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第3章 地球之肺:森林与人类(2)

新中国成立初期,我国森林覆盖率只有8%,经过50 年的长足发展,我国森林资源有了较大变化。据国家林业局公布的第六次全国森林资源清查结果,全国森林资源现状是:林业用地面积2.53×108 公顷,森林面积1.75×108 公顷,全国森林覆盖率为18.21%;森林蓄积量121.6×108 立方米。与第五次清查相比,两次清查间隔期内,森林面积净增1596.8×104公顷,森林覆盖率净增1.66 个百分点,森林蓄积量净增8.9×108 立方米,林木蓄积生长量继续大于消耗量。虽然我国森林资源总量位于世界前列,但人均占有量很低。我国森林覆盖率仅相当于世界平均水平的61.52%,居世界第130 位;人均森林面积0.132 公顷,不到世界平均水平的1/4,居世界第134 位;人均森林蓄积量9.421 立方米,不到世界平均水平的1/6,居世界第122 位。而且森林分布不均、质量不高、林地流失依然严峻、林木过量采伐仍相当严重。因此,我国林业工作所面临的形势仍相当严峻,加大保护和培育森林资源的力度决不能减弱,加快林业发展的步伐决不能减慢,加强生态建设的决心也决不能动摇。

3. 树种组成

所谓树种组成,是指组成森林的乔木树种及其所占的比重。确定树种所占的比重,可以根据各树种的株数或蓄积量占林分总株数或总蓄积量的比率计算,并以十分法表示。如“8 松2 栎”,表示松占8成(即比重为80%),栎占2 成(比重为20%);“10 落”,表示落叶松纯林;树种在林分中所占比重仅有2%~ 5%时,则以“+”表示,在2%以下时,则以“-”表示,表示林分中松占8 成,栎占2 成,椴、榆不足1 成,其中椴仅2%~ 5%,榆则在2%以下。根据树种的组成,可以将森林划分为单纯林(或称纯林)和混交林。单纯林是指仅由一个树种组成的森林,或由几个树种组成但其中一个树种占绝对优势,而其他树种所占比重不足一成的森林。混交林是指由两种以上树种组成的森林。在混交林中,数量占优势的树种称为优势树种(如上述松、落叶松),其他为混交树种(如栎、椴、榆),经济价值高的树种叫主要树种,其余的则称之为次要树种。

4. 森林的郁闭度和密度

郁闭度和密度都是表示森林疏密程度的指标,但各有不同的含义。

(1)郁闭度。是指一片森林中

林冠彼此衔接的程度,也就是林冠遮盖该林地总面积的比率。林冠的郁闭状态有两种:水平郁闭和垂直郁闭。

单纯林水平郁闭是指树冠基本在一个水平面上互相衔接。单层林的林冠即为水平郁闭,单纯林,尤其是针叶树的单纯林,在多数情况下是水平郁闭。垂直郁闭是指树冠高低参差不齐,上下呈镶嵌排列的郁闭状态。复层林的林冠即为垂直郁闭。垂直郁闭通常比水平郁闭更能充分地利用太阳能,因而可获得较高的生物量。

郁闭度的大小与树种及环境条件有关。喜光树种形成的森林,郁闭度常较小,通常在幼龄期还可能保持较高的郁闭度,后期因林冠疏开,最大郁闭度一般在0.7 左右。耐阴树种组成的森林,郁闭度较高,几乎在整个生长发育过程中都保持高度郁闭的状态。一般气候寒冷、土壤干燥瘠薄处的森林,郁闭度较小,水肥条件优越地区的森林,常具有较高的郁闭度。

(2)密度。是指单位面积上林木株数的多少,它可以反映林分中每株树木平均所占营养面积的大小,由此可以衡量林木在一定的年龄阶段对林地的利用程度和生长发育状况。林分的密度常因树种和立地条件的差异而不同。在相同的年龄下,天然林中一般喜光树种组成的森林,密度较小,耐阴树种组成的森林,密度较大。土壤、气候条件恶劣的地区,林分中单位面积上的林木株数较少,温、湿条件较好,土壤肥沃的地区,单位面积上的林木株数多。但在同一气候区内,立地条件好的林分,由于林木生长迅速,自然稀疏强烈,林木株树常较少。

5. 季相

森林群落中,优势树种和亚优势树种及各层植物的物候变化使整个群落在不同的季节里呈现出不同的外貌,即森林群落的季相。这种在一年当中随季节更替而发生的周期性变化,也是森林群落适应环境条件的一种表现形式。

