第四部分-生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學-陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要類型及其分布[1]

1、1,陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要類型及其分布,15.1 陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律 15.2 淡水生態(tài)系統(tǒng)的類型及分布15.3 海洋生態(tài)系統(tǒng)的類型及其分布15.4 陸地生態(tài)系統(tǒng)的類型及其分布 15.5 不同生態(tài)系統(tǒng)的特征：以熱帶雨林為例,2,15.1 陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律,15.1.1 影響陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的因素 15.1.2 植被分布的水平地帶性 15.1.3 植被分布的垂直地帶性 15.1.4 局域地形對植被的影響,3,1

2、5.1.1 影響陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的因素,植被(vegetation): 一個地區(qū)植物群落的總體 植被與生態(tài)系統(tǒng) 影響植被及生態(tài)系統(tǒng)分布的主要因素 水熱條件：水分和溫度 水熱條件變化的主導因素 緯度主導溫度條件，形成緯向地帶性 經(jīng)度主導水分條件，形成經(jīng)向地帶性 海拔影響溫度和水分，形成垂直地帶性,4,15.1.2 植被分布水平地帶性,從低緯度向高緯度或沿經(jīng)度方向從高到低的有規(guī)律分布 緯向地帶性 經(jīng)向地帶性,5,（1）緯向

3、地帶性,隨緯度升高溫度有規(guī)律變化 緯度引起太陽高度角、季節(jié)變化，導致太陽輻射量不同，產(chǎn)生熱量差異 從赤道到兩極，每增加一個緯度，溫度降低0.5-0.7度,6,緯向地帶性,緯向地帶性 由于熱量沿緯度的變化，出現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)類型有規(guī)律的更替 從赤道向兩極依次出現(xiàn) 熱帶雨林 亞熱帶常綠闊葉林 溫帶落葉闊葉林 寒溫帶北方針葉林 苔原,7,我國植被分布緯度地帶性,從南自南沙群島，北至黑龍江，跨50多個緯度 從南向北形成

4、各種熱量帶：熱帶、亞熱帶、溫帶和寒溫帶 在濕潤森林區(qū)域內(nèi)，植被類型由南到北順序為： 熱帶雨林 亞熱帶常綠闊葉林區(qū) 溫帶落葉闊葉林 寒溫帶針葉林區(qū),8,（2）經(jīng)向地帶性,在北美大陸和歐亞大陸，由于海陸分布格局與大氣環(huán)流特點，水分梯度常沿經(jīng)向變化 植被因水分狀況而按經(jīng)度呈帶狀依次更替 沿海的濕潤區(qū)的森林 半干旱的草原 干旱區(qū)的荒漠,9,我國植被分布經(jīng)度地帶性,我國東西橫跨經(jīng)度約62度 陸地上大氣降水

5、的主要來源是海洋蒸發(fā)的水汽，我國東臨太平洋，西連內(nèi)陸，受海洋季風影響的程度不同 我國從東到西水分條件從濕潤到干旱的明顯變化，依次分布三大植被區(qū)域 濕潤森林 半干旱草原 干旱荒漠,10,中國大陸溫度分布規(guī)律,11,中國大陸水分分布規(guī)律,12,中國植被分布,13,15.1.3 植被分布的垂直地帶性,溫度、降水隨海拔變化 海拔每上升100米，氣溫下降0.6度。相當于平地北移60公里 降水隨高度的增加而增加，但達到一定界

6、限后，降水量又降低 垂直地帶性 由于海拔高度的變化，引起自然生態(tài)系統(tǒng)有規(guī)律地垂直交替 垂直帶譜 隨著海拔的升高而依次出現(xiàn)的植被帶 具體順序依不同地區(qū)而異,14,,,圖片：海拔對生物群落類型的影響,15,臺灣玉山的植被垂直帶譜,16,垂直帶特點,垂直帶譜的基帶與該山體所地區(qū)的水平地帶性植被相一致 越向高緯度，垂直帶譜越簡單，極地為凍原帶，水平帶與垂直帶重合 在同一緯度內(nèi)，經(jīng)度不同也影響山體植被的垂直帶譜 如長白山（東經(jīng)12

7、8度）、西部的天山（東經(jīng)86度），兩者均北緯42度。但長白山距海較近，屬溫帶針闊葉混交林，天山位于內(nèi)陸，屬荒漠范圍。,17,長白山天池的植被垂直帶譜,18,新疆天山(天池)的植被垂直帶譜,19,垂直帶與水平帶的關系,植被類型在山體垂直方向上的成帶分布和地球表面緯度水平分布順序有相應性 垂直帶與水平帶上相應的植被類型，在外貌上也基本相似 緯向帶的寬度較垂直帶的寬度大得多 緯向帶是相對連續(xù)的，而垂直帶在是相對間斷的 雖然緯度帶、

