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第四节陆地生态系统与水域生态系统一、陆地生态系统二、水域生态系统一、陆地生态系统1、概述2、森林生态系统3、草地生态系统4、荒漠生态系统1、概述(1)、陆地生态系统的特点1)、温度变化大、空气温度的变化和极端性比水环境更加明显2)、水分、热量等重要生态因素的不均匀分布、组合，为生物的生存和发展提供了多种多样的生存环境。3)、土壤与大气的直接接触，为生物提供了丰富的营养物质。(2)、陆地生态系统分布格局1)、纬度：随纬度升高温度有规律变化纬度引起太阳高度角、季节变化，导致太阳辐射量不同，产生热量差异。如从赤道到两极，每增加一个纬度，温度降低0.5-0.7度。2)、经度：海陆、大气环流经度地带性：在北美大陆和欧亚大陆，由于海陆分布格局与大气环流特点，水分梯度常沿经向变化，因此导致生态系统的经向变化，即由沿海的湿润区的森林，经半干旱的草原到干旱区的荒漠（植被因水分状况而按经度呈带状依次更替。）。植被类型呈现从低纬度向高纬度或沿经度方向从高到低的有规律分布，这种现象称为植被水平分布。包括纬度地带性和经度地带性。陆地生态系统的水平分布格局纬度地带性：由于热量沿纬度的变化，出现生态系统类型有规律的更替，如从赤道向两极依次出现热带雨林（Tropicalforest）、亚热带常绿阔叶林（Subtropicalevergreenforest）、温带落叶阔叶林（Temperatedeciduousforest）、寒温带北方针叶林（Taiga,coniferousforest）、苔原（Tundra）。即纬度地带性（植被类型呈现从低纬度向高纬度的有规律分布）。我国纬度地带性：从南自南沙群岛，北至黑龙江，跨50多个纬度，由于纬度的差异，从南向北形成各种热量带：热带、亚热带、温带和寒温带。与此相应，在湿润森林区域内，植被类型由南到北顺序为：热带雨林、亚热带常绿阔叶林区、温带落叶阔叶林、寒温带针叶林区。陆地生态系统的垂直分布格局3)、海拔：温度(100-0.6°)、降水温度、降水随海拔变化：海拔高度每上升100米，气温下降0.6度。相当于平地北移60公里。降水最初随高度的增加而增加，但达到一定界限后，降水量又开始降低。垂直地带性：由于海拔高度的变化，引起自然生态系统有规律地垂直交替。垂直带谱：随着海拔的升高而依次出现的植被带的具体顺序。垂直带特点垂直带谱的基带与该山体所地区的水平地带性植被相一致。越向高纬度，垂直带谱越简单，极地为冻原带，水平带与垂直带重合。在同一纬度内，经度不同也影响山体植被的垂直带谱。如长白山（东经128度）、西部的天山（东经86度），两者均北纬42度。但长白山距海较近，属温带针阔叶混交林，天山位于内陆，属荒漠范围。2、森林生态系统森林生态系统森林面积及生产力：人类采伐前：６×109hm２（45.8%)1985年：4.17×109hm２(31.7%)陆地生态系统生产的有机质：102×109T森林：58×109T，占56.8%(草地20.8×109T农作物占:10.5×109T)热带雨林常绿阔叶林落叶阔叶林北方针叶林(1)、热带雨林热带雨林：指热带高温高湿地区那种茂密高耸而常绿的森林类型。1)、位置赤道及其两侧的湿润区域。2)、气候特点a、终年高温多雨。年平均气温26度以上。年降雨2500-4500毫米，全年均匀分布，无明显旱季。这里无明显的季节变化。b、热带雨林中土壤和岩石的风化作用强烈，其风化壳可达100米。土壤养分极为贫瘠，而且为酸性。c、雨林所需要的营养成分，几乎全储存在植物中，每年一部分植物死去，在高温高湿条件下，有机物分解很快，能迅速直接被的树根和真菌所吸收，形成一个几乎封闭的循环系统。3)、热带雨林植被特点：a、种类組成极为丰富：高等植物在45000种以上，而且绝大部分为木本；乔木异常高大，常达46-55米，最高达92米；富有藤本植物和附生植物。