樹(shù)木學(xué)課件：總論

上篇總論

第一章樹(shù)木分類學(xué)原理和方法第一節(jié)植物分類系統(tǒng)一、恩格勒A.Engler系統(tǒng)恩格勒A.Engler，德國(guó)植物學(xué)家，《植物自然科志》DieNaturlichenPflanzenfamilien,（1－20卷），1887－1899年出版。穩(wěn)定而實(shí)用。中科院植物標(biāo)本館和《中國(guó)植物志》采用之。二、哈欽松J.Hutchinson系統(tǒng)哈欽松J.Hutchinson，英國(guó)植物學(xué)家，《有花植物科志》TheFamiliesofFloweringPlants，1926年出版。多數(shù)學(xué)者所接受?！吨袊?guó)樹(shù)木志》采用之。三、克朗奎斯特Cronquist系統(tǒng)克朗奎斯特Cronquist，美國(guó)植物學(xué)家，《有花植物完整的分類系統(tǒng)》AnIntergratedSystemofClassificationofFloweringPlants，1981年出版。本教材采用之。

第二節(jié)物種的概念

1、種——是自然界中客觀存在的一個(gè)類群，這個(gè)類群中的所有個(gè)體具有極其近似的形態(tài)特征和生理、生態(tài)特性，個(gè)體間可以自然交配產(chǎn)生正常的后代而使種族延續(xù)，他們?cè)谧匀唤缰姓加幸欢ǖ姆植紖^(qū)域。國(guó)槐SophorajaponicaL.

2、亞種——是種內(nèi)的變異類型，除形態(tài)構(gòu)造上有顯著不同外，在地理分布上也有一定較大范圍的地帶性分布區(qū)域。3、變種——雖然形態(tài)上有顯著變化，但沒(méi)有明顯的地帶性分布區(qū)域。龍爪槐var.pendulaLoud.

4、變型——是指在形態(tài)特征上變異比較小的類型。例如花色、葉形、葉色等。蝴蝶槐f.oligophylla

5、品種——是人工培育的植物，當(dāng)達(dá)到一定數(shù)量、成為生產(chǎn)資料并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益時(shí)即可稱為該種植物的品種。紫葉小檗cv.Atropurpurea

第一節(jié)樹(shù)木生長(zhǎng)發(fā)育的基本概念

樹(shù)木的生長(zhǎng)—是指樹(shù)木在同化外界物質(zhì)的過(guò)程中，通過(guò)細(xì)胞分裂和擴(kuò)大，使樹(shù)木的體積和重量產(chǎn)生不可逆的增加。

樹(shù)木的發(fā)育—是指樹(shù)木的個(gè)體從受精卵最初的分裂開(kāi)始，經(jīng)過(guò)種子的萌發(fā)，營(yíng)養(yǎng)體形成，生殖體形成，開(kāi)花、傳粉、受精、結(jié)實(shí)等階段，直至衰老和死亡。實(shí)際上就是指樹(shù)木一生所經(jīng)歷的全過(guò)程，即樹(shù)種的生活周期。生物學(xué)特性—把樹(shù)木生長(zhǎng)發(fā)育的基本規(guī)律（個(gè)體發(fā)育）稱之為樹(shù)木的生物學(xué)特性。是從種子萌發(fā)或營(yíng)養(yǎng)體的萌芽算作開(kāi)始階段。第二節(jié)樹(shù)木物候與觀測(cè)方法（課后作業(yè)，自學(xué)）

樹(shù)木物候的概念——樹(shù)木物候觀測(cè)方法——1、選定觀測(cè)地點(diǎn)和觀測(cè)植株。2、觀測(cè)時(shí)間。3、觀測(cè)項(xiàng)目與物候特征。4、填樹(shù)木物候觀測(cè)記錄表第二章樹(shù)木生長(zhǎng)發(fā)育與物候期第三章樹(shù)木與環(huán)境第一節(jié)環(huán)境因子環(huán)境——樹(shù)木生活的地面和空間稱為環(huán)境。環(huán)境因子——構(gòu)成樹(shù)木生活環(huán)境的因子稱為環(huán)境因子。環(huán)境因子通常有下列5類：氣候因子：包括光、溫度、水分、空氣等。