8、垂直帶的植被類型分布順序相似，但植物種類成分和群落生態(tài)結(jié)構(gòu)有很大差異,20,15.1.4 局部地形對植被的影響,坡向 南坡 (陽坡)北坡 (陰坡)坡度 平地 陡坡 緩坡 非地帶性植被,15.2 淡水生態(tài)系統(tǒng)的類型及分布 淡水群落：湖泊、池塘、河流等 流水與靜水類型,15.3 海洋生態(tài)系統(tǒng)的類型與分布 海洋植物中以孢子植物（藻類）為主 潮間帶或沿岸帶：周期性的潮

9、汐 淺海帶或亞沿岸帶：世界主要經(jīng)濟漁場 半深海帶和深海帶：環(huán)境條件穩(wěn)定，無光 ，0－4℃ 大洋帶特殊類群：紅樹林、珊瑚礁、馬尾藻海,200,400,23,,1.熱帶雨林 Tropic Rain Forest 2. 亞熱帶常綠闊葉林 Subtropic Evergreen Broad-leaved Forest 3. 溫帶落葉(夏綠)闊葉林 Temperate Deciduous Forest/ Summ

10、er Green Broad-leaved Forest 4. 北方針葉林 Boreal Forest 5. 草原 Steppe(歐亞大陸草原）/Prairie（北美大陸草原）/Pampas（南美草原）/Savanna（稀樹草原）/Meadow（草甸草原） 6. 沙漠 Desert 7. 苔原/凍原 Tundra,15.4 陸地生態(tài)系統(tǒng)的類型及其分布,熱帶雨林 Tropic Rain Forest,25,亞熱帶常綠闊葉林,亞熱

11、帶常綠闊葉林 Subtropic Evergreen Broad-leaved Forest,26,溫帶落葉闊葉林 Temperate Deciduous Forest/ Summer Green Broad-leaved Forest,27,北方針葉林,北方針葉林 Boreal Forest,28,草原,草原 1. Steppe(歐亞大陸草原） 2. Prairie（北美大陸草原） 3. Pampas（南美草原） 4

12、. Savanna（稀樹草原） 5. Meadow（草甸草原）,29,草原 1. Steppe(歐亞大陸草原） 2. Prairie（北美大陸草原） 3. Pampas（南美草原） 4. Savanna（稀樹草原） 5. Meadow（草甸草原）,草原,30,沙漠、荒漠,沙漠、荒漠 Desert,7. 苔原/凍原 Tundra,31,,世界植被分布規(guī)律（理想大陸）,32,陸地生態(tài)系統(tǒng)的水平分布格局,33,生態(tài)系統(tǒng)的特征：以熱

13、帶雨林為例,,15.4 熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng) （Tropic Rain Forest E.）,,（1）環(huán)境特征：高溫高濕 終年高溫多雨，年平均氣溫26℃以上，月平均溫度多高于20℃，溫度的日變幅2-9℃。 年降水2500～4500毫米，全年均勻分布，無明顯旱季。在中午降大雨，雨后很快天晴。常年多云霧，日照率低。 土壤風化過程強烈，母巖崩解層深厚；土壤強烈淋溶，基性離子被沖走，留下三氧化物，被稱為硅紅壤化過程

14、。 土壤養(yǎng)分極為貧膺，而且是酸性的。,34,種類特征,,（2）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),,種類組成：種類豐富多樣，植物多木本 據(jù)統(tǒng)計，組成熱帶雨林的高等植物在4萬5千種以上，而且絕大部分是木本的。如馬來半島一地就有喬木9000種。在1.5公頃的樣地內(nèi)，喬木常達200種左右（圭那亞217種，尼日利亞192種）。這些喬木異常高大，常達46-55米，最高達92米，但胸徑并不太粗，樹干細長，而且少會枝（2～3級）。 熱帶雨林中還富有

15、藤本植物和附生植物。 成因：① 環(huán)境優(yōu)越；②熱帶陸地的古老性；③自第三紀以來，這里的環(huán)境很少發(fā)生劇烈的變化。,35,動物種類的特征,,,動物種類繁多，特化普遍，大型動物多K對策 植被特點給動物提供了常年豐富的食物和多種多樣的隱避場所，地球上動物種類最豐富的地區(qū)。(巴拿馬附近的一個小島上，面積不到0.5個平方公里，就有哺乳動物58種！但每個種的個體數(shù)量少，捉100種動物容易，但捉一個種的著100個個體卻很困難)。 長期進

16、化過程中，生態(tài)位分化并特化，大多數(shù)熱帶雨林動物均為窄生態(tài)幅種類。 熱帶雨林的生境對昆蟲，兩棲類、爬蟲類等變溫動物特別適宜，它們在這里廣泛發(fā)展，而且體驅(qū)巨大， 大型動物多K對策型。,（2）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),36,,,熱帶雨林群落外貌結(jié)構(gòu) 群落層次復雜而不明顯——喬木一般可分三層，第一層高30～40米以上，樹冠寬廣，有時呈傘形，往往不連續(xù)；第二層一般20米以上，樹冠長、寬相等；第三層10米以上，樹冠錐形而尖，生長極密。再往下

