北師大環(huán)境工程概論講義05世界與中國(guó)主要生態(tài)系統(tǒng)

第五章世界與中國(guó)主要生態(tài)系統(tǒng)Earth’sMajorBiomes地球主要生物群落區(qū)，AquaticEcosystems水生生態(tài)系統(tǒng)FreshwaterEcosystems淡水生態(tài)系統(tǒng)，EstuariesEcosystems河口生態(tài)系統(tǒng)MarineEcosystems海洋生態(tài)系統(tǒng)，InteractionofLifeZones生命區(qū)相互作用生物群落區(qū)是面積大、具有相對(duì)明顯特征的陸地區(qū)域，無(wú)論在世界何方，同類生物群區(qū)具有類似的氣候、土壤與動(dòng)植物。一、世界9大Biomes群落區(qū)Tundra苔原Taiga泰加群落，針葉樹(shù)林地帶Temperatedeciduousforest&temperaturerainforest溫帶落葉林或溫帶雨林地帶Temperategrassland溫帶草原Chaparral沙巴拉群落，濃密灌木地帶Desert沙漠Tropicalrainforest熱帶雨林Tropicaldryforest熱帶Savanna熱帶稀樹(shù)大草原二、Biome群落區(qū)的影響因素兩極附近，溫度通常是壓倒一切的氣候因子，而在溫帶和熱帶地區(qū)，降水變得比溫度更重要。光在生物群落相對(duì)豐富，除了在特定環(huán)境，如熱帶雨林地面。其他非生物因素，包括某些生物群落是敏感的和快速的溫度變化，火災(zāi)，洪水，干旱，極端溫度，和強(qiáng)風(fēng)。海拔也影響生物群落：植被變化隨海拔升高與植被從溫暖到寒冷的氣候變化。三、世界陸地生態(tài)系統(tǒng)分布的基本規(guī)律1，植被分布的緯向地帶性與經(jīng)向地帶性地帶性植被：緯向地帶性，經(jīng)向地帶性2，世界植被水平分布的一般規(guī)律性在南半球沒(méi)有和北半球相對(duì)應(yīng)的北方針葉林及苔原帶。生物群落帶大致與緯線平行。在北緯40°和南緯40°之間由于信風(fēng)的影響，使得西側(cè)為干旱區(qū)域，東側(cè)為濕潤(rùn)的森林區(qū)域。在亞熱帶，荒漠伸展到海岸，而在南半球，它們只限沿海地區(qū)。四、歐亞大陸（包括北非）植被地理分布規(guī)律1，西歐北非系列（大陸西部）：由北向南更替的植被帶為凍原—泰加林（寒溫性針葉林）—針闊葉混交林—落葉闊葉林—硬葉常綠林和灌叢—亞熱帶、熱帶荒漠—熱帶稀樹(shù)草原—熱帶雨林。2，東歐—西西伯利亞—中亞—阿拉伯系列（大陸中部）凍原—泰加林—溫帶草原—溫帶荒漠—亞熱帶荒漠。3，東亞系列（大陸東部）凍原—泰加林—針闊葉混交林—落葉闊葉林—常綠闊葉林—季雨林—雨林。以上為緯度地帶性。經(jīng)向變化規(guī)律：東歐平原表現(xiàn)最為清楚植被自西北至東南，依次為：凍原→森林凍原→泰加林→針闊葉混交林→落葉闊葉林→森林草原→草原→荒漠。北美洲植被的經(jīng)向變化也表現(xiàn)的非常明顯。從東向西，植被依次更替為森林→草原→荒漠→森林。中國(guó)植被的緯度地帶性規(guī)律：東部濕潤(rùn)森林區(qū)植被自北向南依次分布著針葉落葉林→溫帶針葉落葉闊葉林→暖溫帶落葉闊葉林→北亞熱帶含常綠成分的落葉闊葉林→中亞熱帶常綠闊葉林→南亞帶常綠闊葉林→熱帶季雨林、雨西部：溫帶半荒漠、荒漠帶→暖溫帶荒漠帶→高寒荒漠帶→高寒草原帶→高原山地灌叢草原帶。VerticalZonation垂直分區(qū):TheDistributionofVegetationonMountains山區(qū)植被分布爬山是類似的旅行方面的主要生態(tài)系統(tǒng)向北極遇到。