2017年8月中旬,智利北部的沙漠地区出现罕见的丰沛降雨。之后,奇迹出现了,曾经不毛的沙漠,遍地野花绽放,俨然成为花的海洋(图5.1)。这片平常几乎看不到植物的“死亡之地”,为什么会短时间内变成花的海洋?其他沙漠中会出现类似的现象吗?
在地球表面,除了极端干旱、寒冷等地方,几乎都有植物生长。数量不等的不同种的植物,共同生长在一定的地方。我们把自然界成群生长的各种植物的整体,称为植被。天然形成的植被,如森林、草原、荒漠等,叫作天然植被;人工栽培和经营管理的植被,如经济林、人工草场等,叫作人工植被。
在新形成的裸地上,很快会有少数种的植物生长;植物生长过程中,也改造其生长的土壤、水分等环境条件,从而有更多种类的植物在此生长,直至形成稳定的植被。这样的过程,往往需要百年以上的漫长时光。
脚注:裸地指自然界没有土壤、没有植被的裸露地面。
在稳定的植被中,不同种类的植物群体,通过争夺阳光的生存竞争,占据一定的垂直空间,从而形成分层明显的垂直结构(图5.2)。一般而言,气温越高、降水量越多的地方,植被高度越大,植物种的数量越多,垂直结构越丰富。
天然植被一般按类型有规律地分布在适宜其生长的地方,并具有适应当地环境的特征。
校园树木调查应根据校园实际情况,可以小组合作的方式进行,也可独自进行。通过校园树木调查,体会因地制宜进行校园绿化的意义。
1. 实地观察并记录
按照一定的顺序,开展校园树木调查,对每株树木进行编号,并参照表5.1登记。
2.室内整理
(1)对于不认识的树木,可通过网络查询、查阅资料或请教相关人员等方式解决。
(2)统计每种树木的植株数量,并按数量由多至少排序。
3. 相关研究
(1)查阅资料,了解每一种树木生长所需的环境条件,如气温、湿度、光照、土壤等。
(2)查阅当地气温、土壤等信息。
(3)将每种树木生长所需的环境条件与当地环境条件比较,并结合经验把所有树种分为“当地树种”和“引进树种”两类。(4)针对“引进树种”类树木的生长状况(如良好或不佳),探究原因。
4. 提出合理化建议 可以“因地制宜绿化校园”为题,对校园绿化提出合理化建议。
森林植被类型多样。森林主要分布在热带和温带的湿润、半湿润地区。热带的森林类型主要有热带雨林,温带则分布着多种类型的森林。可以通过观察森林的垂直结构、生态特征等,认识不同森林的差异,感受大自然的丰富多彩。
•热带雨林主要分布在热带雨林气候区和热带季风气候区。这里终年高温、降雨丰沛,植物全年旺盛生长,森林呈深绿色,植物种类丰富、垂直结构复杂,有数量丰富的藤本植物、附生植物等。各月都有花开。常见茎花、板根等现象(图5.3)。
•常绿阔叶林常绿阔叶林(图5.4)主要分布在亚热带季风气候区和亚热带湿润气候区。这里夏季炎热多雨,冬季温和且无明显干季。森林常绿,乔木多革质叶片,大部分植物的花期集中在春末夏初。与热带雨林相比,垂直结构较简单,藤本植物、附生植物较少,少板根和茎花现象。
落叶阔叶林也称夏绿林,主要分布在温带季风气候区和温带海洋性气候区。这里夏季炎热或温暖,生长季节达4—6个月,冬季寒冷并延续3—4个月,且降水适宜。乔木叶片宽阔,春季发叶,秋冬季落叶(图5.5)。
•亚寒带针叶林主要分布在亚欧大陆和北美大陆的亚寒带地区。这里夏季短促、温和,冬季漫长、寒冷,发育了以松、杉类植物为主的针叶林(图5.6)。树叶缩小为针状,以抗寒抗旱。
