热带气候区的独特生态系统 热带雨林( 二 )


热带气候区的独特生态系统 热带雨林

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热带雨林景观雨林中的次冠层植物由小乔木、藤本植物和附生植物如兰科、凤梨科及蕨类植物组成,部分植物为附生,缠绕在寄生的树干上,其他植物仅以树木作为支撑物 。雨林地表面被树枝、和落叶所覆盖 。雨林内的地面并不如传说那样不可通行,多数地面除了薄薄的腐殖土层和落叶外多是光裸的 。雨林中,木质藤本植物随处可见,有的粗达20~30厘米,长可达300米,沿着树干、枝丫,从一棵树爬到另外一棵树,从树下爬到树顶,又从树顶倒挂下来,交错缠绕,好像一道道稠密的网 。附生植物如藻类、苔藓、地衣、蕨类以及兰科植物,附着在乔木、灌木或藤本植物的树干和枝桠上,就象披上一厚厚的绿衣,有的还开着各种艳丽的花朵,有的甚至附生在叶片上,形成“树上生树”、“叶上长草”的奇妙景色 。
热带气候区的独特生态系统 热带雨林

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热带雨林有些种类的树干基部常会长出多姿多态的板状根,从树干的基部2~3米处伸出,呈放射状向下扩展 。有些则生长着许多发达的气根,这些气根从树干上悬垂下来,扎进土中后,还继续增粗,形成了许许多多“树干”,大有一木成林的气势,非常壮观 。有些种类的树如波罗蜜、可可等,在老树树干或根颈处也能开花结果,成为热带雨林中特有的老茎生花现象 。雨林中的动物极为繁多,但以小型、树栖动物为主 。另一特点就是种类多而单种个体较少 。尤其是雨林中的昆虫,找到一百种昆虫比找到同种昆虫一百只容易得多 。科学家们相信,如今有很多雨林昆虫未被人们认知 。大象、河马等大型动物一般仅活动于雨林边缘或稍开阔的河谷地区 。热带雨林蕴育着丰富的生物资源,但世界上热带雨林却遭到了前所未有的破坏,热带地区高温多雨,有机物质分解快,物质循环强烈 。热带雨林中生物资源极为丰富,开垦后可种植巴西橡胶、油棕、咖啡、剑麻等热带作物 。但应注意的是,在高温多雨条件下,有机物质分解快,物质循环强烈,而且生物种群大多是K-对策,这样,一旦植被破坏后,很容易引起水土流失,导致环境退化,而且在短时间内不易恢复 。因此热带雨林的保护是当前全世界关心的重大问题,它对全球的生态效应都有重大影响,例如对大气中和浓度平衡的维持具有重大意义 。热带雨林在最适状况下每公顷的总植物量为350~450吨,年总生产量每公顷120~150吨,但有75%左右的有机产品当年被自身吸收消耗掉 。其植物量(主要是木材)占陆地总植物量40%,净生产量则占世界总产量的四分之一 。雨林下土壤因风化淋溶强烈,肥力不高,植物直接从林下凋落物层藉助于真菌获得营养成分,同时每天以每平方米4.5~12.6克乾物质的速度补充落叶数量 。因此,热带雨林是依靠迅速的营养物质生物循环维持自身庞大的生物量和很高的生产力 。热带雨林是全球最大的生物基因库,也是碳素生物循环转化和储存的巨大活动库 。它的盛衰消长不仅是地表自然环境变迁的反映,而且直接影响全球环境、特别是人类生存条件 。雨林的保护已成为当前最紧迫的生态问题之一 。层高度主要植物其他露生层31米或以上乔木单独生长,较为分散,有板根支撑,须面对蒸腾作用树冠层21~30米树冠横向生长,形成连续的一层,吸收了雨林中7成阳光和8成雨水幼树层11~20米年幼树木树干较幼,树冠呈椭圆形;依靠林中少量的阳光生长灌木层6~10米蕨、丛木、灌木地面层0~5米小植物如苔藓和地衣几乎黑暗一片;不连续和茂盛;只在河边和林地的边缘,才会较茂盛 分布区域大多数的热带雨林主要分布在四个生物地理界:热带界(非洲大陆,马达加斯加和一些散岛)、澳洲界(澳大利亚,纽几内亚和太平洋群岛)、印度马来亚界(印度,斯里兰卡,亚洲大陆,东南亚)、新热带界(南美,中美和加勒比群岛) 。亚太地区1.印度尼西亚:现有热带雨林面积:1148400km2;现有热带季雨林面积:30740km2;推测原有热带森林总面积:170万平方公里 。(亚太地区热带森林面积最大的国家和世界上热带森林面积第三大的国家,拥有亚太地区将近半数的热带雨林 。