這海拔緯度相似發(fā)生因?yàn)榕郎?，溫度下降，正如它?dāng)一個(gè)人前往北。生活在山上，隨溫度變化的生物體的類型。植被分布的垂直地帶性植被垂直帶性：植被帶大致與山坡等高線平行，并且具有一定的垂直厚（寬）度。植被垂直帶譜（結(jié)構(gòu)）：山地植被垂直帶的組合排列和更迭順序形成一定的體系。凍原的環(huán)境特點(diǎn)：冬季漫長(zhǎng)而寒冷，有6個(gè)月見(jiàn)不到太陽(yáng)；夏季短促而涼爽，最熱月平均氣溫為0～10℃，植物生長(zhǎng)僅2～3個(gè)月。年平均溫度在0℃以下，年降水量不多。凍原土壤的永凍層是凍原生態(tài)系統(tǒng)最為獨(dú)特的一個(gè)現(xiàn)象。凍土層上部是冬凍夏融的活動(dòng)層，活動(dòng)層對(duì)生物的活動(dòng)和土壤的形成具有重要的意義。凍原植被的特點(diǎn)植物群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單植物極其耐寒通常全為多年生植物，沒(méi)有一年生植物動(dòng)物的種類也很少凍原的類型隨著從南到北氣候條件的差異，凍原又分為四個(gè)亞帶：森林凍原亞帶灌木凍原亞帶蘚類地衣亞帶北極凍原亞帶青藏高原上的這種植被帶狀更迭規(guī)律是水平地帶性與垂直帶性相結(jié)合的結(jié)果，是具有平面形式的植被垂直帶。這樣的植被帶被稱為高原地帶性。北方針葉林Borealforest針葉林是指以針葉樹(shù)為建群種所組成的各種森林群落的總稱。北方針葉林就是指寒溫帶針葉林，它是寒溫帶的地帶性植被。寒溫帶針葉林主要分布在歐洲大陸北部和北美洲。特點(diǎn)：夏季溫涼、冬季嚴(yán)寒。外貌十分獨(dú)特。群落結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單夏綠闊葉林Summergreenbroad-leavedforest由夏季長(zhǎng)葉冬季落葉的喬木組成的森林稱為夏綠闊葉林或落葉闊葉林。它是在溫帶海洋性氣候條件下形成的地帶性植被。夏綠闊葉林主要分布在西歐，并向東伸延到前蘇聯(lián)歐洲部分的東部。在我國(guó)主要分布在東北和華北地區(qū)。此外，日本北部、朝鮮、北美洲的東部和南美洲的一些地區(qū)也有分布。特點(diǎn)：夏綠闊葉林主要由楊柳科、樺木科、殼斗科等科的喬木植物組成。季相變化十分顯著。群落結(jié)構(gòu)較為清晰。夏綠闊葉林的喬木大多是風(fēng)媒花植物。林中藤本植物不發(fā)達(dá)。水果品質(zhì)很好草原steppe草原是由耐寒的旱生多年生草本植物為主（有時(shí)為旱生小半灌木）組成的植物群落。它是溫帶地區(qū)的一種地帶性植被類型。草原在地球上占據(jù)著一定的區(qū)域。各大洲都有分布。占陸地總面積的1/6。草原群落的特點(diǎn)：生活型多樣草原植物的旱生結(jié)構(gòu)明顯草原群落的季相變化明顯草原動(dòng)物區(qū)系十分豐富中國(guó)草原群落的特點(diǎn)：歐亞草原區(qū)的一部分具有山地草原我國(guó)草原可分為4個(gè)類型：草甸草原、典型草原、荒漠草原和高寒草原。荒漠(Desert)荒漠植被是指超旱生半喬木、半灌木、小半灌木和灌木占優(yōu)勢(shì)的稀疏植被?；哪脖恢饕植荚趤啛釒Ш蜏貛У母珊档貐^(qū)荒漠植被的特點(diǎn)：植被十分稀疏1.植物種類非常貧乏2.植物的生態(tài)——生物型或生活型多種多樣3.植物具有明顯的旱生結(jié)構(gòu)4.荒漠動(dòng)物群落主要是爬行類、嚙齒類、鳥(niǎo)類以及蝗蟲等5.荒漠生物群落的初級(jí)生產(chǎn)力非常低，低于0.5g/m2.a6.