关于针叶林介绍

关于针叶林介绍,第1张

关于针叶林介绍

[拼音]:zhenyelin

[外文]:coniferous forest

以针叶树为建群种所组成的各类森林的总称。包括常绿和落叶,耐寒、耐旱和喜温、喜湿等类型的针叶纯林和混交林。主要由云杉、冷杉、落叶松和松树等属一些耐寒树种组成。通常称为北方针叶林,也称泰加林。其中由落叶松组成的称为明亮针叶林,而以云杉、冷杉为建群树种的称为暗针叶林。横跨欧、亚、北美大陆北部的针叶林属寒带和寒温带地区的地带性森林类型,是世界最大的原始针叶林,也是世界最主要的木材生产基地。(见彩图)

分布

针叶林广泛分布于世界各地,而以北半球为主。北以水平树木线以北的极地冻原为界,南接针阔混交林。主要分布地区如下。

欧亚大陆

分布范围自北欧的斯堪的纳维亚半岛,经芬兰、苏联欧洲部分北部,越乌拉尔山,经西伯利亚、中国黑龙江到堪察加、库页岛和日本北部。由于北大西洋暖流影响,欧亚大陆的北方针叶林西部南界纬度较高,约为北纬60°左右,向东逐渐南移,到太平洋西岸,下降至45°,形成西端狭而东部宽的楔形分布。

北美大陆

分布范围自阿拉斯加起,分为两个亚带:一向东南经加拿大的育空地区,沿落基山脉东侧南下,至五大湖区北缘,再沿圣劳伦斯河谷北上到拉布拉多和纽芬兰。形成两端高中段低的弓形分布的北美北方针叶林;另一向南经加拿大的育空地区和不列颠哥伦比亚省,沿太平洋东岸的喀斯喀特山系、落基山系的高海拔地带并行南下,直到北纬35°左右,其北端为北方针叶林,南部为山地垂直带针叶林,断续形成南北走向钳形分布的北美西部山地针叶林。在中、低纬度地区,由于针叶树种生态特性的差异和人为影响,或在较高海拔地区形成垂直地带性的针叶林,或以非地带性呈片状和岛状,分布于各气候带的山地、丘陵和平地。在山区垂直地带上,针叶林分布最高。耐寒针叶林为上限森林,下限与山地针阔混交林连接。

南半球

巴西南部高原、智利、阿根廷、澳大利亚东部、新西兰和新几内亚等有由南洋杉 (Araucaria)、贝壳杉(Agathis)、罗汉松 (Podocarpus)或陆均松等属树种组成的小片针叶林。此外还有自北半球引种的辐射松(Pinus radiata)、湿地松(P.elliottii)、火炬松(P.taeda)等人工针叶林。

自然环境

针叶林分布地区广的气候、土壤条件差异大。欧亚和北美的北方针叶林区有明显的大陆性气候特点:冬季长而严寒,夏季短而湿润;最冷月份气温在西伯利亚低至-52℃,北美北部可低至-70℃,日平均温度在10℃以上的仅有30~120天;年降水量变化在300~600毫米之间。沿海地区因海洋的影响,温度及降水量均高于内陆。在中低纬度地区,高山耐寒针叶林的气候条件约相当于北方针叶林区,低山、丘陵、平原的针叶林的气候条件与所在地带气候大体一致。

北方针叶林的土壤灰化作用明显。云杉、冷杉林下的土壤以山地灰棕壤为主。在高山上部也可有山地漂灰土,以及零散的各类沼泽土和草甸土。土层内有灰化层、潜育层或冰冻层。在寒冷湿润条件下,北方针叶林和高山针叶林的林下苔藓层发达,积成厚层粗腐殖质,土壤呈酸性反应,肥力较低。分散在各气候带的低山丘陵针叶林土壤则属于该地带的土壤类型。

组成

针叶林的树种多,分布广,组成差异大。

北美针叶林

白云杉 (Picea glauca)、黑云杉(P.mariana)是横跨大陆东西的优势种。在西部的北方针叶林以北美云杉(P.sitchensis)、高山冷杉(Abies lasiocarpa)等为主。向南树种增多,有花旗松(Pseudotsuga menzesii)、巨冷杉(Abies grandis)、北美乔柏(Thuja plicata)、巨杉(Sequoiadendron giganteum)、北美红杉(Sequoia sempervirens) 等树种,形成大小不等的纯林或混交林。在墨西哥山地有危地马拉冷杉(Abiesguatemalensis)、墨西哥白松(Pinus ayacahuite)、墨西哥柏木(Cupressus lusianica) 等。在北方针叶林的中、东部则有香脂冷杉 (Abiesbalsamea)、加拿大铁杉 (Tsuga canadensis)、美国五针松(Pinus strobus)等;向南经过阿巴拉契亚山系到南方松林区,有铅笔柏(Juniperus virginiana)、矮松 (Pinus virginiana)、刚松(P.rigida)、湿地松等。在低湿或沼泽地方,还有落羽杉组成的小片针叶林。此外,在中美地区有加勒比松、卵松、热带松等。

