熱帶稀樹草原的概況及其恢復與重建_第1頁
熱帶稀樹草原的概況及其恢復與重建_第2頁
熱帶稀樹草原的概況及其恢復與重建_第3頁
熱帶稀樹草原的概況及其恢復與重建_第4頁
熱帶稀樹草原的概況及其恢復與重建_第5頁
已閱讀5頁,還剩6頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、熱帶稀樹草原的概況及其恢復與重建 以我國干熱河谷熱帶稀樹地區(qū)為例生態(tài)學 西南大學生命科學學院摘要:稀樹草原是炎熱、季節(jié)性干旱氣候條件下長成的植被類型,其特點是底層連續(xù)高大禾草之上有開放的樹冠層,即稀疏的喬木。我國的稀樹草原主要分布于云南的干熱河谷一帶。本文綜述了熱帶稀樹草原分布的概況,及其氣候特點,重點介紹了我國稀樹草原干熱河谷地區(qū),了解了其退化原因和研究動態(tài),以及當前對干熱河谷地區(qū)實施的恢復措施和恢復模式。關鍵詞:稀樹草原,干熱河谷,恢復模式 稀樹草原指分布在熱帶的干燥地區(qū),以喜高溫并旱生的多年生草本植物占據優(yōu)勢,并稀疏散布著耐旱,矮生喬木的植物群落。熱帶稀樹草原(savanna)與熱帶季雨

2、林一樣,分布在具有周期性干濕交替季節(jié)的熱帶地區(qū)。熱帶稀樹草原常與熱帶疏林和刺灌叢相互混淆。他們都是分布于旱季干燥而漫長地區(qū)的旱生群落,植物種類也相差無幾,并且都有很多的類型。因此,也有人將它們合并,統(tǒng)稱為薩王納群落。這樣一來,熱帶稀樹草原就包括了熱帶地區(qū)除了密林和荒漠之外的廣大地區(qū)。 世界上的稀樹草原分布廣泛,常見有非洲、南美洲、澳洲、印度、緬甸-泰國地區(qū)和馬達加斯加等地。另外,在我國的熱帶稀樹草地主要分布于云南的干熱河谷,包括紅河、怒江和瀾滄江的河谷地區(qū),廣東南部、海南北部和臺灣西南部。準確的說,我國云南元江處的稀樹草原為稀樹灌草叢,是一種獨特的稀樹草原。1. 非洲稀樹草原概況 非洲的熱帶稀

3、樹草原占據了南部非洲46%的面積,是南非、博茨瓦納、納米比亞和津巴布韋等國的主要植被類型。稀樹草原生長的地區(qū)年降雨量少于750mm,并且冬季干熱高溫。本區(qū)氣候最大的特點是其季節(jié)性的降雨。在大太陽時期,海上氣團產生可長達6個月的降雨雨季的長短要看是否離赤道近。其他的月份則均干旱。在少數地方,例如在茅利塔尼亞和塞內加爾海濱太陽不大時也少量降雨。同沙漠和半干旱氣候區(qū)一樣,月平均氣溫也不如日氣溫變化大。該地區(qū)的典型結構是上層為木本,即喬灌層,高約1-20m,一般為3-7m,以相思屬(Acacia)植物為主;下層為草本層,以C4植物為主。由于降雨量較少,所以在自然狀況下,其木本植物和草本植物間的競爭達到

4、相對動態(tài)平衡。2. 澳大利亞稀樹草原概況稀樹草原在澳大利亞有廣泛的分布,主要集中在澳大利亞北部地區(qū)(如圖)。據資料顯示,北澳大利亞擁有世界上現(xiàn)存最大的熱帶稀樹草原。該草原面積比西歐還大,占世界現(xiàn)有草原1/4多,也是最大的原始野生區(qū)之一,是非洲現(xiàn)有野生陸地的4倍。澳大利亞具有如此面積之大的稀樹草原主要是源于它的獨特的地理位置。 澳大利亞地處南半球位于10°41S43°39,澳大利亞的地理特征明顯地分為西部高原,中部低地和東部山地3個部分,西部高原地區(qū)主要由古代巖石組成,平均海拔300m,大部分為沙漠和半沙漠,也有一些海拔1000m左右的橫斷山脈。中部低地地區(qū) 北起卡奔塔利亞海

5、灣(Carpentaria Grolf),南至南澳洲東南海岸,有3個大盆地。東部山地地區(qū)由一系列高度不等的山脈組成,一般海拔8001000m,統(tǒng)稱“大分水嶺”,沿東海岸成南北走向,在維多利亞州西轉延伸至塔斯馬尼亞州(Tasmania),東南部靠海處,是狹窄的海灘緩坡形成平原,沿海地區(qū)到處是寬闊的沙灘和蔥翠的草木,地形千姿百態(tài) 。正因為澳大利亞地理特征,澳大利亞38月為干季,912月為濕季。由于受亞熱帶高氣壓和東南信風的影響,加之全國陸地的35%是沙漠地帶,使得澳大利亞的氣候比較干燥,北部年均氣溫約27,南部年均氣溫約14。北部半島和沿海地區(qū)屬于熱帶草原氣候,年均降雨量為7502000mm,是全