温带地区四季分明,群落的季相也特别显著,冬季是落叶和休眠期,群落外貌呈现出一片光秃和灰色;春季各种植物开始发芽、抽叶、万物复苏;入夏后,炎热多雨,植物进入生长旺季,群落一片浓绿,生机勃勃;秋天,许多树种在落叶前由绿渐黄或逐渐变红,群落外貌丰富多彩。在这些地区,春、夏、秋季是森林生态旅游的最佳时节。常绿阔叶林的季相变化远不及落叶林明显,基本上终年都以绿色为主,林区四季均可开展森林生态旅游活动。

由于热量与水分状况在地球表面分布的规律性,致使植被在地理分布上也呈现出相应的地带性规律,包括纬度地带性、海陆分布地带性和山地垂直地带性。纬度地带性决定于纬度位置所联系的太阳辐射和大气热量等因素;海陆分布地带性决定于经度位置距离海洋的远近所联系的大气水分条件,二者合称为水平地带性。山地垂直地带性受水平地带性的制约,决定于特定水平位置上。由于海拔高度所联系的热量与水分条件,垂直地带性、纬度地带性与海陆分布地带性一起被称为植被分布的三向地带性规律。

1. 森林的水平分布

受经、纬度位置的影响所形成的森林分布格局,称为森林的水平分布。森林分布格局中森林类型从低纬度向高纬度或沿经度方向从高到低有规律绿色视野。

我国森林的树种

我国北方气候干冷,向南渐趋温暖,因而南方森林中的树种组成比较复杂,北方就比较单纯。例如,据我国海南岛东南部吊罗山、五指山等地区热带雨林中的调查,在100 平方米样方中,乔木有27 种,而在东北大兴安岭寒温带针叶林中,兴安落叶松常为单纯林,即便有混交树种也仅2 ~ 3 种。

森林地理分布规律

热带稀树草原的分布,称为森林分布的水平地带性,包括纬度地带性和海陆分布地带性。

(1)世界森林分布的水平地带

性。世界范围内森林分布的水平地带性非常明显。以赤道为中心,由南向北依次分布着热带雨林、热带季雨林、热带稀树草原、硬叶常绿林等。水平地带性中有的时候是纬度地带性更明显,有时候则是经度地带性更加突出。比如在非洲大陆上,纬度地带性尤为明显;北美洲中部地区,东面濒临大西洋,西面是太平洋,自大西洋沿岸向东,依次出现常绿阔叶林带、落叶阔叶林带、草原带、荒漠带,抵达太平洋沿岸时又出现森林带,明显地表现出经度地带性。

(2)我国森林分布的水平地带性。我国地域辽阔,南起南沙群岛,北至黑龙江,跨纬度49°,大部分在北纬18°~ 53°,东西横跨经度62°。气候方面,自北向南形成寒温带、温带、亚热带和热带等多个气候带;东部受东南海洋季风气候的影响,夏季高温多雨,西北部远离海洋,是属于典型的内陆性气候。

与此相对应,我国森林水平分布具有两个特点。其一,自东南向西北,森林覆盖率降低,依次出现森林带、草原带和荒漠带,表现出一定的海陆分布地带性。我国东部地区森林覆盖率为34.27%,中部地区为27.12%,西部地区只有12.54%,而占国土面积32.19%的西北五省区森林覆盖率只有5.86%。其二,从最南端的热带落叶阔叶林带到最北部的寒温带,随着地理纬度的变化,森林植被可划分成热带雨林和季雨林带、南亚热带季风常绿落叶阔叶林带、中亚热带常绿阔叶林带、北亚热带常绿落叶阔叶林带、暖温带落叶阔叶林带、温带针叶落叶阔叶林带和寒温带针叶林带,表现出非常明显的纬度地带性。根据水平分布,我国可以划分为8 个植被区域,集中体现了森林分布明显的水平地带性规律:寒温带针叶林区域。该林区位于大兴安岭北部山区,是我国最北的林区,一般海拔300 ~ 1100 米,地形以丘陵山地为主。本区年均温度在0℃以下,冬季长达8 个月之久,生长期只有90 ~ 110 天,土壤为棕色森林土。本区以落叶松为主,林下草本灌木不发达。

温带针阔叶混交林区域。包括东北松嫩平原以东、松辽平原以西的广大山地,南端以丹东为界,北段以小兴安岭为界。全区形成一个“新月形”,主要山脉有小兴安岭、完达山、张广才岭、老爷岭和长白山,海拔大多数不超过1300 米,土壤为暗棕壤。本区受日本海影响,具有海洋型温带季风气候特征,冬季在5 个月以上,年平均温度较低,典型植被为以红松为主的针阔叶混交林,除此外,在凹谷寒温带针叶林和高山也有云杉和冷杉等分布。暖温带落叶阔叶林区域。北与温带针阔叶混交林接壤,南以秦岭、淮河为界,东为辽东、胶东半岛,中为华北和淮北平原。整个地区地势平坦,海拔在500 米以下,本区主要群种有栎、杨、柳、榆等,但主要是次生林,平原是农业,原始林几乎不复存在了。本区气候温暖,夏季炎热多雨,冬季严寒干燥,黄河流域是中华民族的发源地,经数代的破坏和垦殖,多为栽培植物。

