丹霞地貌沟谷生态效应

以广东省丹霞山为研究实例,探讨丹霞地貌特殊的沟谷生态效应。结果表明,丹霞地貌的特殊沟谷生态效应体现在以下两个方面:第一是丹霞地貌演变过程中形成了众多石峰隆起和沟谷凹陷,特殊的地貌环境使得沟谷中的生态因子与其它非丹霞地貌开阔区域产生差异,小气候相对封闭,水湿条件极好,为喜高温高湿的热带物种提供了较好的生存环境;沟谷所处位置的地理环境,如四周崖壁的光滑程度会影响到太阳光反射到沟谷的光强,这些都会对沟谷中的温湿度产生影响。第二是丹霞地貌特殊的生态条件,为沟谷地带孕育出一批热带性较强的分类群提供了可能,与相近纬度的诸多植被相比,丹霞地貌植物区系热带性明显增强,热带分布区类型所占比重比同纬度区域要大10%以上,大多数沟谷中热带性物种分布现象比较明显,藤本分布较多,蕨类植物也较丰富,耐水湿的植物区系发育良好;这实际上造成了植物水平分布上的移位,使中亚热带区域中分布有南亚热带甚至热带区域的物种,出现了由于其特殊的沟谷地貌效应而形成的与其地貌条件保持协调和平衡的演替顶级群落类型,称为地貌顶级群落。

动态地植物学说的理论与实践

刘慎谔先生是中国著名的植物学家、生态学家和林学家,他在20世纪60年代初提出了动态地植物学理论。本文作者利用动态地植物学理论,研究了中国东北地区植被的几个焦点问题:(1)地带性顶极是动态地植物学核心问题,在一个地区只有一个地带性顶极,受大气候控制,其余的都是由局部环境条件影响下形成的非地性顶极。东北地区从东南向西北随着水分条件的变化出现湿润区、半湿润区和半干旱区,地带性顶极相应出现森林、森林草原和典型草原等地带性顶极植被类型。从南向北随着热量变化出现暖温性赤松(Pinus densiflora)-栎树(Quercus spp.)混交林、暖温性油松(Pinus tabuliformis)-栎树混交林、温性沙松(Abies holophylla)-红松(Pinus koraiensis)阔叶混交林、温性红松阔叶混交林和寒温性明亮针叶林等地带性顶极植被类型。除研究水平地带性顶极外,我们还研究了垂直地带性顶极或气候层顶极、前顶极和后顶极及其相互转化关系。(2)根据动态地植学中的极地苔原迁移路线,徐文铎发现了中国第2块苔原植被—大兴安岭亚高山苔原,进而澄清了在中国生态学和自然地理学领域中的山地苔原(mountain tundra)和山地冻原(mountain crymic)的基本概念和本质上的区别,发现东北山地苔原只起源于欧亚大陆北极苔原,是欧亚大陆极地苔原植物区系组成的一部分。(3)动态地植物学强调植物种的演变生态过程和物种正确鉴定的重要性。在生态环境非常脆弱的浑善克沙地发现了沙地云杉(Picea mongolica)新树种,由沙地云杉为建群种形成了超地带性顶极(post zonal climax),是陆地上非常特殊的森林生态系统类型。为系统研究沙地云杉生态系统组成、结构和功能,开展了沙地云杉生态环境、种的起源、分子生态、个体生态、种群生态、群落生态、生态系统生态、保护生态等基础研究。(4)动态地植物学说认为:大气候在不断变化,植被对全球气候变化反应敏感。植被与气候的关系是辩证统一的,有什么样的气候就应该有什么样的顶极植被,且在一个气候区内只能有一个地带性顶极植被。全球气候变暖给动态地植物学研究增加了新的内容,开拓了新的研究领域。地带性顶极植被受大气候控制,且是最敏感、最有代表性的植被类型。若未来气温升高2℃,则东北地区森林地带性顶极,除植被组成、结构和功能发生变化外,其分布格局变化较大,将向北迁移约443~708 km。草原地带性顶极向东迁移926 km。(5)植被区划是动态地植物学在生态建设中的应用。植被区划应该建立在植被地带性基础上,且要反映历史情况与过去的气候关系。高级区应以地带性顶极为主,低级区可以考虑非地性顶极植被类型。因此,植被区划是动态地植物学中最结合生产实践和永续利用自然资源的科学依据。我们根据动态地植物学中植被区划的原则、依据、指标和系统,开展了黑龙江省植被区划、中国东北植被区划和中国东北植被生态区划等研究。