17、為幼樹及灌木層，最后為稀疏的草本層，地面裸露或有薄層落葉。 生態(tài)位分化：熱帶雨林中，生態(tài)位分化極為明顯。植物對群落環(huán)境的適應，達到完善的程度，每一個種的存在，幾乎都以其他物種的存在為前提。,（2）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),37,,,熱帶雨林群落外貌結(jié)構(gòu) 發(fā)達的層間植物——寄生現(xiàn)象突出，藤本植物多木本，粗如繩索或電線桿，一般長70米左右，有時達240米。其中大藤本可達第一喬木層或第二喬木層，主干不分枝，達天頂時則繁茂發(fā)育。小藤本多單子

18、葉植物或蕨類，一般不超出樹冠蔭蔽的范圍。 空中花園——附生植物生長在喬木、灌術(shù)或藤本植物的枝葉上，其組成從藻、菌、苔蘚、蕨類到高等有花植物均有。 絞殺植物——有的植物開始附生在喬木上，并常殺死藉以支持的喬木，所以被稱為“絞殺植物”如無花果屬的一些種。,（2）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),38,,,熱帶雨林木本樹種的生物學特性：板狀根。第一層喬木最發(fā)達，第二層次之。每一樹干具1～10條，一般3～5條，高度可達地面上9米。 獨木成林

19、 裸芽，喬木的葉子在大小、形狀上非常一致，全綠，革質(zhì)，中等大小。幼葉多下垂，彩色 老莖生花（結(jié)果）：在短枝上的葉芽或葉腋的潛伏芽形成，且多一年四季開花。 多昆蟲傳粉。 滴水葉尖。,（2）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),39,,,熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的季相特點：無明顯的季相交替 組成雨林的每一個植物種都終年進行生長活動，但仍有其生命活動節(jié)律。喬木葉子平均壽命13～14個月，零星凋落，零星添新葉。多四季開花，但每個種都有一個多少

20、明顯的盛花期。,（2）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),40,,（3）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的功能,,熱帶雨林的物質(zhì)生產(chǎn) 熱帶雨林凈第一生產(chǎn)力的平均值為20噸/公頃.年，太陽固定量為3.4×107焦/米2.年，光能利用效率約為1.5%，為農(nóng)田平均光能利用率的2倍。巨大的初級生產(chǎn)能力帶動了次級生產(chǎn)能力，熱帶雨林從而也是世界上動物生產(chǎn)能力最高的區(qū)域之一。熱帶雨林在陸地生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)力是最高的。,41,,（3）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的功能,,熱帶

21、雨林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)： 生物地球化學物質(zhì)循環(huán)速度快，強度高 植物所需的營養(yǎng)成分，幾乎全都貯備在植物生物量 高溫多雨，有機質(zhì)分解很快，很快礦質(zhì)化，直接被根系所吸收。形成的植物生物量又被大量的消費者所利用，其代謝廢物和動植物尸體又被快速地分解回歸到土壤。,42,,（3）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的功能,,熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的能量流動：速度快，強度大，效率高  光能利用效率高，地上生物量大，凈第一生產(chǎn)力高； 呼吸消耗很大；

22、地上生物量每公頃可達300噸上下，年總第一性生產(chǎn)力124.4噸／公頃； 食物網(wǎng)及其復雜，能量流動渠道多，強度大。,43,,（4）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務,,環(huán)境支持 熱帶雨林面積近1700萬平方千米，約占地球上現(xiàn)存森林面積的一半； 地球上生物生產(chǎn)能力最大的生態(tài)系統(tǒng)；維護著地球上最重要的生物多樣性，蘊藏著最豐富的生物種質(zhì)資源和遺傳資源； 地球之肺，對地球氧氣的生產(chǎn)及其與二氧化碳的平衡起著關鍵性的作用； 全球氣候的重

23、要調(diào)節(jié)器。,44,,,資源供給 人類很多重要的糧食作物來源于此； 世界重要的木材供給地； 世界最重要的生物藥原料產(chǎn)地； 世界重要的經(jīng)濟作物如橡膠、茶葉、咖啡、多種花卉植物生產(chǎn)地； 世界重要的旅游資源,（4）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務,45,,（5）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的分布,,世界上：主要分布在三個區(qū)域： 1.南美州亞馬遜盆地（美洲雨林群系）； 2.非洲剛果盆地（非洲雨林群系）， 3.東南亞一些島嶼（印度馬來雨林群系）。,46,

24、,（5）熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的分布,,熱帶雨林在亞洲的分布： 東南亞島嶼、往北部分延伸形成溝谷雨林 在中國的分布：海南島、云南南部、臺灣南部,47,本 章 小 結(jié),影響陸地水熱配置的主導因素：水平地帶性（緯度、經(jīng)度）、垂直地帶性、局部地形的影響 水熱配置與植被的類型 陸地植被及生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律 ，我國植被分布的水平地帶性規(guī)律 不同生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境特征、結(jié)構(gòu)特征、功能特征、生物服務特點等,48,本章主要概念,緯度地帶性，經(jīng)度地帶