3】
荒漠生态系统的生境极为严酷,气候干旱,年降水量少于250毫米,甚至只有数毫米,蒸发量却大于降水量数倍至数十倍。夏季炎热,最热月的平均气温可达40℃,且日温差大,有时可达80℃。多大风和尘暴,物理风化强烈。土层薄,质地粗,缺乏有机质,富含盐分。这种恶劣的生境条件,十分不利于各种生物的正常生长和发育。只有经过长期的适应,具备旱生生态生物学特性的种类,才得以生存。
高寒草原
高寒草原生生系统是在高海拔、高寒而干旱的地区,以寒、旱生多年生丛生禾草、根茎苔草和小半灌木为建群种构成的植物群落和与之相适应的动物、微生物组成,而生物生产力较低的陆地生态系统。【5】集中分布在青藏高原的中西部,即羌塘高原、青南高原西部、藏南高原。此外,在西部温带干旱区各大山地的垂直带上也有分布。在青藏高原北部和北疆,本类草地多分布于海拔3000~4500m,在阿尔泰山最低分布下限约2400m,在西藏中西部分布海拔4300~5000m,上限可达5300m,具有明显高原地带性分布特征。高寒草原类草地分布区气候干寒,