第五节 陆地生态系统

一、陆地生态系统的主要特征与分布规律

在地球上,由于各地动植物区系的不同和地理环境的差异,以及由于某些地质历史的原因,存在着许多不同类型的生态系统。根据其环境特征的不同,首先可以区分为陆地生态系统和水生生态系统两大类。

陆地生态系统的非生物环境有着极大的复杂性和更富于变化的特征,尤其水分、热量等重要生态因素的不均匀分布,为生物的生存和发展提供了多种多样的生境;而土壤的发育和与大气的直接接触,又为生物提供了丰富的营养物质,从而使陆生生物的种类极其浩繁,生物群落的类型十分多样。所以陆地生态系统具有很多不同的类型。

陆地生态系统在地球上占据的总面积虽然比较小,但具有较高的平均生物生产量和巨大的生物积累量。环境的多变,还使陆地生态系统的动态变化也比较明显。

陆地生态系统除具有上述特征外,还具有相当明显的地带性分布规律。这主要决定于气候条件,特别是其中的热量和水分条件,以及二者的组合状况。首先,与热量气候带相适应,植被或生态系统也形成带状分布。以北半球为例,从南往北依次出现热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、温带草原、寒温带针叶林、寒带冻原和极地荒漠等。这种顺纬度方向延伸成带而南北依次更替的分布规律,称为纬度地带性,它是最大最重要的分布规律(图 8-32)。我国植被或生态系统分布的纬度地带性以东部森林区表现最明显(图 8-33)。

但是由于海陆分布和大气环流等因素的作用,从沿海到内陆降水量逐渐减少。因此在同

一热量带,以水分为主导因素,使植被或各生态系统大致沿经线方向延伸成带而东西依次更替的分布规律,称为经度地带性。这种分布规律以北美大陆表现最为典型。从大西洋沿岸的森林带向西,经草原带、荒漠带,到太平洋沿岸又出现森林带(图 8-32)。在我国温带地区,经向变化规律也表现得十分明显。从东到西依次有针叶落叶阔叶林带、草原带、荒漠带。其间还有一些过渡带(图 8-34)。

地球上生态系统的带状分布规律不仅表现在平地,也出现于山地。高耸的山体,从山麓到山顶,随海拔升高,气温逐渐降低,风速和太阳辐射逐渐加强,而降水量一般先是逐渐增加,随后又趋减少。这些因素的综合作用,

使生物群落和土壤类型从下而上也逐渐发生变化,出现了植被或生态系统随海拔升高而呈带状依次更替的分布规律,叫做垂直地带性。它与纬度地带性和经度地带性合称为“三向地带性”。但山地垂直地带性规律是受水平地带性制约的。

山地各个垂直带由下而上按一定顺序排列形成的垂直带系列叫做垂直带谱。不同山地由于所处纬度与经度位置不同,具有不同的垂直带谱(图8-35)。一般是:由低纬到高纬,山地垂直带的数目逐渐减少;相似垂直带分布的海拔高度逐渐降低。位于同一热量气候带内的山地,由于距离海洋远近不同,垂直带谱的结构也不同而有海洋型与大陆型之别;相同垂直带的海拔高度,大陆型比海洋型分布得高些。此外,山地垂直带谱的基带,其植被或生态系统的类型与该山地所在水平地带性类型一致。

下面是我国几个山地垂直带谱:

  1. 台湾玉山(低纬,海洋型)热带雨林→常绿阔叶林→针叶、落叶、常绿阔叶混交林→亚高山针叶林→亚高山草甸和杜鹃灌丛。

  2. 吉林长白山(中纬,海洋型)落叶阔叶林→针、阔叶混交林→亚高山针叶林→岳桦矮曲林→山地冻原。

  3. 新疆天山北坡(中纬,大陆型)荒漠→荒漠草原→山地草原→山地针叶林→亚高山草甸→高山垫状植被与冰雪。