土壤因子：包括土壤的有機(jī)物質(zhì)、無(wú)機(jī)物質(zhì)及土壤理化性質(zhì)和土壤微生物。地形因子：包括山岳、平原和坡向、坡度等。

生物因子：包括動(dòng)物、植物和微生物等。

人為因子：包括人對(duì)樹(shù)木資源的利用、發(fā)展、保護(hù)與破壞等作用。

在環(huán)境因子中，對(duì)樹(shù)木生活有直接、間接作用的因子稱生態(tài)因子。在生態(tài)因子中，對(duì)于樹(shù)木生活必不可少的因子稱生存條件。樹(shù)木和環(huán)境是相互作用的統(tǒng)一體。在研究樹(shù)木與環(huán)境關(guān)系時(shí)，不僅要了解樹(shù)木本身各方面特性，還應(yīng)了解它們生活的環(huán)境及它們之間相互關(guān)系。在研究樹(shù)木與生態(tài)因子關(guān)系時(shí)，必須具有以下幾個(gè)基本觀念。

1．綜合作用

環(huán)境中各生態(tài)因子相互緊密聯(lián)系著，綜合起作用。生態(tài)因子中任何一個(gè)因子的變化，都會(huì)引起其他因子不同程度的變化。例如，光照強(qiáng)度的變化可引起溫度、濕度因子的變化。

2．主導(dǎo)因子

所有生態(tài)因子都是樹(shù)木生活所必需的，但在一定條件下，其中必有1—2個(gè)是起主導(dǎo)作用的，這就是主導(dǎo)因子。在樹(shù)木一生的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中主導(dǎo)因子不是不變的。

第二節(jié)

樹(shù)木的生態(tài)學(xué)特性

3．生態(tài)因子不可代替性和可調(diào)劑性

生態(tài)因子對(duì)于樹(shù)木生長(zhǎng)發(fā)育都是同等重要的，隨便缺少哪一個(gè)都會(huì)引起樹(shù)木正常生活失調(diào)，生長(zhǎng)受到阻礙或死亡。任何一個(gè)生態(tài)因子都不能由另一個(gè)生態(tài)因子來(lái)代替。但是在一定情況下，某一因子在量上有所不足時(shí)，可以由其他因子的增加或加強(qiáng)而得到調(diào)劑，并仍能獲得相似的生態(tài)效應(yīng)。

4．生態(tài)因子作用的階段性

生態(tài)因子對(duì)于樹(shù)木的不同發(fā)育階段所起的作用是不同的。如短日照是導(dǎo)致落葉樹(shù)木秋季落葉的主導(dǎo)因子。

5.生態(tài)幅

各種樹(shù)木對(duì)生存條件及生態(tài)因子變化強(qiáng)度有一定的適應(yīng)范圍，超過(guò)這個(gè)限度就會(huì)引起生長(zhǎng)不適或死亡。生態(tài)學(xué)特性——由于樹(shù)木長(zhǎng)期生長(zhǎng)在某種環(huán)境條件下，形成了對(duì)該種環(huán)境條件的要求和適應(yīng)能力。一、氣候因子（一）光

各種樹(shù)種在其系統(tǒng)發(fā)育中形成了對(duì)光照強(qiáng)度不同的要求。根據(jù)樹(shù)木對(duì)光的需求將樹(shù)種分為：

喜光樹(shù)種：落葉松屬、松屬(2針?biāo)?、樺屬、楊屬、柳屬、臭椿、刺槐；泡桐等。

耐蔭樹(shù)種：冷杉屬、紅豆杉屬、鐵杉屬、水青岡屬、云杉屬中一些種類。

中等耐蔭樹(shù)種：紅松、杉木、樟樹(shù)、槭屬、鵝耳櫪屬、青岡屬等。

判斷樹(shù)木耐蔭性的方法有生理指標(biāo)法和形態(tài)指標(biāo)法兩種。生理指標(biāo)法是通過(guò)光合作用測(cè)定，確定光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)。

形態(tài)指標(biāo)法:

是根據(jù)樹(shù)木的外部形態(tài)來(lái)判斷樹(shù)種的喜光性和耐蔭性。其主要內(nèi)容見(jiàn)喜光性與耐蔭性樹(shù)種的形態(tài)比較表：

項(xiàng)目喜光性形態(tài)耐蔭性形態(tài)樹(shù)冠枝葉稀疏、透光枝葉濃密、透光度小樹(shù)干自然整枝良好、枝下高長(zhǎng)自然整枝不良，枝下高短或近無(wú)樹(shù)皮通常較厚通常較薄葉葉小而厚葉大而薄林下天然更新不良，常為單層林良好，常為復(fù)層林

