群落生态--地球上群落的主要类型

近代，人类大规模地伐木制材或开辟种植园等方面的活动，已使大片雨林被消灭或被灌丛和稀树草原所代替，使这类资源数量和面积迅速缩减，还可能导致环境发生退化。因此，合理地开发利用和保护热带雨林已成为当代生态学十分关心的重大问题之一。我国的热带雨林主要分布于台湾南部、海南岛和西双版纳等地。种类组成和结构比较简单，已属雨林的北部边缘类型。（二）温带落叶阔叶林几百万年以前，这类森林几乎扩展到整个北半球温带。更新世的冰川和干旱把它们分割成现在三个主要分布区：西欧、东亚和北美。在我国主要分布于华北地区。由于严酷的冰川作用，西欧落叶阔叶林的种类组成比较贫乏。温带落叶阔叶林分布区，气候四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。最热月平均温度13—23℃，最冷月平均温度约-6℃。年降水量500—1000毫米。构成温带落叶阔叶林的主要树种是栎、山毛榉、槭、梣、椴、桦等。它们具有比较宽薄的叶片，秋冬落叶，春夏长叶，故这类森林又叫做夏绿林。群落的垂直结构一般具有四个非常清楚的层次：乔木层、灌木层、草本层和苔藓地衣层。藤本和附生植物极少。各层植物冬枯夏荣，季相变化十分鲜明。夏绿林中的消费者动物有鼠、松鼠、鹿、鸟类，以及狐、狼和熊等。落叶阔叶林的生产力约2—5克/米2·天。目前，该类森林已残留无几，大部分地区为农业生态系统所代替。以产冬小麦、玉米、高粱、马铃薯、花生、棉和苹果、桃、杏、梨、李、枣、柿、核桃等为主。温带落叶阔叶林地区也有针叶林分布，在我国多为油松林和侧柏林。（三）北方针叶林北方针叶林俄语叫做泰加林，我国又称为寒温性针叶林。它分布于北纬45°—70°之间的寒温带地区，即从挪威向东伸延，经瑞典、芬兰、俄罗斯和西北利亚，越过白令海峡到达阿拉斯加和加拿大。横贯欧亚大陆和北美的北部，形成一条完整的针叶林地带。在我国，它作为泰加林的南延部分仅分布于大兴安岭的北部。北方针叶林地区冬季严寒而漫长，夏季温凉而短促。降水量比较丰富，以降雪为主要形式。构成这类森林的植物区系比较贫乏，乔木以云杉、冷杉、松、落叶松等植物为主。除落叶松外都为常绿针叶树。树干通直，树冠尖塔形或圆形，很容易与阔叶树区别。森林的结构也比较简单，乔木层常由一、二个树种构成纯林，林相整齐。林下有一个灌木层和一个草本层，而由苔藓构成的地被层在许多林下十分发育，有时连片分布，密被地表。西伯利亚东部一些地区，包括我国的这类针叶林主要由落叶松构成，冬季针叶脱落，林内光照充足，称为“明亮针叶林”。由常绿的云杉、冷杉组成的针叶林叫做“阴暗针叶林”。动物以麋、黑熊、鹿、貂和啮齿类为多，此外尚有虎、驯鹿等。低温限制了细菌和真菌等分解者的活动，使北方针叶林下具有很厚的枯枝落叶层和腐殖质层。在有积水或湖泊地方还有泥炭的积累。所以在这里物质循环比较缓慢，与热带和亚热带森林迥然不同。北方针叶林受低温限制，生产力较低，约为0.5—3克/米2·天。但林木寿命长，植物物质的现存量高，蕴藏着丰富的木材资源和林副产品。上述各类生态系统除热带稀树草原外约属于森林生态系统。它们与其他陆地生态系统相比，是生物种类最多、结构最复杂、能量转换和物质循环比较旺盛、生物生产力和现存量最大、稳定性程度较高和生态效益最强的生态系统。它具有抗御风沙、涵养水源、保持水土、调节气候、净化环境和保护周围其他生态系统等作用。因此，在维持自然界的生态平衡，改善人类生存环境方面，森林生态系统的作用是应予以首先考虑的重要因素。（四）草原草原是指由低温、旱生、多年生草本植物组成的生态系统。主要分布在欧亚大陆温带，自多瑙河下游起向东经罗马尼亚、苏联和蒙古，直达我国东北和内蒙古等地，构成世界上最宽广的草原带。