也是亚太地区生物资源最丰富的国家及世界上生物资源最丰富的国家之一,拥有鸟类约1500种,哺乳动物约500种,两栖爬行约1000种 。但有不少物种是分成很多种还是合併成一种有很大争议,比如哺乳动物中种类最多的鼠类争议就非常大)2.巴布亚纽几内亚:现有热带雨林面积:363530km2;现有热带季雨林面积:3220km2;推测原有热带森林总面积:45万平方公里 。(植物约11000种,其中蕨类约2000种,兰花约2000种,哺乳动物约200种,鸟类约740种)3.缅甸:现有热带雨林面积:223390km2;现有热带季雨林面积:88460km2;推测原有热带森林总面积:60万平方公里 。4.马来西亚:现有热带雨林面积:200450km2;推测原有热带森林总面积:32万平方公里 。其中:1)马来亚:现有热带雨林面积:69780km2;推测原有热带森林总面积:13万平方公里 。(植物约8000种,哺乳动物约200种) 2)沙捞越:现有热带雨林面积:94670km2;推测原有热带森林总面积:12万平方公里 。(哺乳约180种) 3)沙巴:现有热带雨林面积:36000km2;推测原有热带森林总面积:7万平方公里 。(哺乳动物约167种)5.印度:现有热带雨林面积:158950km2;有热带季雨林面积:162170km2;推测原有热带森林总面积:91万平方公里 。(亚太地区生物资源最丰富的国家之一,植物种类统计差别极大,从2万多种到有人估计的45000种,鸟类约1250种 。热带雨林面积可能包括了应该属于中国的藏东南地区)6.寮国:现有热带雨林面积:98790km2;现有热带季雨林面积:25810km2;推测原有热带森林总面积:22.5万平方公里 。7.泰国:现有热带雨林面积:75400km2;现有热带季雨林面积:31500km2;推测原有热带森林总面积:25万平方公里 。8.高棉:现有热带雨林面积:65500km2;现有热带季雨林面积:47750km2;推测原有热带森林总面积:16万平方公里 。9.菲律宾:现有热带雨林面积:50740km2;现有热带季雨林面积:15280km2;推测原有热带森林总面积:29.5万平方公里 。10.越南:现有热带雨林面积:37170km2;现有热带季雨林面积:19510km2;推测原有热带森林总面积:28万平方公里 。11.索罗门群岛:现有热带雨林面积:25590km2;推测原有热带森林总面积:28500km2 。12.澳大利亚:现有热带雨林面积:10516km2;推测原有热带森林总面积:11000km2 。(全国植物约1.2万种,鸟类800多种,哺乳200多种,两栖爬行类新统计1000余种)13.中国:现有热带雨林面积:7150km2;现有热带季雨林面积:17050km2;推测原有热带森林总面积:34万平方公里 。(亚太地区生物资源最丰富的国家之一,全国植物约3万种,其中森林植物约1.5万种,鸟类最新记载超过1300种,哺乳从450种左右到超过500种,有些资料显示中国的哺乳动物超过印度尼西亚,但因为统计的标準不同,所以可比性并不强 。中国以云南省的生物多样性最高,鸟类约800种,哺乳动物等也都超过全国的半数 。另外,中国原应有的热带森林面积应该没有这幺大,这数字可能包括了季风常绿阔叶林,现有的热带雨林数字可能比实际上的小,1999年藏东南印控区是中国热带雨林的主要分布区之一)14.斐济:现有热带雨林面积:6610km2;现有热带季雨林面积:360km2;推测原有热带森林总面积:1.8万平方公里 。15.汶莱:现有热带雨林面积:4692km2;推测原有热带森林总面积:5000km2 。16.斯里兰卡:现有热带雨林面积:1440km2;现有热带季雨林面积:10820km2;推测原有热带森林总面积:26000km2 。17.孟加拉:现有热带雨林面积:945km2;现有热带季雨林面积:90km2;推测原有热带森林总面积:13万平方公里 。18.新加坡:现有热带雨林面积:原始森林几乎不存在,只在郊野公园中有少量森林;推测原有热带森林总面积:500km2 。亚太地区总计:现有热带雨林面积:2479282km2;现有热带季雨林面积:452760km2;推测原有热带森林总面积:574.9万平方公里 。