北方针叶林西段

主要由欧洲云杉 (Picea abies)、欧洲冷杉(Abies alba)、欧洲赤松(Pinus sylvestris)、欧洲落叶松(Larix decidua)等树种组成。向南,在阿尔卑斯山和喀尔巴阡山,落叶松和冷杉林分布于海拔120~2300米的地带。比利牛斯山的针叶林则由山地松(Pinusuncinata)所组成。在南欧山地还有欧洲黑松(P.nigra)。在克里木半岛有克里木松(P.nigra var. caramanica)。在巴尔干半岛,主要是南欧冷杉(Abies cephalonica和罗德曼冷杉(A.nordmanica)林。此外在非洲北部的阿特拉斯山以及亚洲小亚细亚半岛、黎巴嫩、阿富汗直至喜马拉雅山有雪松(Cedrus deodara)组成的山地针叶林。分布在地中海周围的针叶林,有较耐旱的阿列波松(Pinus halepansis)、海岸松(P.pinaster)、意大利石松(P.pinea)、直立球松(P.brutia)、地中海柏木(Cupressus sempervirens) 以及南至非洲北部高山的阿尔及利亚冷杉Abies numidica)等。

北方针叶林东段

主要由新疆落叶松(Larix sibir-ica )、兴安落叶松(L.gmelinii),以及欧洲赤松、新疆冷杉 (Abies sibirica)和新疆云杉(Picea obovata)等树种组成。在日本,北海道的针叶林中以萨哈林冷杉(Abies sachalinensis)、鱼鳞云杉(Picea jezoensis)等为主;在本州中部高山针叶林中以韦氏冷杉 (Abies veitchii)、本州云杉(Piceahondoensis)和异叶铁杉(Tsuga diversifolia) 等为主; 在本州南部和四国山地以日本冷杉、日本铁杉 (T.sieboldii)等林为主。此外,组成小面积天然林或大面积人工林的针叶树种的还有赤松、日本柳杉、日本落叶松、日本扁柏、罗汉柏(Thujopsisdolabrata)等。朝鲜半岛的针叶林由红松、赤松、红皮云杉(Picea koraiensis)、臭冷杉(Abiesnephrolepis)和长白落叶松(Larix olgensis)等组成。亚洲南部的针叶林主要分布在喜马拉雅山南坡不同的海拔地带,由云杉、冷杉、落叶松、铁杉、松、雪松、紫杉 (Taxus)、柏木、圆柏等属的树种组成。东南亚地区也有少量针叶林分布,主要是陆均松、罗汉松、贝壳杉等喜热树种。

中国针叶林

其植被类型既有欧亚大陆北方针叶林共有的成分,又有中国特有的属种,约有30个属,175种和26个变种。主要树种分别属冷杉、云杉、松、落叶松、黄杉、铁杉、油杉、柏木、圆柏、福建柏、杉木、柳杉、水杉、水松、台湾杉(Taiwania)、翠柏、扁柏、罗汉松、金钱松、陆均松、三尖杉、红豆杉、榧树 (Torreya)等属。其中水杉、水松、金钱松、银杉和白豆杉 (Pseudo-taxus chinensis)等为中国特有。按分布环境和区系组成,可分为寒温带、温带、亚热带和热带等针叶林。

