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【生态文明关键词】之森林生态系统

时间:2019-06-30 10:08:46     来源:国家林业和草原局

【生态文明关键词】之森林生态系统

   关键词一:森林生态系统

   森林是以乔木为主体,具有一定面积和密度的植物群落、是陆地生态系统的主体。森林群落与其环境,所形成的一定结构、功能和自我调控能力的自然综合体就是森林生态系统。森林生态系统是陆地生态系统中面积最大、最重要的自然生态系统。

   据专家估测,历史上森林生态系统的面积曾达到76亿公顷,覆盖着世界陆地面积的2/3,覆盖率为60%。在人类大规模砍伐之前,世界森林约为60亿公顷,占陆地面积的45.8%。至1985年,森林面积下降到41.47亿公顷,占陆地面积的31.7%。至今,森林生态系统仍为地球上分布最广泛的生态系统。

【生态文明关键词】之森林生态系统

   森林生态系统结构复杂,保持着最高的物种多样性,是世界上最丰富的生物资源和基因库。仅热带雨林生态系统就约有200万~400万种物种。中国被子植物有329科3172属30000多种:裸子植物计有10科36属197种,我国种子植物合计有339科3208属30197种。我国森林或森林区域中分布的含200种以上的植物种有30科1793属17370多种,是中国森林区系的优势种。此外,苔藓植物约2200种,蕨类植物约2600种。特有种约有15000~18000种,其中种子植物有7个科,243特有属。森林生态系统具有多层次,有的多至7~8个。一般分为乔木层、灌木层、草本层和地面层等四个基本层次。有的层次明显,层与群纵横交织,显示系统复杂性。以森林或森林环境为生的动物和微生物种类更加庞大,全球物种最丰富的昆虫(约100万种),大都在森林生态系统中分布。

   森林生态系统类型多样。森林生态系统在全球各地都有分布,森林植被在气候条件和地形地貌的共同作用和影响下,既有明显的纬向水平分布带,又有山地垂直分布带。以我国云南省为例,从南到北依次出现热带北缘雨林、季节雨林、南亚热带季风常绿阔叶林,思茅松林、中亚热带和北亚热带半湿性常绿阔叶林、云南松林和温性针叶林等。

   森林生态系统类型复杂,形成多种独特的生态环境。高大乔木宽大的树冠,能保持温度均匀,变化缓慢。在密集林冠内,树干洞穴、树根隧洞等,都是动物栖息场所和理想的避难所。许多鸟类在林中作巢,森林生态系统的安逸环境,有利于鸟类的育雏和繁衍后代。森林有多种多样的种子、果实、花粉、枝叶以及各种幼嫩组织等,都是林区哺乳动物和昆虫的食物。离开了森林食物或森林环境,森林生物多样性就难以保存。

   丰富的生物多样性造成森林生态系统高的稳定性。森林生态系统经历了漫长的发展历史,形成了物种丰富、群落结构复杂、各类生物群落与环境相协调的格局,群落中各个成分之间以及与其环境之间相互依存和制约,从而保持着系统的稳态。森林生态系统具有很高的自调控能力,能自行调节和维持系统的稳定结构与功能,保持着系统结构复杂、生物量大的属性。森林系统内部的能量、物质和物种的流动途径通畅,系统的生产潜力得到充分发挥,对外界的依赖程度很小。森林植物从环境中吸收其所需的营养物质,一部分保存在机体内进行新陈代谢活动,另一部分形成凋谢的枯枝落叶,将其所积累的营养元素归还给环境。通过元素循环,森林生态系统内大部分营养元素不仅收支平衡,还大量积累某些元素,如碳、氮等元素来自大气,通过森林强大的光合作用,不断储藏在森林活生物量或森林土壤中。

   森林生产力高、现存量大。森林具有巨大的林冠,伸张在林地上空,似一顶屏障,使空气流动变小,微环境也变小。森林生态系统是地球上生产力最高,现存量最大的生态系统,是生物圈的能量基地。据统计,每公顷森林年生产干物质12.9吨,而农田是6.5吨,草原是6.3吨。森林生态系统不仅单位面积的生物量最高,而且生物量约16.8亿吨,占陆地生态系统总量18.52亿吨的90%左右。

   关于森林的功能,许多教科书上都有详细的介绍。这里有一组数据:每公顷森林每年可吸收灰尘330~900吨,这是说森林是很好的空气过滤器;有林地比无林地每公顷多蓄水20吨,即森林是“绿色水库”;每公顷防护林可保护100多公顷农免受风灾,因此森林是农田的“呵护神”;每公顷森林放出的氧气可供900多人呼吸,因此森林是最好的天然“氧吧”;每公顷松柏林,一昼夜能分泌30公斤抗生素,杀死肺结核、白喉、伤寒、痢疾等细菌,所以森林还是我们的“保健医生”;噪声通过40米林带可减噪10~15分贝,即森林还可以让人安静下来;林地只要有1厘米的枯枝落叶层覆盖,就可以使泥沙流失量减少94%,水土保持效果比裸地提高44倍。还有,森林冬暖夏凉,夏季日平均气温低2℃左右,冬季日平均气温高2℃左右。因此,适宜的人居环境里应当有森林。