b、群落结构复杂乔木分为3层：第一层：高30-40米以上，树冠宽广，有时呈伞型，往往不连接；第二层：一般在20米以上，树冠长、宽相等；第三层：10米以上，树冠锥形而尖，生长极其茂密。C、乔木的特殊构造板状根：有些种类的树干基部常会长出多姿多态的板状根，从树干的基部2至3米处伸出，呈放射状向下扩展。有些则生长着许多发达的气根，这些气根从树干上悬垂下来，扎进土中后，还继续增粗，形成了许许多多“树干”，大有一木成林的气势，非常壮观。叶子乔木叶子在大小、形状非常一致,全缘，革质，中等大小。茎花由短枝上的腋芽或叶腋的潜伏芽形成，且多一年四季开花。有些种类的树如波罗蜜、可可等，在老树树干或根颈处也能开花结果，成为热带雨林中特有的老茎生花现象。多昆虫传粉d、无明显季相交替每一种植物都终年进行生长活动，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。4)、动物丰富热带雨林是地球上动物种类最丰富的地区。如巴拿马附近的一个面积不到0.5平方公里的小岛，就有哺乳动物58种。(2)、常绿阔叶林指分布在亚热带湿润条件下并以壳斗科、樟科、山茶科、木兰科等常绿阔叶树种为主组成的森林生态系统。1)、气候特点夏季炎热多雨，冬季少雨而寒冷，春秋温和，四季分明。年均温16-18度。年降雨1000-1500毫米，主要分布在4-9月，冬季降水少，但无明显旱季。2)、森林特点结构较热带雨林简单，高度明显降低，乔木分为两个亚层，上层一般高20米左右，以壳斗科、樟科、山茶科常绿树种为主；第二亚层高10-15米，以樟科、杜英科等树种为主。灌木层明显，但稀疏，草本层以蕨类为主。藤本植物与附生植物常见，但不及热带雨林繁茂。(3)、落叶阔叶林又称夏绿林，冬季落叶，夏季绿叶。分布在中纬度湿润地区。1)、气候年均温8-14度，年降水500-1000毫米，雨量分布不均。四季分明,冬季寒冷，夏季温暖，树木仅在暖季生长，入冬前树木叶子枯死并脱落。土壤较为肥沃。2)、森林特点a、优势树种为壳斗科的落叶乔木、其次为桦木科、槭树科、杨柳科的一些种；b、成层结构明显，乔木、灌木、草本层；c、乔木层组成单纯，常为单优种，高15-20米。d、灌木层比较发达，草本层也比较茂密。3)、动物哺乳动物有鹿、獐、棕熊、野猪、狐、松鼠。(4)、北方针叶林1)、分布分布在北半球高纬度地区。2)、气候特点：处于寒温带，年均温0度以下。冬季寒冷，夏季温暖而短暂，土壤有永冻层。年降水400-500毫米，集中在夏季。土壤为棕色针叶林土。3)、森林特点种类贫乏，乔木以松、云杉、冷杉、铁杉、落叶松等树种占优势，多为单优种，树高20米上下。灌木层稀疏，草本组成的地被层很发达，并常具各种蕨类。枯枝落叶很厚，分解缓慢，形成毡状层，树木根系较浅。4)、动物驼鹿、马鹿、驯鹿、黑貂、猞猁、雪兔、松鼠、松鸡、飞龙等及大量的土壤动物和昆虫。(5)、冻原(tundra)位于南极和北极极地区冻原，还有高山冻原。风力强劲,雨量少，地表有永冻层，植物以低矮的苔藓为主,尚有部分低矮的草本植物，夏季极短,植物生长季短。冻原一般都被认为是「瘠地」(barrengrounds)。但是总生产量也是相当的丰盛。提供了于冻原地带生活的动物所需的食物。这些生活于冻原的动物有：驯鹿、北极熊、狼、旅鼠等。3、草地生态系统(1)、草地生态系统的特征内陆干旱到半湿润气候条件的产物，以旱生多年生禾草占绝对优势的多年生杂草及半灌木也或多或少起到显著作用．世界草原面积：2.4×107hm2（约占陆地总面积的１/６）分两大类:温带草原、热带草原草地：以多年生草本植物占优势，辽阔无林，在原始状态下常有各种善于奔跑或营洞穴生活的草食动物栖居其上。草地分为：草原：由耐旱的多年生草本植物组成，在地球表面占据特定的生物气候地带。草甸：喜湿润的中生草本植物组成，出现在河漫滩湿地和林间空地。1)、温带草原Steppe,Prairie,Pampa：夏季温和，冬季寒冷，春季或晚夏有一明显的干旱期。由于低温少雨，草群较低，其地上部分高度不超多1米，以耐寒的旱生禾草为主。