北美中部的草原带面积也较宽广。此外，南美阿根廷等地亦有分布。草原地区属大陆性气候，降水量少，约为250—500毫米，多集中于夏季，且年际变化大。夏季温暖，冬季较严寒，四季分明。草原生态系统的植被主要由丛生禾草针茅、羊茅、须芒草、草、早熟禾等组成，混有多种双子叶杂类草如豆科、菊科植物。有的地方还有散生的矮小灌木。它们普遍具有叶面积狭小、具绒毛、叶片内卷、气孔下陷、根系发达等旱生特征。群落结构简单，一般仅有一或二个层。季相更替则十分频繁而鲜明，有时出现十分华丽的外貌。开旷的草原适宜善于竞走的大型植食动物的生活，如野驴、野牛、骆驼、黄羊等。以穴居为主的啮齿类动物也是草原上常见的第一性消费者。草原的生产力和生物量都不高，前者约为0.5—3克/米2·天。草原上生长着许多营养价值高、适口性强的牧草，为重要的牲畜放牧场。现在，大片地方由于过度放牧，出现草原退化现象，优良牧草减少，生产量下降。或因不合理地农耕，造成草原沙化和水土流失。因此，必须深入研究草原生态系统的特点，因地制宜，合理利用，使草原的生产力得到恢复和提高。应该指出的是，必须把分布于较湿润环境（河漫滩、低阶地、森林采伐迹地、亚高山带等）的主要由中生杂类草或莎草科植物组成的草甸与草原区别开来。草甸在各种气候带都有分布，并不形成完整的水平植被带。（五）冻原冻原又叫做苔原，为典型的寒带生态系统，分布于欧亚大陆和北美大陆的北部边缘地带，形成一条大致连续的冻原地带。这里冬季寒冷漫长，夏季凉爽短促，降水量200—300毫米，风力强劲，土壤下面常有永冻层存在。这种冷湿的环境常造成植物的生理性干旱。植被的种类组成很贫乏，总共只有约100—200种植物。主要是苔藓、地衣和莎草科、禾本科、毛茛科、十字花科的多年生草本植物，以及杨柳科、石楠科与桦木科的矮小灌木。它们多数紧贴地面生长，避免风寒。严寒和在生长期较长的日照，使这里的植物多为常绿的多年生植物，并常具有大型和鲜艳的花朵，所以冻原的外貌不像荒漠那样单调和缺乏生气。群落结构简单，通常仅1－2层。苔藓地衣层特别繁茂，许多灌木、草本植物的根、根茎和更新芽隐藏其中受到保护。动物种类贫乏，主要有驯鹿、麝牛、北极狐、北极熊、狼和旅鼠等。夏季多有候鸟迁来繁息。冻原生态系统的生产力很低，平均不到1克/米2·天。主要受低温限制，生长缓慢所致。我国没有位于广大平坦地区的平地冻原，仅于长白山和阿尔泰山顶部有面积很小的山地冻原分布。（六）沙漠沙漠生态系统主要分布在亚热带和温带极端干燥少雨的地区，在北半球形成一条明显的荒漠地带（图8-32）。我国的荒漠分布于西北和内蒙古地区。南半球的智利、澳大利亚和南非也有分布。荒漠地区为极端大陆性气候，年降水量大都在250毫米以下，降水变率很大，蒸发量大于降水量许多倍。温度变化剧烈，尤以日温差最大。并多有风沙与尘暴出现。土壤中营养物质比较贫乏。严酷的自然条件限制了许多植物的生存，只有为数不多的超旱生半乔木、半灌木、小半灌木和灌木或肉质的仙人掌类植物稀疏地分布。所以群落的植物种类贫乏、结构简单、覆盖度低，有些地面完全-。由于食物资源比较单调和贫乏，动物的种类不多，数量也少。常见的有昆虫、蜥蜴、啮齿类和某些鸟类。许多动物具有高度适应干旱环境的特征，如夏眠、夜间活动、长期不饮水、不具汗腺和排放高浓度的尿液等。干旱的限制使荒漠生态系统的生产力都很低。对于温带荒漠来说，除干旱缺水外，低温也是一个重要的限制因素。因此，植物的生长仅限制在一个短促的时期里，就在这相对有利的时期里生产力也常小于0.5克/米2·天，为地球上各类生态系统中生产力最低者之一。然而由于荒漠地区年日照比较高，生长季热量充足，在有条件的地方，当加以施肥与灌溉，荒漠可以成为局部高产的环境。