红树林(图5.7)因由红树科植物组成而得名,主要分布在热带和亚热带淤泥深厚的潮间带,多见于海湾或河口地区。
红树林植物具有以下特点。
支柱根和板状根。红树林发育着密集的支柱根,支柱根自树干基部生出,逐渐下伸,最后插入土中,形成弓状的稳固支架,纵横交错,高度过人。有些树种发育明显的板状根,高30—50厘米。
呼吸根。红树林发育各种形状的凸出地面的呼吸根。呼吸根的外表有粗大的皮孔,便于通气,内有海绵状的通气组织,可贮藏空气。呼吸根具有很强的再生能力。
“胎生”。红树科植物的种子在还没有离开母树的果实时就开始萌发,长出绿色棒状的胚轴,长13—30厘米,下端粗大,顶端渐尖,到一定时候便和果实一起下落或脱离果实坠入淤泥中,数小时内即可扎根,生长成为独立的植株。胚轴组织疏松,含有空气,可长期漂浮海上而不失生命力。
发育可排盐分的腺体。
1.针对上述红树林植物的特点,分别说明其适应的环境条件。
2. 说明红树林对所在海岸地区生态环境的意义。
在热带和温带,当水分条件不能满足森林生长时,便出现以草本为主的植被,即草原;而在水分更少的干旱地区,则形成荒漠植被。可以通过观察植被特点,区分草原与荒漠,认识它们的环境特征。
热带草原(图5.8)一般分布在热带雨林一带的南北两侧。这里全年高温,分干湿两季。湿季降水丰沛,植物生长旺盛,草原葱绿。干季为4—6个月,降水稀少,草类枯黄。有的热带草原中散生着乔木或灌木。
温带草原(图5.9)地区夏季温暖,冬季寒冷,气候干燥。草原夏绿冬枯,植被高度较热带草原低,也会见到一些较为矮小的灌木。
从热带至温带,气候干旱地区的植被可统称为荒漠植被(图5.10—图5.11)。荒漠植物以旱生的灌木为主,具有耐长期干旱的形态和结构。也有些非旱生的短生命植物,当迎来合适的降水,即能完成生命活动的周期,如智利沙漠中的雨后花海。
2002年,在北京市精品公园评比中,皇城根遗址公园(图5.12)入选。皇城根遗址公园于2001年建成,长2.8千米,平均宽29米,在北京公园中无论名气、历史还是规模都很不起眼。可是,这座不起眼的公园,为什么能成为精品中的精品呢?从生态效益的角度看,皇城根遗址公园的绿化设计有四个方面值得称道。
全部选用当地树种。在此之前,北京新建公园的景观设计和绿化往往关注“好看”的树木,甚至选择南方的一些树种。
多树种混栽。据介绍,小小的皇城根遗址公园栽植70多种树木,从而改变了绿化采用单一树种或少数几种树种的做法。
乔灌草结合。皇城根遗址公园的绿化采用乔灌草结合的方式,绿化具有垂直层次,且地表的植被覆盖度很高,鲜见裸露地面。
绿化率高。公园总体绿化率在90%以上,改变了城市公园多大面积硬地广场的设计。皇城根遗址公园的绿化设计和良好的生态效益,为广大地区的植树造林提供了可供借鉴的成功经验。
乞力马扎罗山位于赤道与南纬3°之间,是非洲最高的山脉,有”非洲屋脊”之称,主峰基博峰海拔5895米,是非洲最高点。它的山顶终年布满冰雪,近年来冰川消融现象非常严重。乞力马扎罗山地区生长、栖息着热、温、寒三带的野生动植物。乞力马扎罗国家公园被列入《世界文化与自然遗产保护名录》。
思考:分析左图山顶周边色彩变化的原因。
学习指南:世界上主要的植被类型有哪些?分别具有什么典型特征?植被与自然环境之间存在什么关系?