   森林在全球环境中发挥着重要的作用。森林是养护生物最重要的基地;森林可大量吸收二氧化碳;森林是重要的经济资源;森林在防风固沙、保持水土、抗御水早、抵抗风灾等方面,具有十分重要的生态作用。森林在生态系统服务方面所发挥的作用、是无法用人力替代的。

   森林的作用远不止这些。森林为人类提供了工业原料、燃料、饲料、肥料及油料;森林是国民经济持续、快速发展的重要保障,健康的森林是生态良好的标志。从全球环境看,森林生态系统还是控制全球变暖的缓冲器。森林减少对全球变暖的贡献率约占30%~50%。反过来讲,要控制全球变化,减少日益增加的空气二氧化碳,在适宜的地区大量发展森林无疑是最好的选择。正是由于这个原因,人们将热带雨林形象地比喻成"地球之肺“

   森林还是生物多样性的摇篮。除了人类起源于森林外,世界上90%以上的物种跟森林。有关;热带雨林更是生物多样性的巨大宝库,它拥有200万物种,至少是地球上动植物种类的50%。仅在巴西Rordomia地区1平方公里的热带雨林中,就有1200种蝴蝶,是美国和加拿大蝴蝶种类总和的2倍。

   森林生态系统有以下几种主要类型。

   (1)热带雨林生态系统:热带雨林主要分布于赤道南北纬5°~10°以内的热带气候地区,以东南亚、非洲和南美洲为主。这里全年高温多雨,无明显的季节区别,年平均温度25~30℃,最冷月平均温度也在18℃以上,极端最高温度多数在36℃以下。年降水量通常超过2000毫米,有的高达6000毫米。全年雨量分布均匀,常年湿润,空气相对湿度90%以上。

   热带雨林生态系统是由热带树木组成的高大茂密、终年常绿的生态系统类型。我国的陆地南缘处于北热带,属印度一马来西亚的雨林大类,主要分布在广东和广西南部、云南南部及西藏东南部。雨林的特征是物种丰富,乔木高大、层次多,有老茎生花和板根等雨林的特有现象,藤本和附生植物丰富,一些藤本植物可以杀伤附主,成为雨林中的“绞杀者”,这也是雨林特有的现象。除了典型雨林外,我国还有山地沟谷雨林分布,具有一定的季风常绿阔叶林特点,樟科植物明显增加,茶科、壳斗科和裸子植物较常见。热带雨林里的主要动物,大家都不陌生,有亚洲象、长臂猿、犀鸟、鹦鹉、眼镜蛇等。

   (2)亚热带常绿阔叶林生态系统:亚热带常绿阔叶林发育在湿润的亚热带气候地带、主要分布在北纬22°~40°之间。常绿阔叶林生态系统处于明显的亚热带季风气候区,夏季高温多雨,冬季寒冷少雨,春秋温和,四季分明。年平均气温16~18℃,最热月平均气温为24~27℃,最冷月平均为3~8℃;冬季有霜冻,年降水量1000~1500毫米。

   在全球范围内,中国的常绿阔叶林生态系统最为典型,主要分布在我国广阔的亚热带地区,在丘陵、山地均有分布,所跨纬度很宽。典型常绿阔叶林为中亚热带水平地带性类型,分布范围为北纬23°40’~32°,东经99°~123°之间的中亚热带地区,分布海拔在中亚热带东部为1000~2000米以下,西部为1500~2800米,主要见于长江以南至福建、广东、广西、云南的北部。常绿阔叶林主要由樟科、壳斗科、山茶科、金缕梅科、木兰科等科的常绿阔叶树组成,著名的树种包括银杏、水杉、鹅掌概等。群落结构较热带雨林简单,乔木层通常2~3层,树冠较整齐。其建群种和优势种的叶子相当大,呈椭圆形革质,表面有厚蜡质层,具光泽,没有茸毛,叶面向着太阳光,能反射光线,因此也有人称之为“照叶林”。常绿阔叶林生态系统内的野生动物资源十分丰富,脊椎动物达1000余种,我国著名的有大熊猫、金丝猴、华南虎、云豹、金猫、红腹角维等都分布在其中。

