植物地理學(xué) 本科教學(xué) 004第四章地球植被

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在前章，我們?cè)劦?，覆蓋一個(gè)地區(qū)的植物群落的總體叫做植被。地球表面的任何地區(qū)總生長(zhǎng)著大量植物(個(gè)別地區(qū)除外)，它們形成各種群落，如森林、草原、荒漠、凍原、草甸、沼澤等等。它們總起來就叫做該地區(qū)的植被。

一個(gè)地區(qū)出現(xiàn)什么植被，主要決定于該地區(qū)的氣候和土壤條件。但從全球看，氣候條件的影響更為重要。地球植被分布的模式基本上是由氣候，特別是水、熱組合狀況決定的，每種氣候都有它特有的植被。

氣候由多種要素組成，但是對(duì)于植被重要的不是孤立的氣候要素，而是它們的綜合影響。學(xué)者們?yōu)榱吮硎具@種綜合影響，曾經(jīng)提出過各種氣候公式和氣候指數(shù)。公式和指數(shù)的缺點(diǎn)是不夠直觀，高桑和瓦爾特(Gaussen，1954；Walter，1955)建議的生態(tài)氣候圖解(ecologicalclimatediagram)解決了這方面的矛盾。生態(tài)氣候圖解只包含從生態(tài)學(xué)家觀點(diǎn)看來最基本的數(shù)據(jù)(全年的溫度和水分狀況)，簡(jiǎn)單扼要，一目了然。

制作生態(tài)氣候圖解的方法是采用座標(biāo)：橫軸代表一年中的各月，在北半球是從1~12月，在南半球是從頭年的7月到次年的6月，這樣使暖季總是在圖的中央。左方縱軸代表溫度，右方縱軸代表降水量。溫度軸上的1分隔等于10℃，降水軸上的1分隔等于20mm，即10℃=20mm。曲線提供溫度和降水的月平均值，二者比例尺的比率是1：2。在某些狀況下，加繪其次條降水曲線，按1：3的比率，即10℃=30mm。如圖4—1所示，溫度曲線用細(xì)線，降水曲線用粗線，而補(bǔ)充降水曲線(只用于草原圖解)用斷線。溫度曲線在降水曲線之下的部分是相對(duì)潮濕期，之上部分是極端干旱期，溫度曲線之下，降水曲線和補(bǔ)充降水曲線之間的部分是相對(duì)干旱期。0℃線以下是霜期。

第一節(jié)熱帶植被

熱帶植被主要包括熱帶雨林、熱帶季雨林、熱帶稀樹草原、紅樹林，等類型。

一、熱帶雨林

什么是熱帶雨林?1903年，辛伯爾(A.R.W.SchimPer)對(duì)熱帶雨林作出如下定義，“熱帶雨林是常綠、喜濕，高逾30米的喬木，富有粗莖的藤本、木質(zhì)及草本的附生植物〞。這個(gè)定義還不夠確鑿。由于熱帶雨林不僅由喜濕，

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而且也由喜高溫的植物組成，種類豐富，多數(shù)比較耐陰，植物終年生長(zhǎng)。林內(nèi)藤本和附生植物好多，結(jié)構(gòu)繁雜。所以，熱帶雨林應(yīng)當(dāng)是耐陰、喜濕、喜高溫、結(jié)構(gòu)層次不明顯、層外植物豐富的喬木植物群落。

（一）熱帶雨林的自然條件

熱帶雨林主要分布于赤道南北緯5o~10o以內(nèi)的熱帶氣候地區(qū)。但在大陸向風(fēng)邊緣地帶，可伸展到15o~25o左右。

這里全年高溫多雨，無明顯的季節(jié)區(qū)別。年平均溫度25~30℃。平均年較差1~6℃最冷月的平均溫度也在18℃以上，極端最高溫度多數(shù)在36℃以下。年降水量尋常超過2000毫米，有的競(jìng)達(dá)6000毫米，最多至12000毫米(夏威夷群島山區(qū))。全年雨量分派均勻，常年潮濕，空氣相對(duì)濕度90％以上(圖4—2)。

土壤常為磚紅壤或磚紅壤性紅壤。由于高溫多雨，生物循環(huán)猛烈，有機(jī)質(zhì)分解迅速，土壤腐殖質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)元素含量相對(duì)貧乏。

(二)熱帶雨林的一般特征

在對(duì)植物生長(zhǎng)最有利的熱帶氣候條件下，熱帶雨林具有以下特征：1.植物種類十分豐富，在熱帶雨林中，很難區(qū)別那個(gè)種是優(yōu)勢(shì)種，相鄰兩株樹木很少是屬于同種的。例如，菲律賓雨林一個(gè)地區(qū)，每1000平方米面積約有800株高達(dá)3米以上的樹木，分屬于120種。熱帶雨林中植物生長(zhǎng)十分密集，在巴西，曾記錄到每1000平方米可達(dá)1000株以上，即平均每平方米至少有一株樹木。所以，雨林也有“熱帶密林〞之稱。

