森林生态学基础—森林生态系统类型及其分布

第十章森林生态系统类型及其分布

地球上的生态系统多种多样。因受地理位置、气候、地形、土壤等因素的影响，可分为水生生态系统和陆地生态系统两大类。而森林生态系统是陆地生态系统的主体，其分布遵循一定规律。世界上不同类型的森林生态系统，都是在一定气候、土壤条件下形成的。依据不同气候特征和相应的森林群落，可划分为热带雨林生态系统、常绿阔叶林生态系统、落叶阔叶林生态系统和北方针叶林生态系统、红树林生态系统等主要类型。其中红树林生态系统作为滨海木本植物群落，兼具陆地生态和海洋生态特性，成为最复杂而多样的生态系统之一。

10.1森林生态系统的分布规律

10.1.1森林生态系统的地带性分布规律

地球上不同类型的森林生态系统，是在不同的地理环境下不同的生态因素组合的结果，并为森林群落提供多样的生活条件。因此，任何类型的森林生态系统都是与它们所存在的环境条件有着密切联系，其中气候、土壤等因素的影响是导致森林生态系统具有各式各样的类型及其分布特点的最重要的原因。因此不难理解，作为各种环境要素综合作用产物的森林生态系统，它的分布也必然呈现一定的规律性。这就是说，一方面，在一定的环境条件下，有一定的森林生态系统类型分布，另一方面，各种不同的森林生态系统类型，又都有与它相适应的地理空间位置。

森林植被分布主要取决于气候和土壤，它应是气候和土壤的综合反映，所以，地球上气候带、土壤带和森林植被带是相互平行和彼此对应的。在一定的条件下，有与之相适应的土壤分布，而不同的土壤类型，其理化性质不同，适生的植被、树种也不同。充分认识森林生态系统分布的规律性，对于林业生产有很重要的意义。

10.1.1.1 地带性森林生态系统的概念

森林植被的地理分布，既有与生物、气候条件相适应，表现为广域的（地带性）水平分布规律和垂直分布规律，也有与地方性（地域性）的母质、地形、土壤类型相适应，表现为地域性的分布规律。由生物气候条件决定而发育的土壤上生长着不同的森林植物类型，这种木本植物类型所构成的不同生态系统是广域（广大空间）分布的森林生态系统，称为地带性森林生态系统。

由于生物、气候和土壤等因素具有三维空间的立体变化，作为多个因素综合作用的产物——森林生态系统，必然有三维空间的分布状态，其地带性森林生态系统分布的函数表达式为：

式中w——纬度地带性；

j——经度地带性；

g——垂直地带性。

不难理解，以上讨论的三种地带性规律，只是一种相对划分（其他项视为常数或接近常数），以此说明森林生态系统的广域分布规律。

10.1.1.2 森林生态系统的地带性分布规律

在森林生态系统中，决定森林植被成带分布的是气候条件，主要是热量和水分，以及二者的配合状况。地球上的气候条件按纬度、经度与海拔高度三个方向改变，森林植被也沿着这三个方向交替分布，前二者构成森林生态系统植被分布的水平地带性，后者构成垂直地带性。

10.1.1.2.1森林生态系统分布的纬度地带性

太阳辐射是地球表面热量的主要来源。在地球表面上，太阳辐射随着地理纬度的高低而有不同，提供给地球的热量有从南到北的规律性差异。低纬度地区的地面全年接受太阳总的辐射量最大，季节分配较均匀，因而终年高温；随着纬度的增高，地面接受热量逐渐减少，季节差异也增大，到了北极这样的高纬度地区，地面受热最少，终年寒冷。这样，从南到北就形成了各种热量带和不同的气候带，如热带、亚热带、温带、寒带等。与此相应，植被也形成带状分布，在北半球从低纬度到高纬度依次出现热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、北方针叶林、寒带冻原和极地荒漠。因此，沿纬度方向有规律地更替的森林植被分布，称为森林生态系统植被分布的纬度地带性。

我国的森林生态系统分布规律基本符合纬度地带性，即东部季风森林区域和西部内陆干旱山地森林区域，东部季风森林区域从热带至温带森林呈现有规律更替：热带森林生态系统（热带雨林、红树林）、亚热带森林生态系统（常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶混交林、暖性针叶林、温性针叶林）、暖温带森林生态系统（暖温带针叶林、落叶阔叶混交林）、寒温带森林生态系统（兴安落叶松林、阿尔泰落叶松林、樟子松林）。西部干旱山地森林区域包括阴山、贺兰山、阿尔泰山、准噶尔西部山地、天山和祁连山森林生态系统，以及青藏高原森林生态系统。