6、澳洲雨水最多的地區(qū)。 3. 我國典型熱帶稀樹草原3.1我國熱帶稀樹草原干熱河谷 我國稀樹草原主要分布在我國的熱帶稀樹草地主要分布于云南的干熱河谷,包括紅河、怒江和瀾滄江的河谷地區(qū),廣東南部、海南北部和臺灣西南部等。我國云南省的幾條較大的河流都發(fā)育著深切的河谷,由于地形產生的“焚風”效應,在這些深切河谷內形成了干熱的氣候,分布著特殊的稀樹草原型植被,也稱“薩王納”植被。這些地區(qū)的主要氣候特征是干和熱,年平均氣溫在21以上,年降雨量為6001200mm(云南元謀),年蒸發(fā)量大于年降雨量的34倍。3.2干熱河谷的主要特征 干熱河谷是干旱河谷的重要組成部分,是與周邊地區(qū)濕潤、半濕潤等景觀不相協(xié)調的、引

7、人注目的、獨特的生理生態(tài)景觀,以縱向嶺谷橫斷山脈中斷三江并流區(qū),即北緯28° 30°的怒江、瀾滄江和金沙江峽谷段的干熱河谷較為典型。該地區(qū)具有光熱資源豐富、氣候干旱燥熱、誰惹矛盾突出、植被覆蓋率較低、水土流失嚴重、生態(tài)恢復困難、社會經濟條件差等特點;同時,也是自然資源利用開發(fā)潛力大、特色資源豐富而經濟潛力很大的地區(qū)。3.3 我國云南干熱河谷植被特點干熱河谷植被具有獨特的群落外觀與區(qū)系組成, 是世界植被中薩王納植被的干熱河谷殘存者,屬河谷型薩王納植被(Savanna of valley type),所以是我國珍稀瀕危的植被類型之一。金振洲等研究表明, 干熱河谷植被多為“稀樹灌

8、木草叢” , 以中草和禾草草叢為背景構成大片草地植被, 在草叢之上散生2 5m為主的稀散喬木和0.52 m為主的稀散灌木, 在人為干擾下,它們也可變成“稀樹草叢”、“灌草叢”或“草叢”等狀態(tài)。群落結構上, 多數分喬、灌、草3層或灌、 草2層。群落種類多為熱帶性或熱帶起源的耐旱種類, 熱帶種、溫帶種和中國特有種分別占 47 . 59 % 、 14 . 88 % 和 37 . 42 % , 具有長期適應干熱河谷的群落特征種或區(qū)系標志種。優(yōu)勢或常見種多數為生態(tài)適生種或耐干熱種類。草叢優(yōu)勢種如扭黃茅(Heteropogon contortus(L)Beauv.)、孔穎草(Bothriochloa pe

9、rtusa(L)A.Camus)、雙花草(Dichanthium annulatum(Forsk)Stapf)等,稀樹灌木如滇欖仁(Terminalia franchetii Gagnep.)、石山羊蹄甲 ( Bauhinia comosa Craib . )、坡柳 ( Dodonaeaviscose Jacg . )、疏序黃荊 ( Vitex negundo L . f var .laxipaniculata Pe. i ) 等5。4. 干熱河谷形成的原因 金沙江干熱河谷是由不同植物群落所組成的植被生態(tài)系統(tǒng)經歷漫長的演變過程。在上新世至更新世初期( 250 萬年前) 時期, 青藏高原高度約為

10、海拔1500 2000 m, 開始形成深厚的季風。這期間, 金沙江干熱河谷地區(qū)溫熱多雨, 在元謀龍川江河谷地區(qū)發(fā)育了亞熱帶常綠闊葉林間有熱帶雨林的植被生態(tài)系統(tǒng)。大約距今17 0萬年左右, 由于受青藏高原隆升的影響, 這里氣候溫暖偏干, 發(fā)育了屬暖溫帶針闊葉混交林的植被生態(tài)系統(tǒng)。至中更新世初期( 約70萬多年前) , 青藏高原高度達3000 3500 m, 與冰期溫度下降相耦合, 高原進入冰凍圈。冰川和積雪的氣候效應, 影響環(huán)境形勢和季風變化,南支西風急流增強; 加之這期間金沙江下游河谷河流下切作用強烈, 高山深谷地貌形成,南支西風急流的地形焚風效應作用加強, 河谷氣候逐漸趨向干暖。到晚更新世時

