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森林生態系統中分解速率最高

發布時間: 2021-02-20 13:09:17

㈠ 森林生態系統的主要特徵是怎麼樣的

世界上所有森抄林生態系統保持著最高的物種多樣性,是世界上最豐富的生物資源和基因庫,熱帶雨林生態系統就有200萬~400萬種生物。我國森林物種調查仍在進行中,新記錄的物種不斷增加。如西雙版納,面積只佔全國面積的2‰,據目前所知,僅陸棲脊椎動物就有500多種,約佔全國同類物種的25%;又如我國長白山自然保護區植物種類亦很豐富,約占東北植物區系近3000種植物的1/2以上。

森林生態系統比其他生態系統復雜,具有多層次,有的多至7~8個層次。一般可分為喬木層、灌木層、草本層和地面層等4個基本層次。明顯的層次結構,層與層縱橫交織,顯示出系統的復雜性。

森林中還生存著大量的野生動物,有象、野豬、羊、牛、嚙齒類、昆蟲和線蟲等植食動物;有田鼠、蝙蝠、鳥類、蛙類、蜘蛛和捕食性昆蟲等一級肉食動物;有狼、狐、鼬和蟾蜍等二級肉食動物;有獅、虎、豹、鷹和鷲等凶禽猛獸;此外還有雜食和寄生動物等。因此,以林木為主體的森林生態系統是個多物種、多層次、營養結構極為復雜的系統。

㈡ 生物多樣性最豐富的生態系統是森林生態系統嗎

在陸地生態系統中,森林生態系統相對的生物多樣性是最豐富的,森內林中的熱帶雨林生容態系統是陸地生態系統中生物多樣性最高的。
在水域生態系統中,濕地生態系統(如紅樹林)與珊瑚礁生態系統是生物多樣性比較高。
這個問題其實應該有一些限定條件才能回答,籠統地說生物多樣性最豐富的生態系統是森林生態系統這種說法不科學。

㈢ 全球森林生態系統中 物種最豐富的是____,凈初級生產力水平最高的是____,保存最好的是____

全球森林生態系統中物種最豐富的是熱帶雨林,
凈初級生產力水平最高的是河口,
保存最好的是黃河三角洲濕地生態系統。

㈣ 森林生態系統中一條食物鏈

(1)數食物鏈時,應從生產者--草開始,沿著箭頭向上到最高級消費者.生產者→初級消費者→次級消費者…注意起始點應該是生產者.圖中的食物鏈有;①草→兔→鷹②草→兔→狐③草→鼠→狐④草→鼠→鷹⑤草→鼠→蛇→鷹.其中最長的是:草→鼠→蛇→鷹.
(2)本題圖中有草,能進行光合作用製造有機物,屬於生產者,兔、狐和鷹等動物直接或間接的以植物為食屬於消費者,所以要想構成一個完整的生態系統的生物部分還缺少的是分解者和非生物部分.
(3)由該食物網簡圖可知:鷹和蛇之間除捕食關系外,它們還都捕食鼠,所以還是競爭關系.
(4)一般情況下,各成分的數量和所佔比例會維持在相對穩定狀態,這就是生態平衡.生態系統在一定范圍內自身具有一定的調節能力;在食物鏈中,任何一種生物數量的變化,都會引起生態系統其他生物數量的變化.若狐和鷹的數量減少,野兔和鼠就會因失去天敵的控制而數量增加,導致生態平衡的破壞.所以對草的影響是先減少後增多.
(5)一個完整的生態系統包括生物部分和非生物部分,陽光、養料、水分等都能影響樹林中生物的生活,它們屬於非生物因素.
故答案為:(1)5;草→鼠→蛇→鷹;
(2)分解者;
(3)捕食、競爭;
(4)先減少,後增多;
(5)非生物

㈤ 森林生態系統是什麼

森林生態系統是地球上陸地生態系統的主體,在維持地球與生態平衡中起專著關鍵的無法替代的屬作用,它是人類賴以生存和發展所必需的環境條件。隨著社會經濟的發展和人們認識的提高,人們發現森林的生態功能價值將隨著社會的發展越來越顯現,是人類持續發展所必不可少的。

