书城科普读物求知文库-伫立在森林草场
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第6章 森林与草场——陆地生态系统的主体(5)

夏绿阔叶林或落叶阔叶林最显著的特征是四季分明。春季气温回暖,夏绿阔叶林进入花期或抽叶期,树木尚未形成密闭的树冠,明媚的阳光穿过树梢照射到地面,地面上繁花似锦。夏季是主要的生长季节,树木枝繁叶茂,林下的杂草生长旺盛,到处都是绿色。秋季是果实成熟的季节,树叶也纷纷变黄变红,色彩丰富。冬季树叶落尽,林内明亮干燥,林下的杂草变得干枯,森林处于休眠状态,一片凄凉。夏绿阔叶林随着气候条件的树种组成的差异,结构也有所不同,但大体上结构比较简单,林内藤本植物、附生植物等非常少。夏绿阔叶林中常由少数树种占明显优势,其中最主要是壳斗科的落叶树种,其次有桦木科、榆科、槭树科和杨柳科等。夏绿阔叶林生产量不算很高,但消耗量也较少,因此净生产量还是很高的。夏绿阔叶林与寒温带的针叶林之间没有天然障碍,普遍出现过渡形式,即针叶阔叶混交林。

夏绿阔叶林是北半球温带地区特有的,在世界上有三个主要的分布区,即欧洲、东亚和北美东部。欧洲是温带气候区比例最大的地方,也是世界上适宜森林生长的气候区比例最大的地方。欧洲特别是西欧海洋性气候明显,全年气候温和多雨,冬暖夏凉,年温差小,东欧大陆性气候稍明显些,但气温和降雨的年变化仍然比东亚小得多。欧洲夏绿阔叶林的分布比东亚和北美更加靠北,可到达北极圈附近的波罗的海沿岸。欧洲的夏绿阔叶林区虽然气候条件比较好,但由于在第四纪冰期中没有形成东亚和北美那样大型的生物避难所,与地中海避难所之间有阿尔卑斯山等横贯的山脉所阻隔,很多生物在冰期中消失,现存生物种类远比东亚和北美贫乏。欧洲西部比较湿润的地区分布着壳斗科的欧山毛榉林,欧山毛榉林夏季林冠非常稠密,林下极为阴暗,灌木和草本植物难以生长,只有一些早春开花的种类才能在林下生存。壳斗科的栎林分布比欧山毛榉林更广泛,林下阳光比较多,灌木和草本植物生长旺盛。栎树种类比较多,很多种栎树都可以组成纯林,各地的栎林也有所差异。欧洲夏绿阔叶林区自中世纪以来人类活动频繁,又是近代工业文明的发源地,森林受到极大的破坏,森林覆盖率大大减少,原始森林几乎绝迹,代之以各种人工林和次生林。现在对环保比较重视,森林覆盖率有所增加,其中次生和人工的针叶林比例显著增加,有些地区针叶林的比重已经超过夏绿阔叶林。欧洲夏绿阔叶林区的动物不很丰富,有不少是与北方泰加林共有的种类,在人类的影响下,有不少动物已经消失或濒于灭绝,欧洲最大的动物——欧洲野牛现在就已经没有真正野生的了。

东亚的温带地区季风气候显著,夏热多雨,冬冷干燥,四季变化最为明显,是典型的夏绿阔叶林区分布区。东亚的夏绿阔叶林区与常绿阔叶林同属于中国—日本森林植物亚区,是北极第三纪植物区系的残余,植物种类非常丰富,夏绿阔叶林的类型也丰富多彩,其中各种栎林面积最大。东亚的夏绿阔叶林与常绿阔叶林之间有夏绿和常绿阔叶树组成的混交林,是温带和亚热带之间的过渡地带,温带的物种可经此进入南方,亚热带的物种也可进入北方。由于亚热带和热带之间也有广阔的过渡地带,甚至东南亚热带森林中的少量物种也可进入这里。这些来自南方的动植物大大丰富了夏绿阔叶林的生物种类。臭椿属、柿属、枣属和马兜铃属等都属于热带成分。马兜铃等木质藤本植物可分布到东北的针叶阔叶混交林,使森林带有了一定的热带气氛。东洋界的代表物种八色鸫和花面狸等可到达河北省,鹰鹃出现在北京郊区,猕猴曾经生活在雾灵山区,绣眼鸟、卷尾、翡翠、山椒鸟等很多种鸟和豺、青鼬、斑羚等哺乳动物都可进入华北以至东北地区。华北地区是华夏文明的发源地和中心,现在仍然是人口密集的地区,在人类长期的干扰下,原始夏绿阔叶林已经荡然无存,现在的天然林都是次生性的。在华北山区的森林中还有一些珍贵动物幸存,褐马鸡和豹等都在北京郊区生活。东北的长白山和小兴安岭保存了较大面积的针叶阔叶混交林,红松是森林中的代表树种,林下有很多珍贵的药材,最名贵的当属人参,已经非常罕见。野生动物的数量已经比从前大大减少了,特别是东北虎、东北豹和梅花鹿等珍贵动物,现在都很难见到野生的了。在日本和朝鲜境内的夏绿阔叶林目前保存的还比较好,我国南方产的河麂也出现在朝鲜及临近的我国东北边境地区。