(1)寒温带针叶林。也称寒温性针叶林。由云杉、冷杉、落叶松、松和圆柏等属的树种组成,分布在中国的东北、华北、西北、西南以及台湾等山地高寒地带,成为高纬度和高海拔的上限森林,分布的海拔高度由北而南、从东到西逐渐上升。大兴安岭和阿尔泰山的针叶林是欧亚大陆北方针叶林的南延部分。大兴安岭针叶林主要是兴安落叶松纯林,间杂少量的其他树种。阿尔泰山针叶林有西伯利亚落叶松、西伯利亚冷杉、西伯利亚云杉和西伯利亚红松等的纯林或混交林。东北针叶林还有分布在小兴安岭、长白山和张广才岭等地1600米以上山地,由长白落叶松、鱼鳞云杉、红皮云杉和臭冷杉组成的混交林或小片纯林,杂有少量的其他树种。华北针叶林主要分布在五台山、吕梁山、太行山、燕山等地的1600米以上山地,多为华北落叶松纯林和小片白杆及青杆的混交林。在西北,雪岭云杉 (Picea schrenkiana)是中国荒漠山地分布最广的针叶林,在天山、昆仑山西部和准噶尔西部海拔1500~2800米的地带上,形成一条断续连绵的森林带。云岭云杉多为纯林,偶混有其他树种,在甘青地区,青海云杉 (P.crassifolia)纯林分布在祁连山东段 2400~3400米的阴坡上,而祁连山圆柏(Sabinaprzewalskii)纯林则分布在等同海拔高度的阳坡上。在半阴坡上常伴生有山杨 (Populus davidiana) 和红桦(Betula albo-sinensis)。紫果云杉(Picea purpurea)纯林遍布于青海东部和甘肃白龙江上游,其分布高度为3000~3800米,偶伴生其他树种。太白落叶松 (Larix chinensis ) 是秦岭山地最高限的针叶林, 分布在海拔3100~3600米之间,杂有少量其他树种。秦巴山地针叶林还有巴山冷杉(Abies fargesii)纯林及与其他冷杉、云杉、铁杉、落叶松、桦树、槭树混生的混交林,多局限于山头。西南高原山地是中国高山针叶林类型最多的地区,在海拔3000~4450米垂直地带的山顶、山脊、山坡、山谷,形成断续的带状、片状或块状森林。生长较干旱贫瘠生境的落叶松林有红杉 (Larix potaninii)、四川红杉(L.mastersiana)、喜马拉雅红杉 (L.himal-aica)、怒江红杉(L.speciosa)、大果落叶松(L.pota-ninii var.macrocarpa)、西藏红杉(L.griffithiana)等,其中又以西藏红杉分布最广。常绿针叶林分布于湿润肥沃的地方,有黄果冷杉(Abies ernestii)、长苞冷杉(A.georgei)、鳞皮冷杉(A.squamata)、西藏冷杉、苍山冷杉(A.delavayi)、岷江冷杉(A.faxoniana)、川滇冷杉(A.forrestii)、丽江云杉(A.faxoniana)、林芝云杉、川西云杉(P.likiangensis var. balfouriana)、麦吊杉(P.brachytyla)等纯林或混交林,其中以黄果冷杉分布范围最大;长苞冷杉垂直分布最高,幅度最广,下限为2900米,上限达4450米。此外,还有零星散生的小片圆柏林。上述针叶林中还伴生有其他树种。台湾省中央山脉海拔 3000米以上的垂直带上有大片的台湾云杉 (P.morrisonicola)和台湾冷杉(Abies kawakamii) 纯林, 其次为台湾铁杉(Tsug a formosana)和高山柏Sabina squamata) 混交林。中国北方针叶林和低纬度山地高寒地带的针叶林水平分布地区差距很大,但其寒冷干旱的气候条件、建群树种的生态特性及其林冠下的生态环境非常近似,其伴生植物的属种也大多相同,如杨树、桦树、槭树、悬钩子、绣线菊、荚蒾、溲疏等。草本植物共有的属更多,如早熟禾、羊茅、鹅冠草、嵩草、酢浆草、鹿蹄草、繁缕等。在暗针叶林的阴湿条件下,苔藓植物异常发达,如塔藓、树藓、泥炭藓和悬挂在树枝上的松萝等,也是不同地带暗针叶林所共有的。然而西南山地暗针叶林由于高山辐射较强,冬季温度较高,出现南方植物属种如箭竹、篠竹等,是大熊猫的主要食物。

(2)温带针叶林。也称温性针叶林。分布在温带、暖温带落叶阔叶林地区的平地、丘陵、低山以及亚热带、热带的中山垂直地带。零星散生。主要由松属、柳杉属、侧柏属的树种组成,常有阔叶树种混生或人工纯林。东北有红松、长白松等;华北有赤松、白皮松、油松、侧柏等;西部山有华山松、巴山松、高山松等;华东有黄山松、柳杉、金钱松、黄杉等。其中油松林在温带分布最广,侧柏几乎遍及全国,华山松在西南山地分布最广,台湾松是华东特有种。

(3)亚热带针叶林。分布在亚热带常绿阔林区的平地、丘陵和低山,由喜温暖、湿润的针叶树种组成。在华东、华中、华南主要有马尾松、华南五针松(Pinuskwangtungensis)、杉木、柳杉、柏木、竹柏(Podocarpusnagi)、油杉(Keteleeria fortunei)、江南油杉(K.cyclolepis、铁坚杉 (K.davidiana)、福建柏、扁柏、银杉、水杉等。在西南有乔松(Pinus griffithii)、云南松(p.yunnanensis)、思茅松(P.kesiya var .langbianensis)、滇油杉(Keteleeriaevelyniana)、巨柏(Chamaecyparis gigaanteus)、冲天柏(Cupressus duelouxiana)、岷江柏木(C.chngiana)等。其中马尾松、杉木、柏森覆被面积最大,多成纯林,并广泛为人工栽培。云南松为云贵高原重要的天然和人工针叶林。大部分亚热带针叶树或为零星小片或与阔叶树混生一起。此外,还有引自北美的湿地松、火炬松、池杉(Taxodium ascendens)等的人工林。伴生的乔、灌木主要有茶科、樟科、壳斗科、杜鹃花科、桃金娘科、五加科、竹亚科等。草本植物有禾本科、菊科、莎草科、石松科、莲座蕨科、椤科等。