亚太地区是世界上人口最多的地区,同时也是热带木材和热带作物生产的中心,还是1999年经济成长的中心,森林破坏比较严重 。从现有热带森林和原有热带森林状况的对比来看,1999年亚太地区的热带森林面积大约是原来面积的一半多 。人口密集的国家比人口稀疏的国家森林保存的要少的多,古老的国家比新兴的国家森林保存的要少的多,赤道 。除新加坡(亚洲人口密度最大的国家)是城市国家外,森林破坏最严重的是孟加拉(亚洲人口密度第二大的国家,历史悠久),保留不到1% 。中国仅次之,保存不到10% 。越南和菲律宾这两个人口密度较大的国家森林破坏也很严重,剩下仅20%多 。几个赤道附近的国家,也就是热带雨林分布中心区的几个国家及一些人口稀少的大洋洲国家热带森林剩余比例最大 。森林保存最好的是汶莱和澳大利亚,如今仍保留超过九成的原有森林 。索罗门群岛接近九成,巴布亚和纽几内亚超过八成,印度尼西亚和马来西亚超过原有的2\3,不过这两个国家不同地区森林保存的状况差别很大,印度尼西亚附近保存的最少,马来西亚以沙捞越保存的最多 。其他国家中以人口较少的柬普寨和寮国森林保存的最多,分别约保存七成和一半 。缅甸也剩下超过一半 。泰国和斯里兰卡接近一半,印度和斐济大约1\3 。从总面积来说,最大的是印度尼西亚,是仅有亚太地区热带森林总面积超过100万平方公里的国家和世界上三个热带森林总面积超过100万平方公里的国家之一,几乎占亚太地区总面积的一半 。总面积超过20万平方公里的国家有巴布亚和纽几内亚、缅甸、马来西亚和印度 。寮国、泰国和柬普寨刚刚超过10万平方公里 。大多国家都超过1万平方公里而少于十万平方公里 。只有斐济、汶莱和新加坡这三个小国和孟加拉这个人口过于拥挤的国家的热带森林面积小于1万平方公里 。非洲地区1.刚果(金):现有热带森林面积:1190737km2;推测原有热带森林总面积:1784000km2 。(非洲地区热带森林面积最大的国家和世界上热带森林面积第二大的国家,拥有非洲地区超过半数的热带雨林 。是非洲地区生物资源最丰富的国家,拥有世界上面积最大的热带雨林保护区,面积3.2万平方公里的萨隆加国家公园和非洲生物多样性最高的维隆加国家公园 。拥有鸟类约1086种,哺乳动物约409种 。)2.加彭:现有热带森林面积:227500km2;推测原有热带森林总面积:258000km2 。3.刚果(布):现有热带森林面积:213400km2;推测原有热带森林总面积:342000km2 。(植物约6000种,哺乳动物132种,鸟类700种) 4.喀麦隆:现有热带森林面积:155330km2;推测原有热带森林总面积:376900km2 。5.中非:现有热带森林面积:52236km2;推测原有热带森林总面积:324500km2 。6.马达加斯加:现有热带森林面积:41715km2;推测原有热带森林总面积:275086km2 。7.赖比瑞亚:现有热带森林面积:41238km2;推测原有热带森林总面积:96000km2 。8.奈及利亚:现有热带森林面积:38620km2;推测原有热带森林总面积:421000km2 。9.衣索比亚:现有热带森林面积:27500km2;推测原有热带森林总面积:249300km2 。10.象牙海岸:现有热带森林面积:27464km2;推测原有热带森林总面积:229400km2 。11.塞内加尔:现有热带森林面积:20450km2;推测原有热带森林总面积:27700km2 。12.赤道几内亚:现有热带森林面积:17004km2;推测原有热带森林总面积:26000km2 。13.加纳:现有热带森林面积:15842km2;推测原有热带森林总面积:145020km2 。14.索马里:现有热带森林面积:14800km2;推测原有热带森林总面积:21200km2 。15.坦尚尼亚:现有热带森林面积:14400km2;推测原有热带森林总面积:176000km2 。16.莫三比克:现有热带森林面积:9350km2;推测原有热带森林总面积:246900km2 。17.几内亚:现有热带森林面积:7655km2;推测原有热带森林总面积:184800km2 。18.乌干达:现有热带森林面积:7400km2;推测原有热带森林总面积:103400km2 。