提示:学习时请将图片与文字结合起来分析。本节的主要概念是植被。
地球上任何植物都不是单独存在的,在一定环境空间内生长的同一种植物的个体集群,称为植物种群;生活在一定区域内的所有植物种群,则称为植物群落。陆地表面分布着各种类型的植物群落,如森林、灌丛、草原和荒漠等。覆盖地表某一区域的植物及其群落,称为植被。植被分为自然植被和人工植被。
由于世界各地水分、热量和水热组合状况的差异,形成了不同的气候带。不同的气候带分布着不同的植被类型。
热带植被:主要包括热带雨林、热带季雨林、热带稀树草原等。
热带雨林主要分布在南北纬10。之间的南美洲亚马孙河流域、非洲刚果盆地、亚洲东南亚地区。
热带雨林是维持地球生态平衡的重要生态系统,热带雨林的盛衰消长直接影响着全球环境,保护热带雨林资源是当前最紧迫的全球生态任务之一。
热带稀树草原又称萨瓦纳,主要分布在热带较干燥的地区,具有十分独特的群落外貌。散生在草原中的旱生乔木多为矮生,多分枝,具有非常特殊的大而扁平的伞形树冠。典型植物为猴面包树。
亚热带植被:主要包括常绿阔叶林、常绿硬叶林和亚热带荒漠草原等类型。
常绿阔叶林是发育在亚热带地区大陆东岸湿润季风气候条件下的森林植被类型,主要分布在亚欧大陆东岸。
常绿硬叶林是在地中海气候条件下发育的典型植被,主要由硬叶的常绿乔木和灌木组成。叶坚硬革质,叶面常有茸毛或退化成刺,树皮粗糙。
亚热带荒漠草原在北半球位于热带荒漠北缘,主要由旱生灌木和禾草组成。
思考:常绿硬叶林坚硬的叶子是如何适应环境的?
温带植被:最具有代表性的类型有落叶阔叶林、针叶林和草原。
落叶阔叶林是由春夏季长叶、冬季落叶的乔木组成的森林植被类型,具有明显的季相变化。
针叶林,又叫泰加林,是寒温带典型的植被类型。在亚欧大陆和北美大陆北部,形成一条非常明显的亚寒带针叶林带。针叶林通常由单一树种构成,立木端直,树冠呈尖塔状,群落结构比较简单。
温带草原由低矮的旱生多年生草本植物或旱生小半灌木组成,是温带地区草原生态系统的基本组成部分,在亚洲、欧洲、北美洲、南美洲和非洲均有分布。北半球由于陆地面积大,其草原常呈带状分布。
寒带植被:苔原由极地(或高山)灌木、苔薛、地衣和多年生草本植物组成,是寒带典型的植被类型。
苔原根据其分布区域,分为极地苔原和高山苔原,前者位于极地地区,后者位于寒温带、温带山地和高原的高山地区。
以上世界植被类型均为自然植被。事实上,由于人类活动的影响,地球表面几乎所有的天然植被都或多或少地受到人为干扰,保存下来的天然植被已经很少了。
不同的自然环境形成的植被不同,不同类型的植被反过来也会对自然环境产生不同的影响。
思考:植被是自然环境的组成要素之一。如果自然环境中没有植被,将出现什么状况?如果植被受到严重破坏,自然环境会朝什么方向发展?