森林生態系統指以森林為主要生產者的陸地生態系統。森林生態系統是陸地生態系統中面積最大、結構最復雜、功能最穩定、生物量最大的生態系統。其基本特徵如下:

(1)為濕潤氣候下演替所形成的頂極平衡狀態,生物種類及其生活型類別最豐富,系統最基本的成分是喬木和其他木本植物。

(2)層次結構、層片結構和營養結構復雜,食物鏈縱橫交叉構成復雜的食物網,環境空間以及營養物質利用充分。

(3)生產力最高、生物量最大(大約是陸地生物量的90%)。

(4)對自然環境具有很強的自然調節能力,特別是調節氣候、涵養水源、凈化空氣、保持水土、防風固沙、吸煙滯塵、改變區域水熱狀況等方面有著突出的作用。此外,對人類生產和生活也具有重要意義。

森林生態系統可按植被類型的不同加以區別為熱帶雨林生態系統、亞熱帶常綠闊葉林生態系統、溫帶落葉闊葉林生態系統、寒溫帶針葉林生態系統,等等。

㈥ 森林生態系統包括地球上的全部()以及他們所生活的環境中的全部()

森林生態系統(Forest Ecosystem):
是以喬木為主體的生物群落(包括植物、動物和微生物)及其非生物環境(光、熱、水、氣、土壤等)綜合組成的生態系統。是生物與環境、生物與生物之間進行物質交換、能量流動的自然生態科學。

組成:
分熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林和寒溫帶針
葉林等生態系統。是陸地上生物總量最高的生態系統,對陸地生態環境有決定性的影響

內容:
森林生態系統分布在濕潤或較濕潤的地區,其主要特點是動物種類繁多,群落的結構復雜,種群的密度和群落的結構能夠長期處於穩定的狀態。
森林中的植物以喬木為主,也有少量灌木和草本植物。森林中還有種類繁多的動物。森林中的動物由於在樹上容易找到豐富的食物和棲息產所,因而營樹棲和攀緣生活的種類特別多,如犀鳥、避役、樹蛙、松鼠、貂、蜂猴、眼鏡猴和長臂猿等。
森林不僅能夠為人類提供大量的木材和都中林副業產品,而且在維持生物圈的穩定、改善生態環境等方面起著重要的作用。例如,森林植物通過光合作用,每天都消耗大量的二氧化碳,釋放出大量的氧,這對於維持大氣中二氧化碳和氧含量的平衡具有重要意義。又如,在降雨時,喬木層、灌木層和草本植物層都能夠截留一部分雨水,大大減緩雨水對地面的沖刷,最大限度地減少地表徑流。枯枝落葉層就像一層厚厚的海綿,能夠大量地吸收和貯存雨水。因此,森林在涵養水源、保持水土方面起著重要作用,有「綠色水庫」之稱。