(4)热带针叶林。也称热性针叶林。分布在中国南部热带雨林和季雨林的平地和低山,成大片的只有南亚松(Pinus latteri) 林,其他为零星的陆均松林和鸡毛松(Podocarpus imbricatus)林。

结构

林内常伴生有毛叶青冈、黄杞、厚皮树、野牡丹、山芝麻等,常见草本植物有黄茅、石茅草等。林冠稀疏处芒萁占优势。针叶林因树冠多呈锥形和塔形,林冠上层表面多呈锯齿状起伏。不同针叶树树种的耐荫性不一,并有常绿和落叶差别,季相变化和结构特征也因之而异。落叶松为喜光松种,耐寒耐旱,树冠稀疏,冬季落叶,在寒冷瘠薄的气候土壤条件下形成单层纯林,林冠开朗,林内透光度大,林下仅有灌木、杂草层,是针叶林中结构最简单的类型。云杉、冷杉为常绿耐荫树种,枝叶密集、林冠浓厚,在寒冷和湿润的气候和肥沃土壤条件下形成纯林或云杉、冷杉混交林,林冠单层而厚,常年郁闭,透光量小,活地被物层以苔鲜为主,灌木草类较少。由于林内空气湿度大,松干松枝上常附生有大量的藓类植物和各种松萝。一般由阳性树种组成的针叶林林冠开阔,林中常有耐荫树种侵入伴生,林下灌木草本也大量存在,形成复层针叶林。但人工针叶林不论其成林树种的特性如何,总有单层纯林,结构简单。

针叶林的树种从北方到南方,从高海拔到低海拔逐渐增多,结构也渐趋复杂,从纯林转变为混交林,并渗杂阔叶树而为针阔混交林,从单层林转变为复层林,林下植物也逐渐增多,形成下木层、灌木层和草木层。在热带和亚热带地区的针叶林中还有藤本植物和各种层外植物。

发展演替

在自然条件下,各种类型的针叶林相当稳定,具有较强的自然调节能力。在寒带、寒温带和中低纬度垂直高寒地带的严峻气候条件下,云杉、冷杉、落叶松和松属的一些耐寒松种处于绝对优势地位,组成针叶纯林。属于地带性的森林顶极群落,具有强大的林内天然下种更新能力,稳定性最大。但不合理采伐和反复烧垦会破坏生态环境,导致喜光耐旱树种入侵,出现针叶林的逆行演替。云杉、冷杉林受到严重破坏后,通常被桦、杨之类阳性阔叶树所代替。但经过长期的前进演替,仍可恢复为云杉、冷杉林。在针叶林与其他植被类型接壤或过渡地带,即使没有人为干扰,树种更替和森林演替也普遍存在。

有些强阳性针叶树种,如落叶松和一些松树能在阳光充足的裸露地或采伐迹地上天然更新,起先锋树种作用,为耐荫树种入侵生长创造条件,向前进演替方向发展,形成稳定性较大的森林类型。

许多人工针叶林,如红松、赤松、樟子杉、落叶松、马尾松、云南松、杉木、柳杉、水杉林以及湿地松、火炬松、池杉林等都以抚育方式消除入侵树种,维持其组成结构,控制其发展演替,以达到木材生产的目的。在放弃经营管理的情况下,则又恢复演替运动。杉木林是中国亚热带低山丘陵地区面积最大的人工针叶林,是在烧垦常绿阔叶林和灌丛的基础上人工营造而成,通过人工抚育来维持其纯林结构。经过1~2次采伐撂荒后,常绿树种就大量入侵,逐渐向地带性的森林顶极群落──常绿阔叶林过渡。

开发利用

针叶树的树干高大通直,材质优良,纤维细长,可作建筑、车辆、船舶、枕木用材,以及造纸和民用工业的原料。不少国家还对速生、优质的针叶树进行良种选育,集约经营,作为主要用材林。中国针叶林是中国森林资源最主要的组成部分,其木材蓄积量占全国森林总蓄集量的65%。此类树种的主要副产有松脂、冷杉胶、松子、松树花粉、柏树种仁等,是医药、化工、轻工、食品等工业的原料。针叶林中还生长有可供食用和药用的野生植物,以及珍贵的皮毛兽紫貂等。大多数针叶树能散发芬芳香气,具有杀菌和净化空气的作用。针叶林可辟为森林公园,用作旅游、疗养场所;对涵养水源、保持水土也有重要作用。

参考文章

  • 北美洲的亚寒带针叶林与亚洲同类型植被相比有何异同?地理知识

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