自然环境对植被的影响:决定某地区植被类型的根本因素是该地区的水分和热量以及二者的配合状况。不同的自然地理要素通过影响区域的水热状况从而对植被产生影响。
太阳辐射提供给地球的热量由赤道向两极有规律地减少,形成不同的温度带,由此形成了热带植被、温带植被、寒带植被等全球陆地植被基本格局。
由于距海远近不同,不同区域的水分条件存在差异。水分条件的差异也是造成不同区域植被类型差异的主要原因。例如,森林一般分布在湿润和半湿润地区,草原一般分布在半湿润、半干旱的内陆地区,荒漠一般分布在干旱地区。
其他自然地理要素导致的水热组合状况差异也会影响植被分布。例如,同处于北纬50°附近的亚欧大陆西岸和东岸的植被分别为温带落叶阔叶林和亚寒带针叶林,这是因为大陆西岸受北大西洋暖流的影响形成了温度较高、湿度较大的自然环境,而大陆东岸由于受到千岛寒流的影响形成了温度较低、湿度较小的自然环境。
植被对自然环境的影响:植被通过植物的光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气,使大气中二氧化碳含量减少,氧气的含量增加,从而影响大气的组成成分。植被的蒸腾作用可以增加大气湿度,调节局地气候。
植被的生长需要从士壤中吸收水分,植物根系具有保持水士的作用。在土壤微生物的作用下,植物的残落体变成土壤腐殖质,从而改变土壤的物理及化学性质。
植被经过长期作用能使区域地理环境朝着一定方向改变。森林植被具有调节气候、净化空气、涵养水源、保持水土和抵御风沙等作用。森林植被的破坏会引起局地气候的显著变化,使降水减少、空气干燥、气温年较差增大和水土流失加剧,甚至导致区域的沙漠化。草原也具有保持水土和防风固沙的作用。过度放牧会引起草场退化,植被覆盖度减小,最终导致局地沙漠化。植树造林、退耕还林(草)、退牧还草对改善区域生态环境起着重要作用。
名词链接:植被覆盖度指植被投影面积与植被分布区面积的比值,一般用百分数表示。
植被与环境的相互关系中,植被对其生长的环境,特别是对土壤条件、气候条件具有选择性。因此,一个地区的植被生长状况,通常是当地自然地理环境的综合反映。植被对自然地理环境有指示作用。例如,碱蓬只分布于盐碱土地区。有些植被还对环境污染具有指示作用。例如,海菜花多生长在深度4米左右温暖干净的水域,若水休稍有污染,它们就会成片死亡,甚至绝迹。
查阅资料,找出对自然地理环境有指示作用的植物还有哪些,并分析它们是如何指示自然地理环境的。
塞罕坝林场位于河北省‘围场满族蒙古族自治县的最北部,是世界上面积最大的人工林场。历史上,塞罕坝地区水草丰美,森林茂密,乌兽繁多。清朝康熙年间曾在此设立木兰围场,成为皇家狩猎之地。
从19世纪60年代开始,木兰国场开国放垦,树木被大肆砍伐,加之山火不断,到20世纪50年代初期,原始森林几乎荡然无存。
塞罕坝地处内蒙古浑善达克沙地南缘,是浑善达克沙地与北京所在的华北平原之间的一道绿色屏障,能有效阻挡风沙向南侵袭。如果说浑善达克沙地与北京之间有一扇门,塞罕坝就是那道门l习。防治风沙最有效的办法就是在塞罕坝植树固土,才巴森林植被恢复起未。1956年3月,我国开始有计划地绿化这片荒山荒地。1962年建立了塞罕坝林场。从1962年到2023年的61年间,塞罕坝地区的人们持续努力,在极其恶劣的自然条件和生态环境下,创造了沙漠变绿洲、荒原变林海的奇迹。塞罕坝林场的林地面积由建场前的1.6万公顷增加到7.7万公顷;森林覆盖率由建场前的门.4%提高到82%;林木总蓄积量由建场前的33.6万立方米增加到1036.8万立方米,增长了约31倍。塞罕坝林场资源总价值超过200亿元,每年带动当地实现社会总收入超过6亿元。如果按1米的林距排列,塞罕坝林场现有林木可绕地球赤道整整12圈。
2017年12月5日,塞罕坝林场的建设者荣获联合国环保最高奖项”地球卫士奖”。塞罕坝林场是我国生态文明建设的一个成功范例,是全球环境治理的”中国榜样”。
塞罕坝林场的这片绿水青山,已经成为真正的金山银山。
思考:1.塞罕坝林场的人工林对当地自然环境的影响有哪些?