優勢和特點:
在地球陸地上,森林生態系統是最大的生態系統。與陸地其他生態系統相比,森林生態系統有著最復雜的組成,最完整的結構,能量轉換和物質循環最旺盛,因而生物生產力最高,生態效應最強。具體地說,它具有以下的一些特點和優勢。
(1)森林占據空間大,林木壽命延續時間長。森林在占據空間方面的優勢表現在3個方面,一是水平分布面積廣,中國北起大興安嶺,南到南海諸島,東起台灣省,西到喜馬拉雅山,在廣闊的國土上都有森林分布,森林佔有廣大的空間。二是森林垂直分布高度,一般可以達到終年積雪的下限,在低緯度地區分布可以高達4200~4300米。三是森林群落高度高於其它植物群落。生長穩定的森林,森林群落高度一般在30米左右,熱帶雨林和環境優越的針葉林,其高度可達70~80術。有些單株樹木,高度甚至可以達100多米。而草原群落高度一般只有20~200厘米,農田群落高度多數在50~100厘米之間。相比之下可以看到,森林有最大的利用空間的能力。
森林的主要組成是樹木,樹木生長期長,有些樹種的壽命很長。在中國,千年古樹,屢見不鮮。據資料記載,蘋果樹能活到100~200年;梨樹能活300年;核桃樹能活300~400年;榆樹能活500年;樺樹能活600年;樟樹、櫟樹能活800年;松、柏樹的壽命可超過1000年。樹木生長期長,從收獲的角度看,好像不如農作物的貢獻大。但從生態的角度看,卻能夠長期地起到覆蓋地面、改善環境的作用。正因為森林生態系統在空間和時間上具有這樣的優勢,所以森林對環境的影響面大,持續期長,防護作用強大,效益顯著。
(2)森林是物種寶庫,生物生產量高。森林分布廣,垂直上下4000多米。在這樣廣大的森林環境里,繁生著眾多的森林植物種類和動物種類。有關資料說明,地球陸地植物有90%以上存在於森林中,或起源於森林;森林中的動物種類和數量,也遠遠大於其他陸地生態系統。而且森林植物種類越多,結構越多樣化,發育越充分,動物的種類和數量也就越多。多層林、混交林內的動物種類和數量,比單純林要多得多;成熟林比中、幼林又多。研究資料表明,在海拔高度基本相同的山地森林中,混交林比單純林的鳥類種類要多70~100%;成熟林中的鳥類種類要比幼林多1倍以上,其數量卻要多4~6倍。
在森林分布地區的土壤中,也有著極為豐富的動物和微生物。主要的生物種類有:藻類、細菌、真菌、放線菌、原生動物、線形蟲、環節動物、節足動物、哺乳動物等。據統計,1平方米表土中,有數百萬個細菌和真菌,數千隻線形蟲。在稍深的土層中,1立方米土體就有蚯蚓數百條以至上千條。
森林有很高的生產力,加之森林生長期長,又經過多年的積累,它的生物量比其它任何生態系統都高。因此,森林除了是豐富的物種寶庫,還是最大的能量和物質的貯存庫。
(3)森林是可以更新的資源,繁殖能力強。老齡林可以通過自然繁殖進行天然更新,或者通過人工造林進行人工更新。森林只要不受人為或自然災害的破壞,在林下和林緣不斷生長幼齡林木,形成下一代新林,並且能夠世代延續演替下去,不斷擴展。在合理採伐的森林跡地和宜林荒山荒地上,通過人工播種造林或植苗造林,可以使原有森林恢復,生長成新的森林。
森林的多種樹木,繁殖更新能力很強,而且繁殖的方式隨著樹種的不同而有多種多樣。有用種子繁殖的,叫有性繁殖;有用根莖繁殖的,叫無性繁殖。樹木種子還長成各種形態和具備多種有利於它的傳播繁殖的功能,如有的種子帶翅,有的外披絨毛,甚至還有被稱之為「胎生」的。種子或幼體依靠自然力傳播的方式有:風播、重力播、水播和鳥獸傳播等。
小粒種子主要靠風播。如馬尾松、黃山松、雲杉等樹種的種子,可以藉助於風力傳播到距離母株100~300米遠的范圍。生翅或帶毛的柳樹、樺木等樹種的種於,可飛散到1~2公里的地方。因此,這些樹種往往能在遠離原森林或母樹的荒山荒地繁殖成林。
大粒種子或果實,多半依靠自身的重力傳播,例如麻櫟、板栗、銀杏等大樹周圍,往往有成群的幼樹生長。但是,如果母樹生長在坡地上,重力作用也能使種子滾到10~30米以外。
