热带雨林生态系统_自然地理学

时间:2020-01-23  栏目:励志故事  

热带雨林生态系统_自然地理学

一、热带雨林生态系统

热带雨林分布在赤道及其两侧的湿润区域,是目前地球上面积最大、对维持人类生存环境起作用最大的森林生态系统,总面积近1.7×107km2,约占地球上现存森林面积的一半。它主要分布在3个区域:一是南美洲的亚马孙盆地,二是非洲的刚果盆地,三是东南亚一些岛屿,往北可伸入我国西双版纳与海南岛南部。

热带雨林分布区域终年高温多雨,年平均气温26℃以上,年降水2500~4500mm,全年均匀分布,无明显旱季。这里风化过程强烈,母岩崩解层深厚;土壤强烈淋溶,留下三氧化物(Al2O3,Fe2O3),即砖红壤化过程。土壤养分极为贫瘠,而且是酸性的。雨林所需要的营养成分,几乎全贮备于植物量中,每年一部分植物量死去,很快矿质化,并直接被根系所吸收,形成一个几乎封闭的循环系统(见图14-1)。

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图14-1 热带雨林生态系统

上述环境条件使雨林植被具备如下特点:

1.种类组成极为丰富

据统计,组成热带雨林的高等植物在45000种以上,而且绝大部分是木本的。如马来半岛一地就有乔木9000种。在1.5hm2样地内,乔木常达200种左右(圭那亚217种,尼日利亚192种)。除乔木外,热带雨林中还富有藤本植物和附生植物。自第三纪以来,这里的生存环境很少发生剧烈的变化,因此几百万年来,雨林本身也仅有很缓慢的变化和发展。

2.群落结构复杂

热带雨林中,每个种均占据自己的生态位,植物对群落环境的适应,达到极其完善的程度,每一个种的存在,几乎都以其他种的存在为前提。乔木一般可分为3层,第一层高30~40m以上,树冠宽广,有时呈伞形,往往不连接。第二层一般20m以上,树冠长、宽相等。第三层10m以上,树冠锥形而尖,生长极其茂密。再往下为幼树及灌木层,最后为稀疏的草本层,地面裸露或有薄层落叶。此外,藤本植物及附生植物发达,成为热带雨林的重要特色。藤本植物多木本,粗如绳索或电线杆,一般长70m左右,有时达240m。其中大藤本可达第一乔木层或第二乔木层,主干不分支,达天顶时则繁茂发育。小藤本多单子叶植物或蕨类,一般不超过树冠荫蔽的范围。附生植物多生长在乔木、灌木或藤本植物的枝叶上,其组成包括藻、菌、苔藓、蕨类和高等有花植物。还有一类植物开始附生在乔木上,以后生气根下垂入土,营独立生活,并常杀死藉以支持的乔木,所以被称为“绞杀植物”,如无花果属(Ficus)的一些种。

3.乔木的特殊构造(www.tshiny.cn)

雨林中的乔木,往往具有下述特殊构造:

①板状根。第一层乔木最发达,第二层次之。每一树干具1~10条,一般3~5条,高度可达地面上9m。

②裸芽。

③乔木的叶子在大小、形状上非常一致,全缘,革质,中等大小。幼叶多下垂,具红、紫、白、青等各种颜色。

④茎花:由短枝上的腋芽或叶腋的潜伏芽形成,多一年四季开花。

⑤多昆虫传粉。

4.无明显季相交替

组成雨林的每一个植物种都终年进行生长活动,但仍有其生命活动节律。乔木叶子平均寿命13~14个月,零星凋落,零星添新叶。多四季开花,但每个种都有一个多少明显的盛花期。

上述植被特点给动物提供了常年丰富的食物和多种多样的隐避场所,因此这里也是地球上动物种类最丰富的地区。据报道,巴拿马附近的一个面积不到0.5km2小岛上,就有哺乳动物58种,但每种的个体数量少,捉100种动物容易,但捉一个种的100个个体却很困难。这是长期进化过程中,动物生态位选择与类型分化的结果,大多数热带雨林动物均为窄生态幅种类。热带雨林的生境对昆虫、两栖类、爬虫类等变温动物特别适宜,它们在这里广泛发展,而且体躯巨大,某些昆虫的翅膀可长达17~20cm,一种巨蛇身长达9m。

热带雨林生态系统中能流与物质流的速率都很高,但呼吸消耗量也很大。热带雨林净初级生产力的平均值为20t/(hm2·a),太阳能固定量为3.43×107J/(m2·a),光能利用率约1.5%,为农田平均光能利用率的2倍。可见,热带雨林是陆地生态系统中生产力最高的类型。

热带雨林中生物资源极为丰富,如三叶橡胶是世界上最重要的橡胶植物,可可、金鸡纳等是非常珍贵的经济植物,还有众多物种的经济价值有待开发。开垦后可种植巴西橡胶、油棕、咖啡、剑麻等热带作物。但应注意的是,在高温多雨条件下,有机物质分解快,物质循环强烈,植被一旦破坏,很容易引起水土流失,导致环境退化,而且在短时间内不易恢复。因此,热带雨林的保护是当前全世界关心的重大问题,它对全球的生态效率都有重大影响,例如对大气中O2和CO2平衡的维持具有重大意义。

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