2.周边地区的自然环境对塞罕坝林场的影响又有哪些?
_1根据材料和图片,从植被与自然环境关系的角度,分析热带雨林发育板状根和出现滴水叶尖现象的原因。
热带雨林中一些高大乔木的基部常常长有板状根,这是热带雨林的特有现象。这种突出地面的板状根就像一堵堵墙壁,常有一人多高,延伸数米。滴水叶尖在热带雨林植被中也较为常见,是指雨水顺叶尖流下的地理现象。
2根据给出的材料和图片,分析山顶矮曲林的生存环境是如何影响其植被特征的。
山顶矮曲林多分布在高山山顶或山脊,属常绿阔叶林植被类型。其生存环境为:山风强烈;日照少、气温低、气温的日变化大;云雾多、湿皮大;土层浅。其植被特征为:林木生长稠密,分枝低矮且扭壮;叶型为小型叶或中型叶,革质且多年毛等;树木弯曲变形或矮化,甚至句句在地面,然后倾斜向上生长。
3.查找资料,了解沙漠植物为了适应干旱的自然环境,其根、茎、日十具有什么特征。
课题2:检查进度搜集所在地区气候条件下典型植被的资料,说明植被和气候的关系。
内蒙古自治区地处我国北部,东西横跨经度约29°,自治区东部大兴安岭山地森林茂盛,中部分布有大面积的肥美草原,西部则是一望无际的荒漠。
1.根据图中照片,描述内蒙古自治区东部、中部、西部植被的特点。
2.想一想,为什么不同地区的植被会有如此大的差别?
植被是覆盖一个地区的各类植物群落的总称。植被分为自然植被和人工植被。自然植被有森林、草原、荒漠、苔原、草甸、沼泽等类型。自然植被是一定地区植物长期发展的产物,由于人类活动的强烈干扰,保存下来的自然植被已经很少。人工植被主要指各种农作物、人工林、人工草场、城市绿地等。
森林一般分布于湿润和半湿润地区,可分为热带雨林、热带季雨林、亚热带常绿阔叶林、亚热带常绿硬叶林、温带落叶阔叶林、亚寒带针叶林等。热带雨林是世界上发育最繁茂的植被类型,植物种类丰富,群落结构复杂。亚热带常绿阔叶林终年常绿,乔木多革质叶片,大部分植物的花期集中在春末夏初,秋季陆续进入果期。温带落叶阔叶林的乔木一般具有宽阔的叶片,夏季盛叶,冬季落叶,以减少水分及能量流失。亚寒带针叶林主要由耐寒的针叶乔木组成,以松、杉类植物为主,树叶为针状,以抗寒抗旱。
草原一般分布于半湿润、半干旱的内陆地区,可分为热带草原、温带草原等。热带草原位于干旱季节较长的热带地区,是以旱生草本植物为主,星散分布着旱生乔木、灌木的植被。热带草原具有极其独特的群落外貌。温带草原是多年生草本植物群落,通常以丛生禾草植物占优势,植物普遍存在旱生结构,如叶面积较小、叶片内卷等。
热带草原和温带草原均具有明显的季相变化,其原因是什么?