10.1.1.2.2森林生态系统分布的经度地带性

由于海陆分布、大气环流和大地形等综合作用的结果，从沿海到内陆降水量逐渐减少，因此，在同一个热量带内，沿海地区空气湿润，降水量大，分布着森林植被；距离海洋较远的地区，大气降水量减少，干旱季节长，分布着草原植被；到了大陆中心，大气降水量最少，地面蒸发量大于降水量，气候极为干旱，则分布着干旱荒漠植被。这种以水分条件为主导因素，引起植被分布由沿海到内陆发生由东到西（按经度方向）成带状依次更替，即为森林植被分布的经度地带性。

我国位于欧亚大陆的东部，东临太平洋，西连内陆。我国从东南沿海到西北内陆受海洋季风和湿气流的影响程度逐渐减弱，依次有湿润、半湿润、半干旱、干旱和极端干旱的气候。相应的植被变化也由东南沿海到西北内陆依次出现了三大植被区域，即东部湿润森林区、中部半干旱草原区、西部内陆干旱荒漠区。

10.1.1.2.3森林生态系统分布的垂直地带性

山地随着海拔的升高，环境梯度发生有规律的变化，表现在年平均气温逐渐降低，生长季节逐渐缩短，通常海拔高度每升高100m，气温下降0.5～0.6℃，降水量在一定范围内，也随海拔高度的增加而增加（但到一定海拔高度不再增加），风速增大，太阳辐射增强，这样引起山地森林生态系统垂直带的出现。山地的森林生态系统随着海拔高度的变化而呈现有规律的更替，称为山地森林生态系统垂直带谱。

不同纬度地带的山地，其垂直带谱是不同的。山地森林生态系统的垂直带谱与其以地球北半球的纬度带谱虽然有类似的特征，但由于地形（山地）条件、季节变化、降雨量、温度和出现的植被条件等的差异较大，森林群落的发生、演替、群落外貌及特征有较大差异。一般来说，山地森林生态系统是与之对应的纬度地带性森林生态系统的一种特殊变态，所以，在命名时，都在前面冠之以“山地”、“高山”二字，例如，在纬度地带性分布的季雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔叶混交林、北方针叶林以及森林冻原，其在垂直地带性分布则依次为山地季雨林、山地常绿阔叶林、山地落叶阔叶林、山地针阔叶混交林、山地针叶林、高山矮曲林。

森林生态系统纬度带与垂直带分布的区别是：引起纬度带形成的环境因素和引起垂直带形成的环境因素，在性质和数量上，以及配合状况上都是不同的；垂直带分布的宽度远较水平带分布窄，纬度带是以几百公里计，垂直带的宽度是以几百米计；纬度带分布是连续成片，具有相对不间断性，垂直带分布经常为河谷、岩屑堆、岩石露头所间断，具有较大的间断性。

森林植被与土壤一样，还具有地域性分布规律。森林生态系统的地域性是指在同一森林生态系统地带范围内的一个地区，由于地形地貌、水文条件、土壤等引起的不同森林植被组合与复域的变化。需要指出的是，在任一森林植被带内，可能有两类或更多类的森林生态系统同时存在，但其中只有一个优势森林生态系统，也就是在相应的气候等条件下形成的森林生态系统——地带性森林生态系统，森林生态系统类型也是据此而命名的；其他分布的森林生态系统类型，或者是该地带性森林生态系统的次级分类单元的森林生态系统，或者是隐域植被，或者是非地带性森林生态系统类型。

10.2主要森林生态系统的类型及分布

10.2.1 热带雨林

热带雨林生态系统，Walter（1979）称之为具有热带常绿雨林赤道周日气候的地带生物群落。热带雨林（tropical rain forest）是常绿的、具湿生特性，至少有30m高，但通常会更高些，富于粗茎藤本。木本和草本的附生植物均多（Schimper，1901，1935），或通常主要是由较少或无芽体保护的常绿树组成，无寒冷亦无干旱干扰，真正常绿，个别植物仅短