2.群落結(jié)構(gòu)繁雜，熱帶雨林的樹木高矮不一，林冠呈鋸齒狀，分層不明顯，一般可區(qū)分出4—8層。藤本植物及附生植物極豐富，但地表草本層并

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不茂密。

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3.各層植物具有明顯的特征，熱帶雨林的上層喬木，樹干高大，常具支柱根和板根，樹皮光滑。樹冠尋常不大，稀疏。葉子多數(shù)是大型，常綠、革質(zhì)、堅(jiān)硬，常含有大量二氧化硅，有光澤，具一定旱生結(jié)構(gòu)，這與日照強(qiáng)、風(fēng)大、蒸發(fā)強(qiáng)有關(guān)。芽無鱗片保護(hù)。莖花現(xiàn)象(即花生在無葉木質(zhì)莖上)很常見。據(jù)統(tǒng)計(jì)在熱帶約有1000種以上莖花植物。例如，可可屬(Theobroma)，木波羅屬(Artocarpus)(圖4—4)，柿屬(Diospyros)，榕屬(Ficus)，楊桃(Averrhoacarambola)等都有莖花植物。關(guān)于產(chǎn)生莖花現(xiàn)象的原因有兩種說法，一種認(rèn)為這是一種原始的性狀，說明雨林喬木植物的古老性；另一說法認(rèn)為，這是對(duì)昆蟲傳粉的適應(yīng)，由于蟲(蝶)不能飛到很高的樹冠上去活動(dòng)。熱帶雨林的灌木層種類豐富，一般很少分枝，葉大而薄，氣孔常開放，具泌水組織，有的葉還具滴水葉尖，雨林灌木葉子不具旱生特征。在雨林陰暗地段，幾乎無草本植物，敞亮地段則草本比較繁茂，但尋常為一種植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。蕨類(卷柏屬、石松屬、真蕨類)在該層中起主要作用，禾本科植物也好多。層間植物種類繁多，包括木質(zhì)藤本、草質(zhì)藤本、以及各種附生、寄生植物。藤本植物豐富是熱帶雨林突出特征之一。藤本植物中包括夾竹桃科、蘿摩科、葡萄科、?？?、棕櫚科、大戟科、豆科、衛(wèi)矛科、防己科、無患子科、牛栓藤科、使君子科等科植物。其中棕櫚科的省藤，莖長(zhǎng)可達(dá)300米以上。附生植物大量生長(zhǎng)在樹干和枝條上(如蘭科，天南星科，胡椒科、鳳梨科、蕨類植物)，或葉片上(如藻類、地衣、苔蘚等)，后者形成“空中花園〞，風(fēng)景頗為獨(dú)特，十分引人人勝。藤本植物及附生植物在生態(tài)上可分為兩類，生長(zhǎng)在雨林下層的陰性濕生植物，如石松等；生長(zhǎng)于雨林上層的陽性旱生植物，如瓜子金藤(Dischidiachinensis)等。寄生植物

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很普遍。高等有花的寄生植物常發(fā)育于喬木的根莖上，如蘇門答臘的大花草(Rafflesiaarnoldi)寄生于青紫葛屬(Ciessus)的根上，無莖、無根、無葉，只有直徑達(dá)1米的大花，具臭味，這是世界最大最獨(dú)特的一種花。

4.熱帶雨林的植物終年生長(zhǎng)發(fā)育，它們無共同的休眠期，一年到頭都有植物開花結(jié)果。森林經(jīng)常保持常綠風(fēng)景，不象落葉林那樣有褐黃枯萎的時(shí)期。植物的常綠性不是由于葉子長(zhǎng)期生存不掉落，而是由于不同樹種落葉時(shí)間不同；而且同種植物的不同個(gè)體，落葉時(shí)間也可能不同。但是熱帶雨林樹木葉的更換，開花與結(jié)果仍有一定周期性，如巴西雨林中多數(shù)植物集中于雨季時(shí)三個(gè)月開花。有的樹木開花2至屢屢?？傊谟炅种校荒晁募径加兄参镌陂L(zhǎng)葉與落葉、開花與結(jié)果。

(三)熱帶雨林的地理分布

各大陸的熱帶雨林在形態(tài)結(jié)構(gòu)上是很相像的，但種類成分不同。中南美洲的熱帶雨林面積最大，約300萬平方公里以上，整個(gè)亞馬孫河流域?yàn)闊釒в炅炙紦?jù)。洪保德稱它為希列亞群落(hylaion，希臘文，意指森林)。圭亞那、哥倫比亞西岸、巴西東岸、中美東海岸和西印度群島的大部分島嶼(大小安的列斯群島)也是熱帶雨林的分布地區(qū)。

美洲的熱帶雨林按其生態(tài)環(huán)境可分為兩類：1)低地雨林(依加波群落，Igapo或Gapo)，發(fā)育于河水定期泛濫的地區(qū)，這里生長(zhǎng)有特有的王蓮(Victoriaregia