荒漠一般分布于干旱地区,可分为热带荒漠、温带荒漠等。荒漠的显著特点是植被稀疏,地表大面积裸露,植物种类贫乏,群落结构简单。
在自然界,任何植物都不是孤立存在的。在一定区域内,同种植物的全部个体形成种群;同一时间内生活在一定区域中各种植物种群的集合,构成植物群落。一般来说,在环境条件优越的地方,群落结构复杂,组成群落的高等植物种类丰富;在环境条件严酷的地方,只有少数高等植物能够适应,群落结构相对简单。植物群落可以随着环境的变化而发生改变,如随着降水量的增加,我国北部某些地区的半流动、半固定沙地逐渐固定,转化为固定沙地,其植物群落会发生相应的变化。而不合理的人类活动,比如草原地区的过度开发,可能导致草场的退化,植物群落的组成发生变化,进而发生荒漠化,草原退化成荒漠。
1.读图5-9、图5-10,查阅相关资料,扼要描述这些植被类型的群落特征。
2.阅读下列材料,完成相关任务。猴面包树又叫波巴布树,是非洲稀树草原中一种非常奇特的常绿乔木。当它果实成熟时,猴子就成群结队而来,爬上树去摘果子吃,“猴面包树”的称呼由此而来。猴面包树树干粗大,直径可达9米,最粗的树干基部圆周达50米,为世界上最粗的树木之一。猴面包树还是著名的长寿植物,树龄长达5000余年。
在巴西高原东北部,纺锤树特别引人注目,远远望去就像一个巨型的纺锤插在地里。纺锤树树干粗大,上下两端较小,最粗的地方直径可达5米。纺锤树疏松柔软的木质部是一个特殊的“储水室”,一棵大树可储水2吨左右。旱季来临,绿叶纷纷凋零,红花竞相绽放,这时,纺锤树就好似插着红花的特大花瓶。
(1)说出猴面包树、纺锤树分布地区的气候特征。
(2)议一议,猴面包树、纺锤树为什么都长有粗大的树干?
(3)你还了解哪些奇特的植物?向同学介绍这些植物的主要特征,以及它们是如何适应当地生态环境的。
植物在生活过程中,始终与周围环境进行着物质和能量的交换,因而环境必然影响到植物的各个方面。植物的形态和生活机能,以及它们的分布等,都紧密地依赖于所生活的环境。
在大尺度上,植被的分布主要决定于气候条件,特别是其中的热量和水分条件,以及两者的组合状况。由于太阳辐射提供给地球的热量,有从赤道向两极递减的规律性差异,因而形成了不同的气候带。受气候的影响,植被形成带状分布。在中纬度地区,从沿海到内陆,各地水分条件不同,植被分布发生明显的变化,由森林依次变为草原、荒漠。
在中尺度上,受地形的影响,植被随海拔升高而发生变化。在一定高度的山区,从山麓到山顶的水热状况随着海拔的增加而变化,形成山地垂直气候带。与此相应,植被出现垂直分带现象。
植被对地理环境的影响十分显著。就某个较小的区域而言,当砍伐森林、开垦坡地、过度放牧后,表面上是植被减少了,而实际上是整个地理环境受到影响。地表失去植被,拦截降水的功能下降,地表径流和地下水的形成过程会发生改变,地表极易发生水土流失,于是土壤趋于贫瘠化,绿色植物的光合作用减弱,对空气质量也会产生影响……这样的连锁反应,最终会导致整个地理环境的退化。所以,人们要特别重视以各种方式(例如植树造林)来恢复植被,以便改善整个生态环境。
随着气候条件按时间有规律地变化,植物也按一定顺序度过它的发育期:从开始积极的生命活动,经出蕾、开花、结实、营养期结束,直到休眠。这种现象叫作植物的“物候现象”。
同期物候的空间变化,可反映温度的空间分布趋势。如在我国东南部早春,从广东沿海至26°N附近的福建福州、江西赣州一带,纬度每北移1°,桃树始花日期平均推迟10天。同期物候在山区的垂直分布,可直观地反映山区气候的垂直变化。
如唐代诗人白居易的诗句“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,直观地体现了从九江到庐山上物候的垂直分布梯度。
1.如果你从海南岛出发,经琼州海峡,陆路旅行到黑龙江漠河,会依次看到哪些自然植被?如果你从北京向西一直旅行到乌鲁木齐,又会依次看到哪些自然植被?议一议,我国自然植被为什么会有这样的变化?