(生物多样性在非洲近似面积的国家中属最高一档,鸟类近1000种,哺乳动物311种,非洲为数不多的几个哺乳动物种类超过300种的国家之一)19.肯亚:现有热带森林面积:6900km2;推测原有热带森林总面积:81200km2 。20.几内亚比索:现有热带森林面积:6600km2;推测原有热带森林总面积:36100km2 。21.苏丹:现有热带森林面积:6400km2;推测原有热带森林总面积:27000km2 。22.狮子山:现有热带森林面积:5064km2;推测原有热带森林总面积:71700km2 。23.安哥拉:现有热带森林面积:2900km2;推测原有热带森林总面积:21800km2 。24.卢安达:现有热带森林面积:1554km2;推测原有热带森林总面积:9400km2 。25.留尼旺:现有热带森林面积:820km2;推测原有热带森林总面积:2500km2 。26.贝宁:现有热带森林面积:424km2;推测原有热带森林总面积:16800km2 。27.甘比亚:现有热带森林面积:497km2;推测原有热带森林总面积:4100km2 。28.蒲隆地:现有热带森林面积:413km2;推测原有热带森林总面积:10600km2 。29.马拉威:现有热带森林面积:320km2;推测原有热带森林总面积:10700km2 。30.圣多美和普林西比:现有热带森林面积:299km2;推测原有热带森林总面积:960km2 。31.葛摩:现有热带森林面积:160km2;推测原有热带森林总面积:2230km2 。32.辛巴威:现有热带森林面积:80km2;推测原有热带森林总面积:7700km2 。33.模里西斯:现有热带森林面积:30km2;推测原有热带森林总面积:1850km2 。34.塞席尔:现有热带森林面积:30km2;推测原有热带森林总面积:270km2 。35.吉布地:现有热带森林面积:10km2;推测原有热带森林总面积:300km2 。非洲地区总计:现有热带森林面积:2163437km2;推测原有热带森林总面积:5789856km2 。与亚太地区相比,非洲原有的热带森林面积和亚太地区相当,但保存下来的较少 。非洲保存了超过原有森林面积一半以上的国家多集中在赤道地区热带雨林分布的中心地区,其中加彭保存的比例最大,接近九成 。非洲现有热带森林面积超过十万平方公里的四个国家也都在全部集中这里 。非洲大多数国家现有的热带森林面积不到原来的20%甚至几十分之一 。非洲大多数国家的热带森林面积比较小,还不及刚果(金)的萨隆加国家公园的面积大 。现有热带森林面积不到一万平方公里的国家占多一半,这一方面是像亚太地区的斐济和汶莱那样的小国比较多,也因为非洲大多数国家是以热带稀树草原为主,森林只占很小一部分,而且这种森林非常容易被破坏,容易退化成热带稀树草原 。非洲的人口压力不如亚洲的一些国家那样大,但经济条件和管理水平的差距等原因导致非洲很多地区的森林破坏要比亚洲更加严重 。非洲热带森林的物种多样性在世界三大热带雨林区是最低的 。从和亚太地区地区几个热带森林面积差不多的国家的对比可以看出,刚果(金)的热带森林面积和印度尼西亚相仿,但鸟类和哺乳动物的种类都要少;刚果(布)的热带森林面积和马来尼西亚相仿,但鸟类,哺乳动物和植物种类都要少 。相反,非洲大裂谷一带的国家物种多样性似乎比低地雨林区更加丰富些,乌干达和刚果(金)的维隆加国家公园都处于这一地区 。但非洲很多热带森林地区的生物多样性还调查的不充分,可能随着调查的深入,非洲热带森林区的生物多样性会有很大增加,但前提是热带森林不再遭到1999年那样严重的破坏 。拉丁美洲拉丁美洲和世界上热带雨林面积最大的国家当属巴西无疑 。仅次之的应当是秘鲁和哥伦比亚,再次之的应当是委内瑞拉,然后是波利维亚、厄瓜多和盖亚那一带等地,面积应当在几十万到几百万平方公里 。中美洲一带国家的森林面积要比南美洲小得多,多在几万平方公里以下,西印度群岛诸国森林面积最少,有些地方可能以残存无几 。拉丁美洲的生物多样性也比较高,鸟类和蝴蝶等热带森林物种的种类均超过其他大陆,生物多样性最高的,生物多样性最高的国家应该也是巴西、秘鲁、哥伦比亚、委内瑞拉等国 。这里有一个秘鲁亚马逊地区的玛努国家公园的资料,面积约2万平方公里,植物种类约1.5万种,鸟类约1000种 。