荒漠环境严酷、生物种类多样性低、群落结构简单、自动调节能力差，所以荒漠是个脆弱的生态系统，在改造利用时应当慎重。（七）淡水生物群落淡水生态系统通常都具有明显的边界，为科学研究提供了很大的方便。根据水的运动分为流水与静水两个类型。1.流水流水主要指陆地上的江河与溪流等。河流的上游多湍流于山区，比降大，流速急，曝气充分，水中溶氧量高，河床多以石砾垫底，水流清澈。在这样的水域环境里，第一性生产者以固着性藻类为主，如刚毛藻、丝藻和大量硅藻。消费者以水生蚊虫、蜻蜓、蜉蝣和小型鱼类为主，有些动物具有吸盘附着于水流急速的岩石表面上。生物生产力约1—3克/米2·天。上游一般受污染少，有机物含量不高，河水清洁，多系贫养型水体。中游河段水量大，比降小，水流平缓，水温较高而含氧量低，河床宽展多为泥质或沙质底。第一性生产者除多为浮游性的绿藻、蓝藻和某些硅藻外，在河汊与岸滩平广的浅水处常有高等植物成片分布，还通过级级支流与渠道输入较多的有机碎屑，所有这些都使下游河段中有机质含量多，食物丰富。消费者中有浮游动物甲壳类和底栖穴居的水蚯蚓、蚊类幼虫等，有的地方还有螺、蚌等软体动物。自游生物以鲤、鲶、鲫等为常见。食物链（网）比上游复杂。生物生产力约为3—5克/米2·天。下游地区一般人口密集、工农业比较发达，排入河流中的污水量大，水中含N、P等元素丰富，出现富养化现象。被有毒物质严重污染的河流，不仅可以改变水生生物的种群结构、有机体的生理、形态和繁殖，还通过破坏鱼、虾、蟹的产卵场和切断其洄游路线，使水产资源减少，甚至影响人类健康。2.静水静水是指陆地上的湖泊、沼泽、池塘和水库等。所谓静水只是相对而言。以湖泊为例，静水生态系统大都系在盆状洼地中积水而成。由边缘向中心，水深逐渐增大，形成生态特点不同的两个部分或亚系统。滨岸带水层较浅，光照充足，营养物质丰富，生物种类多，尤以水生维管束植物和藻类最为繁盛，它们是有机物质的主要生产者。充足的食物资源养育着丰富的消费者动物种群。除浮游甲壳类外，还有螺、蚌以及大量脊椎动物如蛇、蛙、鱼、水鸟等。该带又因水深、光照等不同，常形成几个呈同心圆状排列的生物群落带或更小的生态系统。由滨岸带向内，水面开阔，深度加大，有机物和泥沙含量少，水层清澈。这里已没有根生的高等植物。第一性生产者全为浮游藻类。消费者以桡足类、枝角类、鱼类为主，水底淤泥中常有蚊类幼虫和水蚯蚓等。（八）海水生物群落广阔的海洋由于各部分的深度、光照、盐分和生物种群结构不同，可进一步划分为海岸带、浅海带和远洋带等。海岸带位于陆地和海洋交界处，水深从几米到几十米，光照充足，含盐量、水温和地形变化较大。由河流带来的有机物质比较丰富。生物成分复杂多样，第一性生产者以浮游植物和大型固着生长的绿藻、褐藻与红树类植物为主；动物以近岸性浮游动物、鱼类和螺、蚌、牡蛎、蚶、贝、沙蚕等底栖生物为多。浅海带为水深不超过200米的大陆架部分。水中的光照仍然比较充足，来自陆地的有机物质也较丰富，有利于生物的生存。主要生产者植物为浮游硅藻、裸甲藻等。消费者除桡足类外，大都为滤食性鱼类，如鳕、鲱等。生物生产力在0.5—3克/米2·天之间。由于水中营养物质丰富，藻类繁盛，鱼虾产量高，为世界上主要捕鱼区。远洋带指浅海带往外的大洋区，水面开阔，水深超过200米，最深达10000米以上。浮游植物主要是硅藻和双鞭甲藻，浮游动物主要是桡足类和箭虫，自游动物有各种虾、水母和鲸等。海地带从大陆架的边缘一直延伸到最深的海沟，生活在海地带的生物全部是异养生物，如海绵、软体动物、甲壳动物和棘皮动物等。
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