2.阅读下列材料,完成相关任务。保和岛位于菲律宾中部,深受热带季风气候的影响,当地森林茂密。但是,岛上1000多座高度在40~120米的石灰岩小山丘上却只长草不长树,形似草堆。每年热季,“草堆”干枯,转为褐色,犹如一排排巧克力摆放在大地上,“巧克力山”的称谓由此而来。
(1)从大尺度上来说,保和岛的植被类型是什么?
(2)讨论巧克力山只长草不长树的原因。
(3)巧克力山的最佳观赏时间为每年5月份。结合区域气候特征,分析其原因。
3.读图5-16,完成相关任务。
(1)据图归纳植物体的增长与气温的关系。
(2)苹果树性喜冷凉,如果将它栽培到低纬度平地或低纬度山区低洼谷地,其生长和繁殖就会受到阻碍。据图5-16,对这一现象进行解释。
经过多年努力,我国通过实施“三北”防护林建设、天然林保护、草原湿地恢复等一系列生态环境保护措施,初步建成横跨我国“三北”地区的生态屏障。土地荒漠化得到了有效控制,草原和林网生态逐步好转。
问题:图中有哪些植被类型?它们与自然环境有怎样的关系?
生物圈的范围,包括大气圈的下层、岩石圈的上层和整个水圈。它们好似一层薄薄的被套,包裹着整个地球表面。
生物圈对地表环境的形成和变化具有重要的作用和影响。例如,绿色植物通过光合作用,把无机物合成为有机物,同时把太阳能转变为化学能,储存在生物体内,并改变了原始大气的成分;各种生物通过新陈代谢使化学元素发生迁移,影响着水体的组成、土壤的形成和岩石的风化。
生物圈具有调节和稳定地表环境的作用。研究表明,尽管在地质历史上地表的环境曾经发生过一些不同时空尺度的变化,甚至还包括一些突变和灾变事件,但是地表的平均温度长期保持相对的稳定,始终围绕一个相对稳定的值(地面气温15℃左右)上下波动。原因在
于,地球表层系统具有自我调节的功能,这个自我调节功能来自地球生态系统——生物圈。
活动:绿色植物在太阳光照射下,利用水分和二氧化碳制造葡萄糖和氧气的过程,叫作光合作用。生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳、水等物质的过程,叫作呼吸作用。
说明光合作用和呼吸作用中,生物圈与其他圈层的物质交换过程。
绿色植物对地球上生物圈的存在和发展起着关键作用。人们把覆盖地表的植物群落称为植被,自然植被有森林、草原、荒漠等类型。
森林植被
森林植被是主要由树木组成的植物群落。典型的森林植被包括常绿阔叶林、落叶阔叶林和针叶林等。
● 常绿阔叶林常绿阔叶林是指主要由常绿的阔叶树组成的森林植被。所谓常绿就是一年四季常青。常绿阔叶林一般分布在温暖湿润的热带、亚热带气候区。常绿阔叶树树冠浑圆,树叶叶面多呈革质,表面光滑、无绒毛,质地较硬。樟树、椰子树等是常见的常绿阔叶树种,因此樟树林、椰子林等都是常绿阔叶林。
● 落叶阔叶林落叶阔叶林是指主要由落叶的阔叶树组成的森林植被。落叶阔叶林夏季葱绿,冬季落叶。落叶阔叶林通常分布在湿润、半湿润的温带气候区。落叶阔叶树叶片多呈纸质,宽而薄。常见的落叶阔叶树种包括桦树、杨树、柳树、榆树、银杏树等。
● 针叶林针叶林是指主要由针叶树组成的森林植被。其分布比较广泛,从寒温带、温带到亚热带、热带都有分布。大规模成片分布的针叶林,主要分布在寒温带(亚寒带)气候区,其北界就是森林的北界。针叶树的叶子呈针状,如松树、杉树等。针叶树包括常绿和落叶、耐寒和耐旱、喜温和喜湿等不同类型。亚寒带针叶林通常称为北方针叶林,也称泰加林,主要由云杉、冷杉、落叶松等一些耐寒树种组成。主要由落叶松组成的称为明亮针叶林,主要由云杉、冷杉组成的称为暗针叶林。