樹(shù)種的喜光性和耐蔭性常因生長(zhǎng)地區(qū)、環(huán)境、年齡不同而有所差異。同一樹(shù)種幼年期較耐蔭，生長(zhǎng)在干旱條件下的樹(shù)木則要求更多的光照。

(二)溫度

各樹(shù)種因遺傳性不同，對(duì)溫度的適應(yīng)性也有很大差異。諺語(yǔ)說(shuō)“樟不過(guò)長(zhǎng)江”、“杉不過(guò)淮河”就是這個(gè)道理。

通常根據(jù)樹(shù)種對(duì)溫度的要求與適應(yīng)范圍可分為4類：最喜溫樹(shù)種：如橡膠樹(shù)、椰子、團(tuán)花等；喜溫樹(shù)種：如杉木、馬尾松、毛竹、油桐、茶、楝、樟樹(shù)等；耐寒樹(shù)種：如油松、毛白楊、刺槐、側(cè)柏、榆、棗、胡桃等；最耐寒樹(shù)種：如落葉松、樟子松、冷杉屬、白樺、蒙古櫟等。

研究樹(shù)種耐寒性對(duì)造林樹(shù)種選擇和引種有極重要的實(shí)踐意義。舉例：樸樹(shù)

溫度是樹(shù)木生長(zhǎng)發(fā)育必不可少的因子，也是樹(shù)種分布區(qū)的主導(dǎo)因子。各個(gè)樹(shù)種芽的萌動(dòng)、生長(zhǎng)、休眠、發(fā)葉、開(kāi)花、結(jié)果等生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程都要求一定的溫度條件，對(duì)溫度有一定的適應(yīng)范圍，超過(guò)極限高溫或極限低溫，樹(shù)木就難以生長(zhǎng)。不同樹(shù)種對(duì)溫度的適應(yīng)范圍不同（三）水分

水分是決定樹(shù)木生存、影響分布與生長(zhǎng)發(fā)育的重要條件之一。不同樹(shù)種對(duì)水分的需要與適應(yīng)不同。樹(shù)種對(duì)土壤水分的適應(yīng)性可分為3類：

旱生樹(shù)種：通常在土壤水分少、空氣干燥的條件下生長(zhǎng)的樹(shù)種，具極強(qiáng)的耐旱能力，其根系通常極為發(fā)達(dá)，其葉常退化為膜質(zhì)鞘狀或葉面具發(fā)達(dá)的角質(zhì)層、蠟質(zhì)及絨毛；舉例：沙生植物、檉柳、側(cè)柏。

濕生樹(shù)種：需要生長(zhǎng)在潮潤(rùn)多濕環(huán)境中的樹(shù)種，在干燥或中生環(huán)境下常致死亡或生長(zhǎng)不良，根系短而淺，在長(zhǎng)期淹水條件下，樹(shù)干基部膨大，具呼吸根，如水松、落羽杉及紅樹(shù)等；

中生樹(shù)種：介于上兩者之間，絕大多數(shù)樹(shù)木都屬此類，這類樹(shù)種多生于濕潤(rùn)的土壤上，如油松、麻櫟、杉木及楓楊等。

不少樹(shù)種對(duì)水分條件的適應(yīng)性很強(qiáng)，如旱柳、檉柳、紫穗槐及沙柳，在干旱與低溫條件下均能正常生長(zhǎng)。另些樹(shù)種如杉木、白玉蘭既不耐干旱又不耐水濕，對(duì)水分條件要求較嚴(yán)格。

（四）空氣

不同樹(shù)種對(duì)有害氣體反應(yīng)不一樣，有些樹(shù)種對(duì)有害氣體抗性小，而另一些樹(shù)種具有吸收某些有害氣體的能力或稱抗性強(qiáng)。

抗二氧化硫樹(shù)種：銀杏、側(cè)柏、黑松、構(gòu)、皂莢、臭椿、沙棗、榆、旱柳、刺槐、海州常山等。

抗氯化氫樹(shù)種：合歡、五葉地錦、黃檗、傘花胡頹子、構(gòu)、榆、接骨木、紫荊、槐、紫藤、紫穗槐、木槿、杠柳等。

抗氟化氫樹(shù)種：白皮松、側(cè)柏、杜松、構(gòu)、榆、槐、絲棉木、黃檗、傘花胡頹子、紫荊、紫穗槐、臭椿、泡桐、懸鈴木、山楂等。（空氣中的各種主要元素成分如氮、氧、氫和二氧化碳存在著一定的比例，其它成分如灰塵、煤煙及微生物等則隨時(shí)間、地點(diǎn)而發(fā)生很大的變化。隨著工業(yè)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，由大氣污染造成對(duì)人類與森林植物的危害日益嚴(yán)重。不同樹(shù)種對(duì)大氣污染的抗性不同，同時(shí)煙塵的成分因廠礦的不同而有很大的差異，樹(shù)木受害的反應(yīng)也有各種變化?？剐詮?qiáng)的樹(shù)種有臭椿、構(gòu)樹(shù)、懸鈴木、旱柳及加楊等；抗性弱的樹(shù)種有油松、側(cè)柏、雪松及梅等。（五）風(fēng)