物質(zhì)循環(huán)的速率很低我國(guó)荒漠植被按其植物的生活型劃分，可分為3個(gè)荒漠植被亞型：小喬木荒漠、灌木荒漠和半灌木、小半灌木荒漠。熱帶雨林(tropicalrainforest)（2）熱帶雨林的特點(diǎn)1.種類組成特別豐富2.群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，樹(shù)冠不齊，分層不明顯3.藤本植物及附生植物極豐富4.常具板狀根和支柱根5.莖花現(xiàn)象很常見(jiàn).6.莖花現(xiàn)象很常見(jiàn)7.熱帶雨林的植物終年生長(zhǎng)發(fā)育8.動(dòng)物種類極其豐富（3）世界熱帶雨林的三大群系類型印度馬來(lái)雨林群系此群系包括亞洲和大洋洲所有的熱帶雨林。其特點(diǎn)是以龍腦香科為優(yōu)勢(shì)，缺乏具有美麗大型花的植物和特別高大的棕櫚科植物，但具有高大的木本真蕨八字沙欏屬(Alsophila)以及著名的白藤屬(Calamus)和蘭科附生植物。非洲雨林群系非洲雨林群系主要分布在剛果盆地，面積約為60萬(wàn)平方公里。非洲雨林的種類雖然比較貧乏，但有大量的特有種。其中棕櫚科植物尤其引人注意，如棕櫚、油椰子等，咖啡屬種類很多(全世界具有35種，非洲占20種)。然而在西非卻以楝科為優(yōu)勢(shì)，豆科植物也占有一定的優(yōu)勢(shì)。美洲雨林群系該群系以亞馬遜河河流為中心，為300萬(wàn)平方公里以上。豆科植物是優(yōu)勢(shì)科，藤本植物和附生植物特別多，鳳梨科、仙人掌科、天南星科和棕櫚科植物也十分豐富。我國(guó)的熱帶雨林我國(guó)的熱帶雨林主要分布在臺(tái)灣省南部、海南島、云南南部河口和西雙版納地區(qū)。此外，在西藏自治區(qū)墨脫縣境內(nèi)也有熱帶雨林的分布，這是世界熱帶雨林分布的最北邊界。亞熱帶常綠闊葉林Subtropicalevergreenbroad-leavedforest常綠闊葉林發(fā)育在濕潤(rùn)的亞熱帶氣候地帶。常綠闊葉林主要由樟科、殼斗科、山茶科、金縷梅科等科的常綠闊葉樹(shù)組成南北美洲、非洲、大洋洲均有分布，但分布的面積都不大。在亞洲除朝鮮、日本有少量分布外，以我國(guó)分布的面積最大。我國(guó)常綠闊葉林的特點(diǎn)：主要由殼斗科的栲(Castanopsis)、青岡(Cyclobalanopsis)，樟科的樟、潤(rùn)楠(Machilus)，山茶科的木荷(Schima)等屬的常綠喬木組成，還有木蘭科、金縷梅科的一些種類。分布區(qū)域廣大分為四個(gè)植被亞型：典型常綠闊葉林：栲類林、青岡林、石櫟林、潤(rùn)楠林、木荷林。季風(fēng)典型常綠闊葉林：栲-厚殼桂林、栲-木荷林。山地常綠闊葉苔蘚林：栲類苔蘚林、青岡苔蘚林。山頂苔蘚矮曲林：杜鵑矮曲林、吊鐘花矮曲林。五、AquaticEcosystems水生生態(tài)系統(tǒng)(一)水生生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境特點(diǎn)水的密度大于空氣，許多小型生物如浮游生物可以懸浮在水中，借助水的浮力渡過(guò)它們的一生。水的密度大還決定了水生生物在構(gòu)造上的許多特點(diǎn)。水的比熱較大，導(dǎo)熱率低，因此水溫的升降變化比較緩慢，溫度相對(duì)穩(wěn)定。(二)水生生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)水生生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者在其生態(tài)特征上與陸地差別很大，除一部分水生高等植物外，各類水域的生產(chǎn)者主要是體型微小但數(shù)量驚人的浮游植物。