自然生态系统

中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 王 冲 博士 副教授资环学院生态科学与工程系联系：新综合楼 2-124办公室Tel: 62734710(O)E-mail： 第十四讲第十四讲 自然生态系统自然生态系统Dont claim to know what you dont know.不要不懂装懂。中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 生态系统生态学主要内容生态系统的一般特征生态系统的能量流动生态系统的物质循环自然生态系统思考题中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 自然生态系统1 生态系统格局2 森林生态系统3 草原生态系统4 荒漠和苔原生态系统5 湿地生态系统6 水域生态系统中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 生态系统格局生态系统的类型及分布因受地理位置、气候、地型、土壤等因素等因素的影响，地球上的生态系统是多种多样的。可分为水生生态系统（海洋生态系统与淡水生态系统）和陆地生态系统。陆地生态系统主要以大气和土壤为介质，生态环境极为复杂。从炎热的赤道到严寒的两极，从湿润的近海到干旱的内陆，形成各种各样的陆地生态环境。按其生境特点和植物群落的生长类型，又可分为荒漠、冻原、草原、森林等生态系统。 中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 生态系统类型及分布陆地生态系统湿地生态系统：水域生态系统森林生态系统草地生态系统荒漠生态系统苔原生态系统海洋生态系统淡水生态系统陆地和水域的过渡类型热带雨林生态系统常绿阔叶林生态系统落叶阔叶林生态系统常绿落叶阔叶混交林生态系统针叶林生态系统草甸草原生态系统典型草原生态系统荒漠草原生态系统中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 陆地生态系统的水平分布格局中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 影响陆地生态系统分布的因素 纬度 太阳的辐射量与纬度呈现有规律的变化； 由赤道向两极，每移动一个纬度（约 111km）， 气温平均降低 0.5-0.7 ； 生态系统的变化在空间上的地带性来自纬度的变化，在时间上的周期性来自太阳的周期变化 经度 生态系统的径向分异来自水分梯度沿径向的变化，这种变化是由海陆格局变化引起的； 以沿海为起点，依次呈现湿润，半干旱到干旱；生态系统也依次出现湿润区森林，半干旱草原到荒漠 海拔 海拔高度每升高 180m， 气温下降 1 ； 降水先随海拔高度的增加而增加，到一定限度后，又降低； 总体呈现有规律地垂直更替，也称为垂直地带性 地形与岩石性质 地形可以改变大气环流，岩石性质主要有酸性和碱性。中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 陆地生态系统的分布规律 纬度地带性 经度地带性 垂直地带性中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 纬度地带性l 由于太阳高度角及其季节变化因纬度而不同，太阳辐射量及与其相关的热量也因纬度而异，从赤道向两极温度递减。l由于热量沿纬度变化，出现群落和生态系统类型的有规律更替，如从赤道向北极依次出现热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、北方针叶林与苔原。中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 欧亚大陆（包括北非）植被地理分布规律西欧北非系列（大陆西部）：由北向南更替的植被带为冻原 泰加林（寒温性针叶林） 针阔叶混交林 落叶阔叶林 硬叶常绿林和灌丛 亚热带、热带荒漠 热带稀树草原 热带雨林。东欧 西西伯利亚 中亚 阿拉伯系列（大陆中部）冻原 泰加林 温带草原 温带荒漠 亚热带荒漠。东亚系列（大陆东部）冻原 泰加林 针阔叶混交林 落叶阔叶林 常绿阔叶林 季雨林 雨林。中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 我国植被分布纬度地带性从南自南沙群岛，北至黑龙江，跨 50多个纬度从南向北形成各种热量带：热带、亚热带、温带和寒温带在湿润森林区域内，植被类型自北向南依次分布着针叶落叶林 温带针叶落叶阔叶林 暖温带落叶阔叶林 北亚热带含常绿成分的落叶阔叶林 中亚热带常绿阔叶林 南亚带常绿阔叶林 热带季雨林、雨林。西部：温带半荒漠、荒漠带 暖温带荒漠带 高寒荒漠带 高寒草原带 高原山地灌丛草原带。中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 经度地带性l 在北美和欧亚大陆，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，因而导致群落和生态系统经向分异，即由沿海湿润区的森林，经半干旱的草原至干旱的荒漠。l 与纬度地带性表现的自然规律不同，经度地带性是局部大陆的自然地理现象。 