仅这一个国家公园的数字几乎就足以和世界上一些生物多样性非常高的国家相比 。热带美洲、热带亚洲和热带非洲的雨林虽然分开为三大片,但它们都有非常类似的外貌和结构特点 。由于生长环境终年高温潮湿,热带雨林长得高大茂密,一般高度在30米以上,从林冠到林下树木分为多个层次,彼此套迭 。在热带雨林中,最高的树木可长到80多米高度,例如马来西亚的塔豆,西双版纳的望天树亦高达70米 。热带雨林的种类组成极端丰富,儘管热带雨林仅占世界陆地面积的7%,但它所包含的植物总数却占了世界总数的一半 。热带雨林有很多独特现象是其它森林所没有的 。例如,大树具有板状的树根,在老茎桿上开花、结果;有很多小型植物附生在其它植物的枝、桿上;有的通过绞杀其它植物而树立起自己;有的树木从空中垂下许多柱状的根,最后变成独树成林;林下植物的叶子一般都有滴水叶尖,而有的植物的叶子长得十分巨大;在林内,大藤本非常丰富,有的长达数百米,穿梭悬挂于树木之间,使人难于通行 。随着科学家对热带雨林的深入调查和研究,越来越多的生态现象被发现和解释 。但越来越多的发现也证明,热带雨林中蕴藏着大量的尚未被充分认识的生物学和自然规律 。特别是热带雨林物种的极端丰富性和植物生活类型的多样性并不能完全用达尔文的进化论来解释 。世界上除热带雨林外的物种充其量仅占总物种的一半 。植物生活类型亦仅只是一部分 。例如,温带的森林,不仅种类贫乏,生活类型单调,各种生态关係和生态表现亦是相对简单和直接 。依赖于热带以外森林的研究而得出的一些经典或传统的生物学规律和概念显然是非常不完善的,若直接套用来解释热带雨林,自然有很多现象不可思议 。因此,科学家预测,通过对热带雨林的深入研究,或许会完全改变原有的生物学观念 。然而,令人遗憾的是人们还没有充分解开热带雨林之谜时,它就可能由于人类自己的破坏而永久地消失 。A.F.W.席姆佩尔曾扼要指出热带雨林的特徵是具有“常绿喜湿、高逾30米的乔木,富有厚茎的藤本、木质和草本的附生植物” 。热带雨林拥有全球最丰富的植物种,其中70%为木本植物(高位芽植物) 。热带雨林通常每英亩(合4047平方米)生长 40~100种乔木,形成优势种分化不明显(种多样性极大)的混合雨林 。但也有单优种群落出现,即上层乔木由少数树种组成,如南美洲北部泛滥平原上的毛拉豆雨林,在东南亚常成小片分布的龙脑香雨林等 。乔木高大,个别类型可达40~60米,主干挺直如圆柱状,胸径一般为50~60厘米,大者为100~200厘米 。乔木通常分化为3层结构,上层多呈不连续状,使雨林顶部起伏不平,树干基部普遍有板状根发育 。乔木中下层树冠郁闭,使林内光照急剧减弱,经常出现树干和老枝着生花果的茎花现象 。雨林中乔木一般具有带滴水叶尖(即尾状突出的叶尖)的中型革质叶片,缺乏同步的生物节律(如老叶更新、花期终始等) 。木质藤本植物茎粗20厘米以上,穿行于最高层树木之间,如棕榈科省藤属的茎长可达 300米 。大量附生的蕨类和有花植物为雨林重要特徵,它随所在层位局部小环境而有从湿生到旱生的各种生态类型,半附生的绞杀植物尤具特色 。林下真正灌木较少 。草本植物稀疏,多耐荫湿生类型,有些属于腐生或寄生植物 。分布区域热带雨林除欧洲和南极洲外,其他各洲均有分布,而且在外貌结构上也都颇为相似,但在种类组成上不同 。理查斯将世界上的热带雨林分成三大群系类型,即印度马来雨林群系、非洲雨林群系和美洲雨林群系 。1.印度马来雨林群系:包括亚洲和大洋洲所有热带雨林 。由于大洋洲的雨林面积较小,而东南亚却占有大面积的雨林,因此,又可称为亚洲的雨林群系 。亚洲雨林主要分布在菲律宾群岛、马来半岛、中南半岛的东西两岸,恆河和布拉马普特拉河下游,斯里兰卡南部以及中国的南部等地 。其特点是以龙脑香科为优势,缺乏具有美丽大型花的植物和特别高大的棕榈科植物,但具有高大的木本真蕨桫椤属以及着名的白藤属和兰科附生植物 。2.非洲雨林群系:面积不大,约为60万平方公里主要分布在刚果盆地 。在赤道以南分布到马达加斯加岛的东岸及其他岛屿 。非洲雨林的种类较贫乏,但有大量的特有种 。棕榈科植物尤其引人注意,如棕榈、油椰子等,咖啡属种类很多(全世界具有35种,非洲占20种) 。然而在西非却以楝科为优势,豆科植物也占有一定的优势 。