本书是国家自然科学基金重大项目“中国森林生态系统结构与功能规律研究”的成果之一。本书全面系统地分析整理了我国主要森林群落的分类、分布、生态系列及生活型结构、物种多样性等群落学特征,并突破以往各大学派对我国复杂的天然林分类研究的局限性,采用具有指示意义的凸显亚建群层片和生态种组相结合的二元分类原则和方法,首次为我国提出了一个新的森林群落分类系统和分区系统。本书在大尺度范围提出了森林群落生活型结构和物种多样性随经度、纬度和海拔的变化规律,为我国森林群落学、森林地理学研究提出了不少新的论点和论述。
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《中国森林群落分类及其群落学特征(第二版)》对林学、自然地理学、植物地理学、植物群落学和生态学的研究和教学具有重要参考意义,也可作为以上各种专业师生的基础参考书。
文摘
第一章 中国森林植物区系地理特征及森林分区
中国森林区域主要集中于我国东部、东南部的季风区和西部内陆高原的山地。前者基本上是我国年降水量400mm 等值线以东的广大区域,后者则作为西部内陆干旱区内因山体而呈岛状分布(如天山、祁连山等)的林区。总的来讲,我国森林类型的分布规律是由经度、纬度和海拔3 个地理要素所影响的水热分配状况所决定的。经度除基本上决定了我国东部季风区与西部内陆干旱区两大自然地理区之外,在东部季风区范围内仍然左右着东西向的水量分配,使我国自东部沿海一线向内陆随经度减小而年降水量逐步减少、湿润度逐渐变小,影响着森林类型的组成和生长特征,但这种变化与差异往往是非地带性的。在东部季风区内最明显的变化是因热量差异而形成的森林类型的地带性规律变化,这主要是由南北纬度的水平地带性和山体的垂直地带性变化所构成。从我国宏观的森林分布格局来看,可以觉察出纬度和海拔两大自然要素影响我国森林分布的两条变化趋势:一是我国东部半壁,由北向南依次形成由大兴安岭山地的寒温带针叶林带,小兴安岭和长白山为代表的温带针阔叶混交林带,华北暖温带落叶阔叶林带,华中、华东的北亚热带落叶阔叶与常绿阔叶混交林带,中亚热带常绿阔叶林带,华南的南亚热带季雨常绿阔叶林带,至海南省、台湾省南部的热带山地雨林带的变化;二是由我国西南部青藏高原东南边缘向南,由横断山系往下直至滇南国境,随地貌海拔下降考察其基带植被类型,以看到由高山草甸、亚高山草甸灌丛、亚高山针叶林、中山针阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林到低山或沟谷热带季雨林或雨林等基本类型的规律变化。当然,山体的每个部分自下而上也存在着随海拔变化的不同的森林类型,这也是研究森林分布规律的重要内容。
由上可见,我国森林拥有了由寒带至热带的许多不同的类型,它们的组成、结构和功能也是不同的。本项目第一专题已对我国森林地理规律有专门的分析研究,本专著将重点阐述我国不同的主要森林群落的组成、结构和其他群落学特征。
第一节 中国森林植物区系地理特征
森林群落的植物组成,无论是乔木、灌木、草本植物,还是蕨类、苔藓类和其他层外植物,都是建立在该林区的植物区系基础上的,因此,认识全国森林植物区系地理格局对研究分析我国森林群落组成的变化是十分必要的。我国森林植物区系有以下两个重要特点。
(1)乔灌木树种十分丰富,森林植物的各区系地理成分复杂。与世界植物区系地理成分有广泛的联系。我国地域辽阔,自然地理条件复杂多样,植物种类十分丰富,全国已知的种子植物约有26 450 种,属于339 科3208 属。其中,裸子植物有9 科33 属184种,被子植物有140 科1015 属9232 种。我国已知的乔木树种有2000 余种,都有不同的经济价值和生态价值。裸子植物的松属(Pinus)、落叶松属(Larix)、云杉属(Picea)、冷杉属(Abies)都是重要的广泛分布的森林建群属。松属世界有100 余种,中国有23种14 变种,约占世界松属种数的30%;落叶松属世界有18 种,中国有10 种1 变种;云杉属世界约40 种,中国有16 种9 变种;冷杉属世界约有50 种,中国有22 种3 变种。