風(fēng)溫度、水分樹(shù)木的生長(zhǎng)發(fā)育。風(fēng)有利于風(fēng)媒花的傳粉及種子、果實(shí)的散播，有利于森林的更新。

風(fēng)對(duì)樹(shù)木的不利方面為生理與機(jī)械傷害，長(zhǎng)時(shí)間的旱風(fēng)會(huì)加強(qiáng)蒸騰作用，導(dǎo)致枯萎，大風(fēng)或臺(tái)風(fēng)吹折大枝或主干，削弱樹(shù)木的高徑生長(zhǎng)，形成偏冠、偏材。具強(qiáng)大直根系、材質(zhì)堅(jiān)韌的樹(shù)種如馬尾松、木麻黃等的抗風(fēng)力強(qiáng)；刺槐、泡桐、雪松等淺根性樹(shù)種的抗風(fēng)力弱。同一樹(shù)種其抗風(fēng)力的大小又因繁殖方法、立地條件和栽植方式不同而有差異。

由于樹(shù)木有減小風(fēng)速，削弱風(fēng)蝕，降低蒸騰等作用，有計(jì)劃地科學(xué)地種植農(nóng)田防護(hù)林帶可充分發(fā)揮防風(fēng)固沙、保土、保水、保肥、改良土壤、改善農(nóng)田小氣候、美化環(huán)境、保證農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的作用。

改變影響二、土壤因素

喜酸性土樹(shù)種——土壤酸堿度以pH值表示，有的樹(shù)種要求在酸性土壤上生長(zhǎng)，一般以pH值小于6.8為宜，如馬尾松、照山白、杜鵑等，這類樹(shù)種在鹽堿土或鈣質(zhì)土上則生長(zhǎng)不良或不能生長(zhǎng)；

喜鈣質(zhì)土樹(shù)種———有的樹(shù)種在鈣質(zhì)土上生長(zhǎng)最佳；常見(jiàn)于石灰?guī)r山地，如側(cè)柏、柏木及青檀等；

耐鹽堿樹(shù)種——有的樹(shù)種則耐pH值7．2以上的鹽堿土，如檉柳、紫穗槐、梭梭樹(shù)及胡楊等；有的樹(shù)種對(duì)土壤酸堿度的適應(yīng)范圍較大，如楝、烏柏、黃連木、刺槐及木麻黃等，它們既能較好地生長(zhǎng)在酸性土壤上，也能較好地在中性土、鈣質(zhì)土及輕鹽堿土上生長(zhǎng)。土壤的水分、肥力、空氣、溫度及微生物等條件，都影響著樹(shù)木的分布及其生長(zhǎng)發(fā)育。有些樹(shù)種要求在深厚、濕潤(rùn)的土壤上才能生長(zhǎng)良好，如橡膠樹(shù)、杉木、樟樹(shù)及毛白楊等。這類樹(shù)種在條件適宜時(shí)不僅生長(zhǎng)迅速，而且干形通直高大，在干旱瘠薄條件下則生長(zhǎng)緩慢，干形不良。有的樹(shù)種極耐干旱瘠薄的土壤，在造林上常被選為荒山或沙漠造林的先鋒樹(shù)種，如馬尾松、樟子松及云南松等。

三、地形因素

地形因素包括海拔高度、坡向、坡位、坡度、山脈河流走向及地形起伏等。地形因素對(duì)樹(shù)木分布與生長(zhǎng)發(fā)育有一定影響。地形的變化直接影響氣候、土壤及生物等因素的變化，從而間接地影響樹(shù)木生長(zhǎng)，這種情況在地形復(fù)雜的山區(qū)尤為明顯。

海拔高度對(duì)樹(shù)木分布與生長(zhǎng)有直接影響。安徽省黃山，海拔700m以下為馬尾松，700m以上為黃山松；泰山，海拔800m以下赤、油、黑松，800m以上為油松。