草原植被
草原植被是在较干旱环境下形成的以草本植物为主的植被,主要分为热带草原和温带草原两大类。
● 热带草原 热带草原是指热带地区的草原植被。其主要分布在南北纬10度到20度的热带大陆上。这里年降水量500~1000毫米,降水主要集中在湿季,干季几乎没有雨水。热带草原的植物具有很强的耐旱性,通常是成片的高草中点缀着零星的树木,湿季时郁郁葱葱,干季时一片凋萎。植被显著的季节变化,往往引起动物的大规模迁徙。
● 温带草原温带草原是指温带地区的草原植被。其主要分布在温带半湿润、半干旱地区。这里年降水量一般不足400毫米,且主要集中在夏季。温带草原群落结构简单,几乎没有树木,仅有草本层。植物具有耐旱的特征,且“一岁一枯荣”。
荒漠植被
荒漠植被是指植物覆盖稀疏、种类单一的地面景观。主要分布在热带、亚热带以及温带的干旱气候区。为适应严酷的生态条件,有的植物叶面缩小或退化,呈鳞片状、刺状或无叶,以减少水分蒸腾;有的具肉质茎或叶,以贮存水分;有的茎叶覆盖茸毛,以抵抗灼热;大多数植物根系发达,以利于从深层土壤中吸收水分。荒漠植被生产量很低,生物质积累缓慢。
人工植被是人类利用自然、改造自然,经过长期选择、栽培的植物群落的泛称。
人工植被已经被广泛应用于人类生产生活的许多方面,例如粮食、水果、蔬菜、木材等的生产,城镇乡村的绿化美化,荒漠化的防治,堤坝防护及道路养护等。
常见的人工植被有果园、菜园、花园、稻田、麦地等,还有人工的竹林、杉木林、松木林、桦木林、柳木林等。
活动:1.要判别常绿阔叶林和落叶阔叶林,在什么季节比较容易?
2.在夏季,如何判别常绿阔叶林和落叶阔叶林?
活动 1. 读图2-3-1 ,说出其中植被的类型。
2. 图2-3-10是一张在冬季拍摄的照片,请分析它反映的植被类型。
环境对植被的影响
植物的种类与分布深受自然环境的影响。在自然环境要素中,对植物影响最大的是气候。不同的热量、降水及组合状况,决定了不同的植物种类和植被特点。在热量条件满足植物生长的情况下,降水丰富的地区往往形成森林植被,降水较少的半干旱地区往往形成草原植被,降水稀少的干旱地区往往形成荒漠植被。植物的种类及分布除与气候有关外,还受土壤、地形等因素影响。同样处在亚热带气候区,碱性土壤利于紫薇等植物生长,酸性土壤则利于马尾松、茶树等植物生长。海拔不同也会引起植物种类和植被类型的不同。
植物生长依赖于环境,因此植物的生长状况及分布可以反过来指示环境。例如,苔藓植物的分布能反映阴湿环境,铁芒萁的分布指示酸性土壤环境,碱蓬的分布指示碱性土壤环境等。
植被对环境的影响
植被对地表环境的影响也非常显著。以森林植被为例,其群落结构复杂,与环境之间的物质循环和能量交换非常活跃,因此形成以下功能:
●固碳释氧,净化空气。森林生态系统中的生产者,能大量吸收
二氧化碳,释放出氧气,且能吸收有害气体,释放负离子。
●涵养水源,保育土壤。森林对降水的截留、吸收和贮存,可以
增加可用水量,净化水质,调节径流。植物根系可以减少土壤侵蚀,改善土壤结构。
●积累营养物质,保护生物多样性。森林在生长中积累了大量营
养物质,为人类及其他生物提供了食物。
●防风固沙,减轻灾害。森林可以降低风速,减轻风沙、台风、霜冻等灾害。