南半球没有天然的夏绿阔叶林分布,与北半球夏绿阔叶林相应的地区生长的是常绿阔叶林。

针叶林

现在虽然被称为“被子植物”时代,可是由裸子植物组成的针叶林却是现存面积最大的森林。针叶林是寒温带的地带性植被,是分布最靠北的森林,针叶林的北界就是森林的北界。在寒温带以外的地方,也生长着很多不同类型的针叶林,但是面积比起寒温带的针叶林要小很多了。

寒温带的针叶林又叫泰加林,泰加林原是指西西伯利亚带有沼泽化的针叶林,现在泛指寒温带的针叶林。在北半球的寒温带地区,泰加林几乎从大陆的东海岸一直分布到西海岸,形成壮观的茫茫林海。欧洲-西伯利亚的泰加林是世界上最大的森林,纬度几乎跨了半个地球。由于跨度太大,欧亚大陆的寒温带地区在不同地区的气候条件等有所不同。最西部的北欧地区受海洋性气候影响,气候相对温暖湿润,年温差较小,泰加林只分布在接近北极圈的遥远北方,树木主要有云杉等较喜阴湿环境的树种。东部的东西伯利亚地区大陆性气候明显,冬季极端寒冷但夏季并不寒冷,年温差极大,世界上年温差最大的地方(达100°C,冬季低达-70°C,而夏季高达30°C)和北半球冬季最寒冷的地方都在这里(低于-70°C,仅次于南极,比北极更寒冷)。东西伯利亚地区春秋两季非常短暂,严寒的冬季很快就变成温暖的夏季,温度上升非常快。这种温度在短时间内迅速增长的春季被称为“西伯利亚式的春天”。东西伯利亚地区有大面积的兴安落叶松林,落叶松以落叶的形式抵御东西伯利亚比北极还严寒的冬季。落叶松喜欢阳光充足而较干旱的环境,森林常较稀疏而阳光直达林下,冬季落叶后林下更是充满阳光,因此落叶松林是典型的“明亮针叶林”。落叶松的根系较浅,可以在永久冻土上生长,对土壤的要求不高,是生活在最严酷环境中的森林。我国大兴安岭的森林就是东西伯利亚的兴安落叶松林的延伸。云杉、冷杉等喜阴湿环境的树种组成的森林与落叶松林不同,生活在较肥沃的土壤上,生长非常茂密,林内阴暗潮湿,是典型的“暗针叶林”。西西伯利亚雨量较多,分布着最典型的暗针叶

北美洲大西洋沿岸长满苔藓的温带雨林

林,土壤极度潮湿并有广泛的沼泽化现象,是世界上最大的沼泽地区。我国阿尔泰山的森林是西西伯利亚暗针叶林的延伸。世界上其他大多数的针叶林也都属于暗针叶林,北美洲就分布着大面积的暗针叶林。北美洲针叶林的面积仅次于欧亚大陆,从大西洋沿岸一直分布到太平洋沿岸,横贯整个北美大陆。北美洲大西洋沿岸的针叶林与欧亚大陆的泰加林相类似,从海岸线一直延伸到西部的落基山下。落基山以东的太平洋沿岸的针叶林面积较小,但那里气候比较温暖湿润,不是典型的寒温带针叶林气候,森林沿海岸向南延伸,已经不属于北方泰加林的范畴,而带有亚热带森林的特征,被称为“温带雨林”。这是世界上最高大的针叶林,比北方泰加林高大繁茂,种类也更丰富,保存了种类最多的针叶树种,其中有不少是古老的孑遗物种。