2)、热带草原分布在热带、亚热带，特点是在高大禾草（2-3米）下散生一些不高的乔木，又称为稀疏草原或萨王纳。终年温暖，雨量达1000毫米以上，在高温多雨下，土壤淋溶强烈，比较贫瘠。一年中存在一到两个干旱期，野火频繁，限制森林的发育。(2)、中国不同草原区域的基本特点中国草原属于温带草原，又可细分为中温草原、暖温草原和高寒草原3类，总面积约3.2亿公顷。1)、中温草原包括东北松嫩平原入内蒙古高原主体部分，天然草原保存较好，有发达的畜牧业。部分被开垦为农田，是我国小麦的主产区之一。2)、暖温带草原包括黄土高原及其邻近地区和鄂尔多斯高原的大部分。3)、高寒草原地带主要分布在青藏高原(3)、草原生态系统的功能提供净初级生产力、碳蓄积与碳汇、调节气候、涵养水源、水土保持等。以内蒙古草原为例。生态系统服务功能的总经济价值为3325.9*108元/a；在各种服务功能中，水土保持的价值最为重要4、荒漠生态系统荒漠：是地球上最耐旱的，以超旱生的灌木、半灌木或小半灌木占优势的地上部分不能郁闭的生态系统。主要分布在亚热带干旱区，年降水少于200毫米，有些小于50毫米或终年无雨，形成戈壁或沙漠。适生植物荒漠灌木及半灌木：有发达的根系和小而厚的叶子，茎秆多呈灰白色；肉质植物：为景天酸代谢植物（CAM植物），夜间气孔开放，吸收大量CO2。白天气孔关闭以适应干燥的空气；短命植物与类短命植物：前者为一年生，后者为多年生，他们在较湿润的季节迅速完成生活周期，以种子或营养器官渡过不利生长时期。••二、水域生态系统1、概述2、淡水湿地生态系统3、海洋生态系统4、滨海湿地生态系统1、概述(1)、河流(2)、湖泊我国天然湖泊面积在1km2有2800个，面积人80000km2(3)、湿地湿地定义：湿地指不问其天然或人工、永久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带，常带有静止或流动、咸水或淡水，半碱水或碱水水体，包括低潮时水深不过6m的滨岸海域。1971年全球政府间的湿地保护公约《关于特别作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》（简称《湿地公约》）诞生;到1999年已有96个国家加入《湿地公约》。我国于1992年正式加入。湿地是开放水域与陆地之间过渡性的生态系统，它兼有水域和陆地生态系统的特点，具有独特的结构和功能。湿地生态系统的功能：天然的基因库；潜在资源；净化功能；气候和水文调节等功能。根据湿地的广义定义，河流、湖泊、沼泽、珊瑚礁、都是湿地；此外湿地还包括人工湿地，如水库、鱼（虾）塘、盐池、水稻田等。湿地广泛分布于世界各地，从冻土地带到热带都有湿地，但迄今没有全球湿地资源的精确数字。据世界保护监测中心的估测，全球湿地面积约为570万km2（也有人估计为850万km2），占地球陆地面积的6%，其中湖泊占2%，藓类沼泽占30%，草本沼泽占26%，森林沼泽占20%，洪泛平原占15%。世界红树林的面积约24万km2，珊瑚礁约60万km2。就世界而言，湿地经历着退化、丧失和恢复的过程。湿地公约将湿地分为3类，其分类的基本层次如下：（1）海洋/海岸湿地：主要有浅海水域；河口；泻湖；盐湖；滩涂。（2）内陆湿地：主要有河流；湖泊；沼泽；泥炭；冻土。（3）人工湿地：主要有水产养殖；灌溉地；污水处理池；水库。我国湿地分为5类。1)、近海与海岸湿地我国近海与海岸湿地主要分布于沿海的11个省（市、区）和港澳台地区。海域沿岸约有1500多条大中河流入海，形成了浅海滩涂、珊瑚礁、河口水域、三角洲、红树林等湿地生态系统。近海与海岸湿地以杭州湾为界，分成杭州湾以北和杭州湾以南两个部分。2)、河流湿地我国流域面积在100km2以上的河流有50000多条，流域面积在1000km2以上的河流约1500条。绝大多数河流分布在东部气候湿润多雨的季风区，西北内陆气候干旱少雨，河流较少，并有大面积的无流区。3)、湖泊湿地我国的湖泊划分为5个自然区域。a、东部平原地区湖泊主要指分布