亚热带常绿阔叶林区域。北起秦岭、淮河,南达北回归线南缘,本区包括我国华中、华南和长江流域的大部分地区,气候温暖湿润,土壤为红壤和黄壤。常绿阔叶林是本区具有代表性的类型,壳斗科、樟科、山茶科等为优势树种,次生树种有马尾松、云南松和思茅松等,栽培树种有杉木等,本区也是我国重要的木材生产基地和珍稀树种集中的分布区。

热带季雨林、雨林区域。我国最南端的植被区,该区湿热多雨,没有真正的冬季,年降雨量高,土壤为砖红壤。热带雨林没有明显的优势树种,特有种类繁多,种类成分多样,结构复杂。

温带草原区域。松辽平原、内蒙古高原、黄土高原、阿尔泰山山区等,以针茅属植物为主的植被类型,气候特点是干旱、少雨、多风、冬季寒冷。温带针阔叶混交林温带草原温带荒漠区域。包括新疆准噶尔盆地、塔里木盆地,青海的柴达木盆地,甘肃与宁夏北部的阿拉善高原等。本区气候极端干燥,冷热变化剧烈,风大沙多,年降水量低于200 毫米。本区特点是高山与盆地相间,只能生长极端旱生的小乔木、如梭梭、白俊梭、骆驼刺、苔草、沙蒿、沙拐枣等。青藏高原属高寒植被区域。我国西南海拔最高的地区,气候寒冷干燥,多为灌丛草甸、草原和荒漠植被。2. 森林的垂直分布在既定经纬度位置上,海拔高度的变化将导致气候条件的垂直梯度变化,植被分布也因此而产生相应的改变。独立地看,在地球上任何一座相对高度差达一定水平的山体上,随着海拔升高,都会出现植被带的变化,体现出植被分布垂直地带性规律。垂直地带性是从属于纬度地带性和经度地带性的,三者一起统称为三向地带性。

森林垂直带谱的基带植被是与该山体所在地区的水平地带性植被相一致的,例如,某一高山位于亚热带平原地区,则森林垂直分布的基带就只能是亚热带常绿阔叶林,而不可能是热带雨林。

山体随海拔升高出现的垂直森林带谱与水平方向上随纬度增高出现的带谱一致。以我国东北地区的长白山为例,随着海拔升高,依次出现以下森林类型:250 ~ 500 米落叶阔叶林带(杨、桦、杂木等);500 ~ 1100米针阔叶混交林带(红松、椴树等);1100 ~ 1800 米亚高山针叶林带(云杉、冷杉等);1800 ~ 2100 米山地矮曲林(岳桦林);2100 米以上高山灌丛(牛皮杜鹃);再往上为天池。从长白山往北,随纬度增高,森林类型也出现类似的带状更替。在同一纬度带上,经度位置对植被的垂直分布也有着重要的影响。比如天山与长白山同处于北纬42°左右,但由于天山所处经度位置为东经86°,长白山处于东经128°,两者岳桦林的垂直带谱有着明显的区别。长白山由于距离大海较近,植被基带较复杂;天山处于内陆,为荒漠植被区,其植被的垂直分布带谱为:500 ~ 1000 米属荒漠植被;1000 ~ 1700 米属山地荒漠草原和山地草原;1700 ~ 2700米属山地针叶林( 云冷杉) 带;2700 ~ 3000 米属亚高山草甸;3000 ~ 3800 米高山草甸垫状植物带。比较了天山与长白山植被类型的垂直带谱,可以清楚地看出,天山与长白山不仅在植被垂直带谱组成上有所不同,而且相似的垂直带所处的高度也有所升高,比如云、冷杉林带在长白山处于海拔1100 ~ 1800 米范围内,在天山则处于1700 ~ 2700 米的范围内。形成这种差异的原因主要在于天山与长白山所处经度位置不同。在我国同一纬度带上,自东向西,随着经度的递减,大陆性气候增强,必然导致植被发生相应的变化。但是在西部地区,随着海拔的升高,气温下降,水分增加,大陆性干旱逐渐消失,因而在天山的上部出现了与长白山相似的海洋性植被带,只不过是其出现的海拔高度相应有所提高。但是在我国的西南部,经度位置对海拔高度地带性的影响正好相反。由于受到横断山脉的影响,我国西南部地区,自东向西雨量剧减,相似的垂直植被带所处海拔高度在西部山体反而较低。

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