泰加林虽然面积广大,但很多泰加林却是在不久前最后一次大冰期结束之后才生长起来的。在第四纪冰期盛期,北欧和加拿大境内几乎都处于厚厚的冰盖之下,冰盖融化之后形成了一系列的湖泊,这里是世界上湖泊最多的地方,加拿大和芬兰都有“千湖之国”的美誉,湖泊散落在茂密的暗针叶林中,风景非常优美。泰加林多是相当年轻的,所处的环境又比较恶劣,因此生物种类多比较贫乏,生产力也非常低,特别是北欧地区,冰川退却得比较晚,冰期时又有很多物种消失,是所有泰加林中物种最贫乏的。北美在冰期时物种向南方退却,形成了几个物种避难所,保存的物种比其他泰加林丰富。泰加林气候寒冷,很多动物有较大的体型或厚厚的毛皮来保持体温,因此泰加林中盛产大型野兽和毛皮兽。欧亚大陆和北美洲的泰加林中有不少大型野兽,但北美洲的往往体型更大一些。阿拉斯加的科迪亚克棕熊是陆地上最大型的食肉动物,北美的驼鹿是最大型鹿,加拿大马鹿的体型仅次于驼鹿。紫貂是泰加林中最著名的毛皮兽,河狸和水貂等也都是著名的毛皮兽。泰加林中的很多鸟类,特别是各种水禽,都有迁徙的习性,在寒冷的冬天迁徙到遥远的南方,有些鸟类甚至迁徙到南半球。不迁徙的鸟类比较少,主要有各种松鸡等。泰加林中冬天活动的动物比夏天少得多,除迁徙到南方的种类外,还有不少有冬眠习性的种类,使泰加林冬季的景观一片凄凉。

泰加林中体型巨大的驼鹿

寒温性的针叶林也是很多亚高山地区优势植被。针叶林在很多地方是分布海拔最高的森林,针叶林的上限就是树线,针叶林之上即使有树木也呈低矮弯曲状,形成特殊的矮曲林。亚高山针叶林地区的年温差没有北方泰加林那样大,冬季不是那样寒冷,空气湿度比较大,森林也比北方泰加林高大繁茂,林内阴暗潮湿,林内附生有苔藓植物。北美的落基山脉、欧洲的阿尔卑斯山脉、我国西南地区的横断山脉、喜马拉雅山脉和西北地区的天山等都有很多山地针叶林。我国西南地区的山地针叶林最为突出,这里有世界上最高的山脉和最深的峡谷,有最完整的垂直带谱,属于中国-喜马拉雅植物区系,是世界上高山植物最丰富的地区。我国西藏的波密一带的林芝云杉林高可超过70米,生产量达北方泰加林的3倍。我国西南地区寒温性的云、冷杉林之下的中山上部还有温凉性的铁杉林。铁杉林常位于山地湿性常绿阔叶林之上,多与其他针、阔叶树种混交,林中幽暗阴湿,附生的苔藓植物相当丰富,与山地湿性常绿阔叶林共同组成亚热带山地森林,其间还有过渡性的混交林。铁杉林的另一个分布地点是北美,它是北美西北部沿岸壮观的“温带雨林”的组成部分,其环境与我国的亚热带山地有些相似。我国西南地区的山地针叶林中冷箭竹等竹类和各种杜鹃花特别丰富,其中冷箭竹是大熊猫的主要食物。这里也是南北动植物的交汇地和古老生物的避难所,动植物资源远比北方泰加林丰富得多。

大多数针叶林中的生物种类在森林中属于比较贫乏的,但很多针叶林特别是寒温性的针叶林的分布区是人迹罕至的地带,因此针叶林比其他各种森林保存的更加完好,仍不失为生物资源的宝库。针叶林受到破坏之后的恢复能力也是非常强的,特别是各种明亮针叶林,常可成为恢复森林植被的先锋。在阔叶林受到干扰的地方常形成由生长迅速、适应能力强且较耐干旱的针叶树种组成的次生性的明亮针叶林,森林的结构比较简单,林下比较空旷。我国南方这类针叶林非常多,主要有马尾松林、云南松林、思茅松林和海南松林等。杉木是我国南方广泛种植的针叶树,高大挺拔、生长迅速、材质优良,是我国最重要的用材树种。

草原

草原是温带大陆性干旱气候区的代表性生物群落,介于夏绿阔叶林和温带荒漠之间,占据着广阔的区域。草原上占主导地位的植物是多年生的旱生草本植物,还有少量的一年生植物、小灌木和半灌木,其中针茅属的禾草最占优势,草原(Steppe)的名字就来自于针茅(Stipa)。草原植物普遍存在旱生结构,叶片狭窄,根系比较浅但非常密集,郁闭程度远超过地上部分,可在雨后迅速吸收水分。草原有明显的季节变化,夏季呈现暗绿色,冬季变得枯黄,花期时则万紫千红,草原动物多有冬眠、迁徙或储藏食物等现象。温带草原和非洲的热带稀树草原一样是善于奔跑的大型有蹄类动物的家乡,只是种类比非洲的热带稀树草原少。