   (3)落叶阔叶林生态系统:又称夏绿阔叶林,通常是指具有明显季相变化的夏季盛叶冬季落叶的阔叶林,它是在温带海洋性气候条件下形成的地带性植被类型。夏绿阔叶林主要分布在西欧,并向东伸延到欧洲东部。在我国主要分布在东北和华北地区。此外,日本北部、朝鲜、北美洲的东部和南美洲的一些地区也有分布。夏绿阔叶林分布区的气候是四季分明,夏季炎热多雨,冬季寒冷。年降水量为500~1000毫米,而且降水多集中在夏季。

   夏绿阔叶林主要由杨柳科、桦木科、壳斗科等科的乔木植物组成,常见的有栋、山毛样、械、桦木、鹅耳柄、榆、杨等属。冬季完全落叶,春季发新叶,夏季形成郁闭林冠,秋季叶片枯黄,因此,夏绿阔叶林的季相变化十分显著。群落结构较为清晰,通常可分为乔木层、灌木层和草本层3个层次。草本层的季节变化十分明显,这是因为不同草本植物的生长期和开花期不同所致。夏绿阔叶林中有脊椎动物200多种,较大型的有鹿、獾、棕熊、野猪、狐狸、松鼠等,鸟类有难、莺等,还有各种各样的昆虫。动物中较著名的有金钱豹、猕猴、褐马鸡、斑羚、红腹锦鸡等。

   (4)北方针叶林生态系统:是指以针叶树为建群种所组成的各种森林群落的总称,包括各种针叶纯林、针叶树种的混交林,以及以针叶树为主的针阔叶混交林。北方针叶林也称寒温带针叶林,它是寒温带的地带性植被。寒温带针叶林主要分布在欧洲大陆北部和北美洲,在地球上构成一条壮观的针叶林带。此带的北方界线就是整个森林带的最北界线,也就是说,跨越此带再往北,则再无森林的分布了。寒温带针叶林区的气候特点是比夏绿阔叶林区更具有大陆性,即夏季温凉、冬季严寒。7月气温为10~19℃,1月气温为~20~50℃,降水量约300~600毫米,其中降水多集中在夏季。

   北方针叶林又称泰加林,最明显的特征之一就是外貌十分独特,易与其他森林相区别。通常由云杉属和冷杉属树种组成,其树冠为圆锥形和尖塔形;而由松属组成的针叶林,其树冠为近圆形,落叶松属形成的森林,它的树冠为塔形且稀疏。云杉和冷杉是较耐阴的材种,因其形成的森林郁闭度高,林下阴暗,因此又称它们为阴暗针叶林。松林和落叶松较喜阳,林冠郁闭度低。林下较明亮,所以又把由落叶松属和松属植物组成的针叶林称为明亮针叶林。北方针叶林另一个特征就是其群落结构十分简单,可分为乔木层、灌木层、草本层和苔藓层四个层次,乔木层常由单一或两个树种构成。

   (5)稀树疏林生态系统:典型的稀树疏林分布在非洲,由金合欢、、猴面包树等稀疏乔木和广阔的草原组成。以往认为中国不具备这种类型,但根据多年研究,中国的“四大沙地”,即浑善达克、科尔沁、毛乌素、呼伦贝尔在健康的状况下,其景观和生态系统的结构与功能恰好是典型的稀树疏林类型,且其生产力略高于非洲的“萨王那”(savanna)生态类型。在中国,该类型目前被混同为沙漠,或混同于草原,其重要生态价值尚没有得到充分的重视。中国稀树疏林指示植物有沙地榆、白桦、山定子、沙柳、红柳、赖草、羊草、金莲花、红门兰,指示动物有狼、孢子、沙狐、草兔、盼鼠等。需要指出的是,发达国家无不例外地利用其强大的资金优势,将生态危机外部化。一方面他们强调国有森林要突出公益服务,保护森林生态系统,不追求经济利润;另一方面大量进口木材,保护本国的森林资源。日本对自己的森林,爱怜有加,但对别国尤其发展中的国家木材却大量进口,造成别国的生态环境破坏。

   我国历史上曾经是一个多林的国家。经有关专家考证,在4000年前的远古时代,中国森林覆盖率高达60%以上。但是随着人口的增加,加上战乱、灾荒、开荒、开矿、放牧等人为活动,森林资源日趋减少。到2200年前的战国末期降为46%;1100年前的唐代约为33%;600年前的明代之初为26%;1840年前后约降为17%;民国初期降为8.6%。可见,中国的森林是被过度增加的人口“一口一口”地“吃”掉的。中华人民共和国成立以后,中央人民政府大力号召人工造林,以增加森林覆盖率。尤其毛泽东主席提出了“植树造林、绿化祖国”的口号以后,造林运动成为了全民的行动,也取得了举世瞩目的成就。目前我国的森林覆盖率由20世纪50年代的12.5%提高到了21.63%。

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