11、期, 青藏高原平均海拔達4000m以上, 橫斷山系基本格局已經形成, 來自西南印度洋暖溫氣流到金沙江下游河谷地帶已成為強弩之末, 加之受深切河谷地形的影響, 河谷氣候逐漸變得干熱。大約距今1 . 2萬年時, 這種季風強度達到最盛時期, 形成冬季較為干冷、 夏季較暖溫的氣候, 這時氣候有利于落葉闊葉林的發(fā)育。 但是,隨著人類活動的加強, 硬葉常綠闊葉矮櫟類林受到破壞, 出現(xiàn)稀樹灌木草叢。目前在元謀分布的稀樹灌木草叢, 顯然是一種退化類型。隨著人為干擾強度的加大, 對稀樹喬木和灌木的進一步砍伐, 出現(xiàn)灌木草叢景觀或草叢景觀退化類型。人為割草或過度放牧繼續(xù)有增無減必然帶來草叢的破壞, 形成稀草草坡,

12、 并最終出現(xiàn)光板地或裸巖4。金沙江干熱河谷干熱區(qū), 生態(tài)系統(tǒng)在人為干擾作用下的退化序列可表示如下:人為干擾不止 硬葉櫟類林稀樹灌木草叢灌木草叢草叢稀草草坡光板地或裸巖( 矮櫟類喬林)原始類型 輕度退化 中度退化 重度退化 強度退化 極強度退化 因此,干熱河谷的形成可以總結為一下幾點:地史原生論:干熱河谷的出現(xiàn)是自然自理環(huán)境煙花中的必然產物;焚風效應說:很短山區(qū)的山脈走向,大體上均垂直于西南季風或東南季風,山脈瘋婆節(jié)流較多的雨水,背風坡少雨,下山風又增溫,致使地區(qū)產生干旱現(xiàn)象;山谷風局地環(huán)流說以及人類活動干擾次生說。 5. 干熱河谷的恢復與重建5 . 1 干熱河谷植被恢復的研究 自“八五”以來,

13、 國內外對干熱河谷的植被恢復已經逐漸成為熱點, 進行了大量的的理論研究, 并取得了許多科研成果。許多生態(tài)學家將干熱河谷生態(tài)恢復區(qū)進行區(qū)劃分析,以研究該地區(qū)的植被恢復。紀中華等(2006)根據水勢該區(qū)主要制約因素的基礎上,將金沙江干熱河谷脆弱生態(tài)系統(tǒng)劃分為3種小系統(tǒng),即雨養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)、集水補灌系統(tǒng)、適水灌溉系統(tǒng)(金沙江干熱河谷生態(tài)恢復的典型模式8。鐘祥浩(2000)針對干熱河谷去生態(tài)系統(tǒng)退化特征,將干熱河谷劃分為極強度退化、強度退化、中毒退化、中毒退化和輕度退化5中主要類型,提出生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建的關鍵在于土壤水分條件的改善4。沙毓滄等主要根據干熱河谷主要生態(tài)環(huán)境問題, 圍繞該區(qū)域生態(tài)環(huán)境恢復和重

14、建, 廣泛開展復合農林牧系統(tǒng)、特色經濟作物、 生態(tài)旅游等基地建設, 探索區(qū)域的社會經濟發(fā)展模式,促進干熱河谷地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護和流域生態(tài)、社會、經濟的可持續(xù)發(fā)展9。張建平和王道杰依據農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)差別把元謀縣劃分為平壩農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)區(qū)、壩周低山丘陵農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)區(qū)、中山農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)區(qū)、中高山農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)區(qū)4個類型,并以此對不同類型進行植被恢復10。5.2干熱河谷生態(tài)恢復模式列舉干熱河谷退化生態(tài)系統(tǒng)根據退化程度的不同,其植被恢復模式不同。其中,紀中華等根據元謀干熱河谷生態(tài)環(huán)境脆弱、水分短缺、干熱資源充足等特點,按照生態(tài)學、生態(tài)經濟學、系統(tǒng)科學的原理設計規(guī)劃干熱河谷退化坡地立體種養(yǎng)復合生態(tài)農業(yè)模式,即“

15、喬+ 灌+ 草+ 羊+ 沼氣+ 蚯蚓+ 雞”的模式。劉浩和李賢偉(2011)等以三種植被恢復模式來研究元謀干熱河谷的土壤貯水及入滲特性。三種植被恢復模式為:羅望子+百喜草、銀合歡和扭黃草。結果發(fā)現(xiàn)羅望子+百喜草的入滲性能優(yōu)于其余2種模式和裸地類型,是因為該模式的草本層密厚且覆蓋率高,可極其有效防止雨滴直接打擊地面;同時,表層土壤所聚集的植物根系發(fā)育好,根量多,能夠提供較豐富的枯莖腐根,對土壤均有巨大的改良作用,有利于土壤水分的迅速下滲11。(元謀干熱河谷三種植被恢復模式土壤貯水及入滲特性)另外,王道杰(2004)等以云南小流域干熱河谷為研究區(qū),根據立地條件和植物的生物學特性,對該地區(qū)進行植被種