我国单子叶植物中竹类共30 多属400 多种80 亚种,约占世界竹种总数的30%,有不少重要用材竹属,如毛竹属(Phyllostachys)、苦竹属(Pleioblastus)、慈竹属(Sinocalamus)、箣竹属(Bambusa)、牡竹属(Dendrocalamus)、单竹属(Lingnania)等;林下重要的下木层竹属有:箬叶竹属(Indocalamus)、箭竹属(Sinarundinaria)等。单子叶植物的棕榈科中乔木有:棕榈属(Trachycarpus)、椰子属(Cocos)、槟榔属(Areca)植物等。我国重要的经济藤本植物有:黄藤属(Daemonorops)、白藤属(Calamus)植物等。我国乔灌木树种中的用材树种、经济树种(干鲜果、栲胶、橡胶、油脂、香料、栓皮、纤维、药用等经济用途)至少在1000 种以上,这是我国林业的重要树种资源。
(2)起源古老、珍稀、孑遗和特有木本属种繁多。由于我国植物演化历史悠久,据徐仁、李四英等研究概述,自晚白垩世始,我国土地上(当时大部分地面位于5°N~40°N)发育有北半球南方亚热带古地中海白垩纪植物区代表的樟科(Lauraceae)、壳斗科(Fagaceae)、棕榈科(Palmae)、桃金娘科(Myrtaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)、山榄科(Sapotaceae)组成的常绿阔叶林。自上新世以来,我国幅员北移,西伯利亚反气旋作用加强,中国土地的大陆性也加强,寒温性针叶林进入我国北部,对我国古近纪北方植被发育有重要影响。银杏属(Ginkgo)、杉属(Cunninghamia)、三尖杉属(Cephalotaxus)、榧属(Torreya)、水杉属(Metasequoia)、水松属(Glyptostrobus)、红杉属(Sequoia)、落羽杉属(Taxodium)、云杉属(Picea)、松属(Pinus)、崖柏属(Thuja)、翠柏属(Calocedrus)等裸子植物树木发展,这些古老亚热带属中不少种在第四纪冰期向南迁移,并得以在南方山地避难所保存,形成我国的孑遗树种。此类古老的孑遗裸子植物属还有金钱松属(Pseudolarix)、白豆杉属(Pseudotaxus)、柳杉属(Cathaya)、台湾杉属(Taiwania)等。古老的被子植物属则有钟萼树属(Bretschneidera)、连香树属(Cercidiphyllum)、青钱柳属(Cyclocarya)、鹅掌楸属(Liriodendron)、珙桐属(Davidia)、杜仲属(Eucommia)、马尾树属(Rhoiptelea)、水青树属(Tetracentron)等,也都是以单种属被保存下来,现存于我国南方常绿阔叶林中。
晚白垩世北方植物区系发育的槭属(Acer)、桦属(Betula)、水青冈属(Fagus)、荚蒾属(Viburnum)、枣属(Ziziphus)、椴属(Tilia)、榛属(Corylus)、五味子属(Schisandra)、猕猴桃属(Actinidia)、南蛇藤属(Celastrus)、胡桃属(Juglans)、鹅耳枥属(Carpinus)、白蜡属(Fraxinus)、黄檗属(Phellodendron)等古老属,至今还是我国北方温带森林主要的或常见的成分。
我国现有特有植物属约321 属,其中半特有属(即其分布稍超出其分布区界线的)约占30%。特有、半特有属中也不乏乔灌木属,如金缕梅科的牛鼻栓属(Fortunearia)、半枫荷属(Semiliquidambar)、山白树属(Sinowilsonia),茜草科的绣球茜属(Dunnia)、香果树属(Emmenopterys),无患子科的文冠果属(Xanthoceras)、茶条木属(Delavaya)、伞花树属(Eurycorymbus)、对掌树属(Handeliodendron),紫树科的喜树属(Camptotheca),槭树科的金钱槭属(Dipteronia),蜡梅科的蜡梅属(Chimonanthus),榆科的青檀属(Pteroceltis),省沽油科的瘿椒树属(Tapiscia),猕猴桃科的藤山柳属(Clematoclethra),五加科的通脱木属(Tetrapanax),野茉莉科的秤锤树属(Sinojackia),芸香科的枳属(Poncirus),山茶科的团籽荷属(Apterosperma)、猪血木属(Euryodendron)、多瓣核果茶属(Parapyrenaria),菊科的蚂蚱腿子属(Myripnois),椴树科的海南椴属(Hainania)、滇桐属(Craigia)等。