這類生產(chǎn)者的特征是代謝率高、繁殖速度快，種群更新周期短，能量的大部分用于新個(gè)體的繁殖。生物圈中最大的生態(tài)系統(tǒng)是海洋，固定的能量占生物圈各類生態(tài)系統(tǒng)總量的33％左右，但生產(chǎn)者的個(gè)體小，壽命短，其生物量還不及陸地森林生態(tài)系統(tǒng)的1／500，總量也只有3．3×109t。消費(fèi)者層次的組成狀況在淡水和海洋兩類生態(tài)系統(tǒng)中的差別較大。在淡水水域，消費(fèi)者一般是體型較小、生物學(xué)分類地位較低的變溫動(dòng)物，新陳代謝過(guò)程中所需熱量比常溫動(dòng)物少，熱能代謝受外界環(huán)境變化的影響較大。(三)水生生態(tài)系統(tǒng)的功能特點(diǎn)與陸生生態(tài)系統(tǒng)相比，水生生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)者對(duì)光能的利用率比較低。據(jù)奧德姆對(duì)佛羅里達(dá)中部某銀泉的能流研究，太陽(yáng)總有效能中75．9％不能為初級(jí)生產(chǎn)者所利用，22．88％呈不穩(wěn)定狀態(tài)，而實(shí)際用于總生產(chǎn)力的有效太陽(yáng)能僅有1.22％，除去生產(chǎn)者自身呼吸消耗的0.7％，初級(jí)生產(chǎn)者凈生產(chǎn)力所利用的光能只有0．52％。?水生生態(tài)系統(tǒng)的生物類別包含三個(gè)主要的生態(tài)：free-floatingplantkton浮游生物,stronglyswimmingnekton自游動(dòng)物,andbottom-dwellingbenthos底棲動(dòng)物.FreshwaterEcosystems淡水生態(tài)系統(tǒng)淡水系統(tǒng)包括河流和小溪（流水生態(tài)系統(tǒng)），湖泊和池塘（站在水生態(tài)系統(tǒng)），和濕地和沼澤（淡水濕地）。特定的非生物條件和特點(diǎn)，區(qū)分不同的淡水生態(tài)系統(tǒng)的生物。盡管淡水生態(tài)系統(tǒng)占據(jù)的一小部分（約2%）的地球表面，他們已經(jīng)在水文循環(huán)的一個(gè)重要的角色：他們協(xié)助回收的降水，地表徑流入海流。淡水大體也有助于緩解每日和季節(jié)性的溫度波動(dòng)，在附近的土地。淡水棲息地也提供大量物種的家園。RiversandStreams:Flowing-WaterSystems河流：流動(dòng)的水系統(tǒng)許多不同的條件下存在沿河流或溪流的長(zhǎng)度。一個(gè)流動(dòng)的水生態(tài)系統(tǒng)的變化之間的源的性質(zhì)（源頭）和它的嘴（在那里流入另一水域）。河源流（即是河流的來(lái)源的小溪流）通常是淺的，冷的，快速流動(dòng)，因此高氧。相反，河流下游的源頭是廣泛和深入，多云（含有懸浮顆粒物），不冷，流動(dòng)慢，因此不含氧。沿著河的地區(qū)，地下水威爾斯通過(guò)底部沉淀物；這地方輸入水調(diào)節(jié)水溫，夏季氣溫涼爽，冬季氣溫比在流動(dòng)的水生態(tài)系統(tǒng)的相鄰部分的溫暖。LakesandPonds湖泊與池塘Standing-WaterEcosystems靜水生態(tài)系統(tǒng)站在水生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)是分區(qū)。一個(gè)大的湖有三個(gè)區(qū)域：濱海，湖沼和深