中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 经度地带性东欧平原表现最为清楚 。植被自西北至东南，依次为：冻原 森林冻原 泰加林 针阔叶混交林 落叶阔叶林 森林草原 草原 荒漠。 北美洲植被的经向变化也表现的非常明显。 从东向西，植被依次更替为森林 草原 荒漠 森林。 中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 我国植被分布经度地带性 我国东西横跨经度约 62度 陆地上大气降水的主要来源是海洋蒸发的水汽，我国东临太平洋，西连内陆，受海洋季风影响的程度不同 我国从东到西水分条件从湿润到干旱的明显变化，依次分布三大植被区域 湿润森林 半干旱草原 干旱荒漠中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 垂直高度地带性 海拔高度每升高 100米，气温下降 0.4-0.6 ，降水最初随高度增加而增加，超过一定高度增加而降低。 由于海拔高度的变化，常引起群落和生态系统有规律的更替。 表现垂直带谱：山地季雨林、山地常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林、高山矮曲林、高山草原与高山草甸、高山永久冻土带 。中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 台湾玉山的植被垂直带谱中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 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。中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 长白山天池的植被垂直带谱中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 天山的植被垂直带谱中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 垂直带与水平带的关系 植被类型在山体垂直方向上的成带分布和地球表面纬度水平分布顺序有相应性 垂直带与水平带上相应的植被类型，在外貌上也基本相似 纬向带的宽度较垂直带的宽度大得多 纬向带是相对连续的，而垂直带在是相对间断的 虽然纬度带、垂直带的植被类型分布顺序的相似性但，植物种类成分和群落生态结构有很大差异中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 局部地形对植被的影响 坡向 南坡 北坡 坡度 平地 陡坡 缓坡 非地带性植被植物地理预测法则：根据南坡或北坡的植被可以预测更南或更北地区平地植物种或平地植物群落。 中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 中国生态区划分森林生态系统草原生态系统荒漠和苔原生态系统水域生态系统湿地生态系统中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 2 森林生态系统 森林生态系统的分布规律 森林生态系统的主要特征 森林生态系统的功能 我国的森林资源现状中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 森林生态系统分布规律中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 森林生态系统的主要特征 生物种类多、结构复杂； 系统稳定性高； 物质循环的封闭程度高； 生产效力高。中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 森林生态系统的功能 具有综合的环境效益； 调节气候； 涵养水源，保持水土； 作为生物遗传资源库。环境支持 热带雨林面积近 1700万平方千米，约占地球上现存森林面积的一半； 地球上生物生产能力最大的生态系统； 维护着地球上最重要的生物多样性，蕴藏着最丰富的生物种质资源和遗传资源； 地球之肺，对地球氧气的生产及其与二氧化碳的平衡起着关键性的作用； 全球气候的重要调节器。中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 我国的森林资源现状 我国森林生态系统的主要问题 森林生态系统比例小，地理分布不均匀； 森林生态系统生物群落结构发生变化，系统自身调节能力下降； 恢复和重建速度慢。 森林生态系统破坏的生态危害： 促进沙漠化的过程； 对大气化学产生影响； 引起气候变化、增加自然灾害发生的频率。 我国森林生态系统恢复和重建对策： 加快森林生态战略工程的建设，增大比例、改变格局； 积极推广农林复合生态系统的建设； 尽快建立南方用材林基地； 加强科学管理，发挥现有森林综合效益潜力。中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 3 草原生态系统 草原生态系统的类型和特点 草原生态环境现状 草原生态环境恶化的原因 恢复和保护对策中国农业大学资源与环境学院 基础生态学 第十四讲 自然生态系统 * 草原生态系统的类型和特点 草原生态系统的类型降水减少