16、植,提出了7類植被恢復治理措施,包括有人工模擬飛播、帶狀穴植生物籬墻、退耕還林還草、魚鱗坑造林、竹節(jié)溝造林、水平階造林、撒播,通過進行生態(tài)效應分析發(fā)現(xiàn)植被對延緩地表雨水匯集具有重要作用,在攔流截沙方面效應顯著,對增強土壤入滲能力效果顯著12。 楊艷鮮等對元謀干熱河谷區(qū)4種旱坡地生態(tài)農業(yè)模式的水土保持效益進行了系統(tǒng)的研究。結果表明與對照模式“羅望子+ 裸地”相比, 建立的 4種模式均體現(xiàn)了良好的水土保持效果, 其中“羅望子+ 木豆+ 柱花草”模式截持降雨, 增加地表蓋度,改善土壤物理性狀, 提高蓄水保水能力, 防治水土流失效果最佳13。何璐等通過對金沙江干熱河谷生態(tài)經濟林的三種典型復合種植模式的

17、觀測分析, 結果表明三種復合種植模式的經濟產投比、土地生產率的關系為: 龍眼+臺灣青棗模式> 龍眼+香葉天竺葵模式> 龍眼單作模式14。其他退化生態(tài)系統(tǒng)治理模式還包括有,先鋒植物+牧+經濟林模式,選擇耐貧瘠的豆科飼料或牧草植物,如木豆、山毛豆作為灌木,百喜草,柱花草作為牧草,可改良土壤,也可以被牛羊等利用;果+農+禽模式,選擇耐旱經濟林,木材林等,兼植豆科牧草和禾本科牧草等,引入豬牛羊等牲畜。6. 結語回顧前人的研究,對于金沙江干熱河谷已經有了一些顯著的成果,一些植被恢復模式的建立有助于該地區(qū)的植被恢復,改善了土壤質量,或許可以在一定程度上減緩干熱河谷地區(qū)的水土流失。另外,除了在植

18、被恢復上加以重視外,我認為在干熱河谷生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建過程中還可以重視從土壤水平上進行改良,是否可以在該地區(qū)對土壤進行施有機肥,或化學改良劑等。雖然,目前對金沙江干熱河谷的研究已經得到了快速的發(fā)展,并且得到了一些成果。但是,在植被恢復過程中仍舊存在著一些問題,如對于干熱河谷的形成機制,還是不完全清楚的,同時缺乏從理論上深入研究恢復重建的基礎理論問題如生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其變化、物種對系統(tǒng)退化環(huán)境的響應與適應、 生態(tài)系統(tǒng)退化和恢復重建機理等。金沙江干熱河谷地區(qū) 具有比較豐富的植物資源, 積極合理地開發(fā)利用該區(qū)的植物資源, 不僅可以促進地區(qū)經濟的可持續(xù)發(fā)展和當地農民生活水平的提高, 而且有利于區(qū)域生

19、態(tài)環(huán)境恢復和保護。同時加大鄉(xiāng)土種的篩選與應用研究, 充分挖掘區(qū)內豐富的植物資源, 建立適合地方自然條件和經濟發(fā)展特點的植被恢復模式。目前, 金沙江干熱河谷生態(tài)系統(tǒng)服務功能及生態(tài)健康評價還處于發(fā)展的初始階段, 許多問題還有待深入研究與解決, 生態(tài)系統(tǒng)服務的生態(tài)風險等尚未進入研究的視野。因此應加強對金沙江干熱河谷生態(tài)系統(tǒng)服務功能及生態(tài)健康評價。 參考文獻1劉永花,劉國道.澳大利亞稀樹草原概況J.熱帶農業(yè)科學,2004,24(05):69-722任 海,Joon Daane,彭少麟.非洲稀樹草原生態(tài)系統(tǒng)概況J.熱帶亞熱帶植物學報,2002, 10(4):381-3903高文學,王志和,周慶宏等.金沙江干熱河谷稀樹灌草叢植被恢復方式研究J.林業(yè)調查規(guī) 劃,2005 ,30(3):87-914鐘祥浩.干熱河谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)退化及恢復與重建途徑 J .長江流域資源與環(huán)境,2000,9(3):376-3835楊振寅,蘇建榮,羅 棟.干熱河谷植被恢復研究進展與展望 J .林業(yè)科學研究,2007,20(4):563-5686方海東,段昌群,潘志賢.金沙江干熱河谷生態(tài)恢復研究進展及展望 J .三峽環(huán)境與生態(tài), 200

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論