根据中国特有属的分布型,代表各分布型的木本特有属可举例如下。
属华南分布型的有:水松、四药门花(Tetrathyrium,金缕梅科)、树柃、多核果(Pyrenocarpa,桃金娘科)、山铜材(Chunia,金缕梅科)、海南椴、华参(Sinopanax,五加科)等。
属西南分布型的有:华盖木(Manglietiastrum,木兰科)、马尾树、茶条木、栌菊木(Nouelia,菊科)等。
属西南-东南分布型的有:银杉、建柏、台湾杉、仪花(Lysidice,云实亚科)、任豆属(Zenia,云实亚科)等。
属西南-华中分布型的有:珙桐、金钱槭等。
属西南-华中-华东分布型的有:虎榛、钟萼树、喜树、秤锤树、青钱柳、杜仲等。
属华中-华东分布型的有:银杏、水杉、红豆杉、金钱松、蜡梅、牛鼻栓等。
属华北分布型的有:文冠果、蚂蚱腿子等灌木种。
属西北分布型的有:四合木属(Tetraena,蒺藜科)、沙冬青(Ammopiptanthus,豆科)、绵刺(Potaninia,蔷薇科)等耐干旱小灌木种。
属青藏高原-喜马拉雅分布的有:藏豆(Stracheya,豆科)等小灌木种。
属东喜马拉雅-中国东部分布型的有:穗花杉、水青树、猫儿屎(Decaisnea,木通科)、黄花木(Piptanthus,豆科)等。
属中国东部广布型的有:侧柏、青檀等。
我国特有科中的木本科有银杏科、珙桐科、杜仲科,半特有科中的木本科有钟萼树科、大血藤科、马尾树科、水青树科等。
从以上中国古老、孑遗和特有的木本科属情况可以看出,中国木本植物特有的和丰富的资源在世界上具有特殊地位。
第二节 中国森林分区及其植物区系背景
中国森林的区划按中国森林立地区划研究成果可区划为两大森林区域,即东部季风森林区域和西部内陆干旱山地森林区域。东部季风森林区域可分为9 个森林带、44 个森林区、107 个森林亚区;西部内陆干旱山地森林区域可分为1 个森林带、5 个森林区或亚区。
中国森林区的具体区划如下。
东部季风森林区域
I 寒温带森林带
I1 大兴安岭北部森林区
I1(1)伊勒呼里山北坡东部森林亚区
I1(2)伊勒呼里山北坡西部森林亚区
I1(3)大兴安岭北部东坡森林亚区
I1(4)大兴安岭北部西坡森林亚区
Ⅱ中温带森林带
Ⅱ1 大兴安岭南部森林区
Ⅱ2 小兴安岭森林区
Ⅱ2(1)小兴安岭北坡森林亚区
Ⅱ2(2)小兴安岭南坡森林业区
Ⅱ3 长白山山地森林区
Ⅱ3(1)长白山北部(完达山、老爷岭、张广才岭)森林亚区
Ⅱ3(2)长白山南部(长白山、千山)森林亚区
Ⅱ4 三江平原森林区
Ⅱ4(1)三江平原东部低湿地森林亚区
Ⅱ4(2)三江平原西部森林亚区
Ⅱ4(3)三江平原南部兴凯湖低地森林亚区
Ⅱ5 松辽平原森林区
Ⅱ5(1)松嫩平原东部森林亚区
Ⅱ5(2)松嫩平原西部森林亚区
Ⅱ5(3)辽河平原北部森林亚区
Ⅲ 暖温带森林带
Ⅲ1 辽东山东半岛森林区
Ⅲ1(1)辽东半岛森林亚区
Ⅲ1(2)胶东半岛森林亚区
Ⅲ1(3)鲁中南山地森林亚区
Ⅲ2 黄淮海平原森林区
Ⅲ2(1)辽河下游平原海河平原森林亚区
Ⅲ2(2)黄泛平原森林亚区
Ⅲ2(3)淮北平原森林亚区
Ⅲ3 华北山地森林区
Ⅲ3(1)燕山山地森林亚区
Ⅲ3(2)太行山北段山地森林亚区
Ⅲ3(3)太行山南段山地森林亚区
Ⅲ3(4)吕梁山森林亚区
Ⅲ3(5)中条山森林亚区
Ⅲ3(6)伏牛山北坡森林亚区
Ⅲ4 黄土高原森林区
Ⅲ4(1)黄土高原东部
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