坡向影響日照的時(shí)間和強(qiáng)度，北坡日照時(shí)間短，溫度低，濕度較大，一般多生長(zhǎng)耐蔭濕的樹(shù)種；南坡日照時(shí)間長(zhǎng)，溫度高，濕度較小，多生長(zhǎng)陽(yáng)性旱生的樹(shù)種，如華北低山地區(qū)油松多分布在陰坡或半陰坡，而陽(yáng)坡僅生長(zhǎng)一些耐干旱的灌木。山前橡樹(shù)山后松樹(shù)四、生物因素

樹(shù)木和其它動(dòng)、植物、微生物生長(zhǎng)在一起，相互問(wèn)有著密切的關(guān)系，不同種類的動(dòng)植物、微生物對(duì)樹(shù)木的分布、生長(zhǎng)、繁殖發(fā)生著有益或有害的影響。

不同樹(shù)種之間常因?qū)ι顥l件的要求與適應(yīng)能力不同而發(fā)生相互抑制或促進(jìn)的作用，即使同一樹(shù)種組成的單純林中，不同個(gè)體之間及其與雜草、灌木間的關(guān)系，也發(fā)生著抑制或促進(jìn)的作用。林業(yè)生產(chǎn)中樹(shù)種混交類型、造林密度、撫育采伐、育苗措施的確定都以樹(shù)種之間相互作用的理論為基礎(chǔ)。

狐猴考拉、樹(shù)袋熊六、人為因子人類是造林和毀林的最重要的因子。第四章樹(shù)種分布區(qū)及中國(guó)樹(shù)種分布概況

第一節(jié)樹(shù)種分布區(qū)的概念

1．樹(shù)種分布區(qū)的概念及其形成

每一樹(shù)種所占有的一定范圍的分布區(qū)域，即為該樹(shù)種的分布區(qū)。樹(shù)種分布主要取決于溫度和降水量，受緯度、經(jīng)度的影響。

分布區(qū)的大小、類別因樹(shù)種不同而異，同時(shí)，分布區(qū)不是固定不變的，而是隨著外界條件的變化而發(fā)生相應(yīng)的變遷與發(fā)展的。樹(shù)木分區(qū)是受氣候、土壤、地形、生物、地史變遷及人類活動(dòng)等因素的綜合影響而形成的，它反映著種的歷史、散布能力及其對(duì)各種生態(tài)因素的要求和適應(yīng)能力。除生態(tài)因素外，樹(shù)木的分布還受地史變遷及人類生產(chǎn)活動(dòng)的影響：如銀杏、水杉等古老樹(shù)種在第四紀(jì)冰川時(shí)由于所處地形、地勢(shì)優(yōu)越，在我國(guó)得以保存繼續(xù)生長(zhǎng)到現(xiàn)代。人類生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)樹(shù)種分布區(qū)的擴(kuò)大或縮小影響很大，通過(guò)引種馴化有目的的擴(kuò)大了一些優(yōu)良樹(shù)種的栽培區(qū)，如水杉1941年僅湖北利川水杉?jí)我粠в幸吧壳皬V布于全國(guó)20個(gè)省(區(qū))，并被世界50多個(gè)國(guó)家引種栽培。

（1）水平分布區(qū)第三節(jié)中國(guó)森林樹(shù)種分布概況(略談)

我國(guó)森林樹(shù)種及森林類型極為豐富。從南到北，熱帶雨林、季雨林－－亞熱帶常綠闊葉林－－暖溫帶落葉闊葉林－－溫帶針闊混交林－－寒溫帶針葉林，包括多種森林類型，其成分有不少是本地特有種，同時(shí)也兼有相鄰地區(qū)的區(qū)系成分。如我國(guó)東北北部、新疆北有從寒帶延伸而來(lái)的針葉林，其樹(shù)種如云杉、冷杉之類，有的屬于西伯利亞的成分。內(nèi)蒙古、新疆、甘肅西部、青海等西北干旱地區(qū)則有西亞至中亞區(qū)系成分，如梭梭樹(shù)、駱駝刺、水柏枝、鈴鐺刺即為其例。西南地區(qū)云南、西藏的樹(shù)種有不少屬于印度及喜馬拉雅的成分。廣東、臺(tái)灣及云南、廣西南部地區(qū)的熱帶雨林、季雨林包含有典型的熱帶科屬樹(shù)種如龍腦香料、肉豆蔻科、番荔枝科及山欖