第二节 森林生态系统423423.doc

第二节 森林生态系统 森林生态系统是由以乔木为主体的生物群落（包括植物、动物和微生物）及其非生物环境（光、热、水、气、土壤等）综合组成的动态系统。是生物与环境、生物与生物之间进行物质交换、能量流动的景观单位。生态系统一词是1935年英国植物学家A.G.坦斯利提出的。他将系统概念引入生态学中，认为生物与环境有不可分割的依存关系，形成物流、能流的有序协调的综合整体。这一理论后来经过充实和发展而逐渐成为生态学的一个重要分支。到20世纪40年代以后，生态系统由理论阶段进入科学实验阶段。生态系统的概念、理论和研究方法被应用于各类生物群落和生物环境，逐渐形成生态系统的若干边缘分支。森林生态系统就是其中之一，与草原、荒漠、冻原、沼泽等大自然生态系统合称为陆地生态系统。陆地生态系统又与淡水生态系统和海洋生态系统合称为地球生态系统，即生物圈。 一、★森林生态系统特点 森林生态系统是陆地生态系统中最大的生态系统， 共有40.3亿公顷，占地球陆地总面积149亿公顷的32.3％。它也是世界上最丰富的生态资源和基因库， 占有陆地植被生物量的90％以上， 仅热带雨林的生物种类就多达300～400万种。它的立体成分体积大、寿命长、层次多，有着巨大的地上和地下空间及长效的持续周期，是陆地生态系统中组成最复杂、结构最稳定的生态系统，对其他陆地生态系统有较大的影响作用。它的光能利用率高，每年固定的总能量约为13×1017千焦，占陆地生态系统每年固定的总能量约20.5×1017千焦的63％；每年每公顷的干物质生产量为6～8吨。森林生态系统的类型最多，分布范围最广，跨越寒、温、热各气候带。按其群落特征和分布地区而有针叶林、针叶阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、热带雨林、热带季雨林、红树林、珊瑚岛常绿林、灌木林和稀树草原等大型的森林生态系统之分。还可按树种、生境再分为中、小型的森林生态系统，包括人工林的生态系统。 因此，研究森林生态系统的组成结构、运动、发展、物质交换和能量流动的基本规律，有助于了解其功能作用及时间变化， 以便采取合理措施， 发挥其经济效益、生态效益和社会效益。 二、★森林生态系统组成 森林生态系统由生物系统和非生物环境系统组成。 （一）非生物环境系统 由气候、水分、土壤等方面的生态因子包括光、热、水、气和矿物质等综合而成。其中太阳能是生态系统的总能源，推动着系统中的物质循环，并不断转换其存在形式。各个生态因子按地史演化和季节、昼夜交替的节律，既有其本身特有的变化规律，又存在着一定的相互补偿和限制作用，协调生物所需的最小、最适和最大的量变和质变范围，形成千差万别的生态环境；并因时空变化而有各式各样的生态位或小生境，它们适应各种生物的独特生理、生态特性，分别提供生物所需的独特生活环境。生态系统中的生态位越多，存在的生物种类越丰富，系统的组成结构也越复杂。森林生态系统因占有巨大的生态空间和稳定的持续周期，其生态位的数量和生物种类都远远超过其他陆地生态系统。 （二）生物系统 包括乔木、灌木、草类、苔藓、地衣、真菌、细菌、病毒以及昆虫、爬行类、两栖类、鸟类和哺乳动物等。这些生物按不同的营养级次组成食物网链。它们可按其在森林生态系统中的地位、功能和作用，分别纳入生产者、消费者和分解者3大类。 1.生产者 指森林生态系统中以绿色植物的乔木树种为最基本成分的自养生物。能将简单的无机物转化成复杂的有机物，供自身体积增长、呼吸消耗和数量增殖。它们通过光合作用产生大量的有机物质，奠定了森林生态系统运动的物能基础，是系统的第一性生产者。其一定时期的生产量，称第一性产量；其单位面积产量称第一性生产力；扣除呼吸消耗部分则称净第一性生产力。森林生态系统的净第一性生产力占陆地净第一性生产力的65％。绿色植物按其体积大小和生态特性，在系统内相应的水平和垂直空间中成层或成片分布（见森林结构）。 2.消费者 指森林生态系统中的各种动物，分属不同的营养级次。以植物有机体为食物的昆虫、啮齿类和反刍类的草食动物属于初级消费者。以初级消费者为食物的肉食动物属于次级消费者。以次级消费者为食物的肉食动物属于三级消费者。杂食动物则属于跨级消费者。此外， 还有寄生和腐生性的动物， 也属消费者之列。从生产者开始， 经各级消费者顺序取食而构成的营养序列， 称为食物链。若干食物链的纵横交错，称为食物网络。系统中各级消费者的数量、分布和移动，主要取决于它们的食性和食物资源。 3.分解者 指对生态系统中动植物残骸尸体进行分解、还原、转化的细菌和真菌等。 生产者、消费者和分解者之间有着密切的依存关系，按它们的生物学特性和生命活动规律，既有其自身的生长发育的时间顺序，又占有系统中相应的空间位置，并依其营养类别、个体数量和生产率，排列成由大到小有序的营养级。绿色植物为第一营养级，草食性动物为第二营养级，第一肉食性动