種子隨水飄浮擴散的樹種有柳、楓楊、椰子、紅樹等,但紅樹的不同點是:先在母體上萌發生「根」(下胚軸),而後再隨水飄到淺灘,所以能立即紮根生長。隨水飄流最遠的椰子可以在數千里外的海灘上安身。
有些樹種的種子和果實是被鳥獸啄食、搬運而得到傳播的。如紅松種子常常作為松鼠貯備的食物遺留在土中而在遠處繁殖起來;有些果樹的果實和桑椹等,經過鳥獸啄食以後將種子丟棄,或種子隨排泄物落地,而散播到別處。
無性繁殖的樹種很多,楊樹可用莖干繁殖;杉木、樺樹等的根頸部能萌芽更新;泡桐的根可再發新苗;竹類的地下鞭莖冬春發苗成竹。[編輯本段]森林生態系統的格局與過程
生態系統是典型的復雜系統,森林生態系統更是一個復雜的巨系統。森林生態系統具有豐富的物種多樣性、結構多樣性、食物鏈、食物網以及功能過程多樣性等,形成了分化、分層、分支和交匯的復雜的網路特徵。認識和揭示復雜的森林生態系統的自組織、穩定性、動態演替與演化、生物多樣性的發生與維持機制、多功能協調機制以及森林生態系統的經營管理與調控,需要以對生態過程、機制及其與格局的關系的深入研究為基礎,生態系統的格局和過程一直是研究的重點,是了解森林生態系統這一復雜的巨系統的根本,不僅需要長期的實驗生態學方法,更需要藉助復雜性科學的理論與方法。
森林生態系統的組成與結構的多樣性及其變化,涉及從個體、種群、群落、生態系統、景觀、區域等不同的時空尺度,其中交織著相當復雜的生態學過程。在不同的時間和空間尺度上的格局與過程不同,即在單一尺度上的觀測結果只能反映該觀測尺度上的格局與過程,定義具體的生態系統應該依賴於時空尺度及相對應的過程速率,在一個尺度上得到的結果,應用於另一個尺度上時,往往是不合適的。森林資源與環境的保護、管理與可持續經營問題主要發生在大、中尺度上,因此必須遵循格局-過程-尺度的理論模式,將以往比較熟知的小尺度格局與過程與所要研究的中、大尺度的格局與過程建立聯系,實現不同時空尺度的信息推繹與轉換。因此,進入20世紀90年代以來,生態學研究已從面向結構、功能和生物生產力轉變到更加註重過程、格局和尺度相關性。
1 相關概念
1.1 格局
在生態學中,格局一詞早期多用於種群生態學,主要是對種群分布格局的描述,如聚集分布、隨機分布、離散分布、均勻分布等。隨著景觀生態學的誕生與發展,格局一詞在景觀生態學中被廣泛應用。景觀生態學中的格局是指空間格局,包括景觀組成單元的類型、數目以及空間分布與配置,不同類型的綴塊可在空間上呈聚集分布、隨機分布、均勻分布等。對於森林生態系統而言,除水平格局之外,還包括垂直格局,即植物體的垂直配置。格局在生態系統中的生物學組織層次上已被廣泛應用,但對生態系統中的環境部分,其格局的描述及研究尚涉及很少,事實上各環境因子在時空上的配置,對生態過程同樣有很大影響。
1.2 過程
「生態系統行為」、「生態系統功能」、「生態系統過程」是相同的術語,為了避免同擬人論的含義相混淆,一般不使用「生態系統功能」這個詞,多採用「生態系統過程」的說法。與格局不同,過程強調事件或現象的發生、發展的動態特徵。生態學過程包括生物過程與非生物過程,生物過程包括:種群動態、種子或生物體的傳播、捕食者-獵物相互作用、群落演替、干擾傳播等等;非生物過程包括:水循環、物質循環、能量流動、干擾等等。
1.3 尺度
尺度是指研究某一物體或現象時所採用的空間或時間單位,同時又可指某一現象或者過程在空間和時間上所涉及到的范圍和發生的頻率。前者是從研究的角度來定義的,而後者則是根據所研究的過程或現象的特徵來定義的。尺度包括空間尺度和時間尺度。在生態學組織層次上還有組織尺度,如:個體、種群、群落、生態系統、景觀等。尺度常常用粒度和幅度來表達。景觀的空間粒度指最小可辨識單元所代表的特徵;時間粒度指某一現象或事件發生的(或取樣的)頻率或時間間隔。幅度是指研究對象在空間或時間上持續的范圍或長度。具體地說,所研究區域的總面積決定該研究的空間幅度;而研究項目持續多久,則取決於其時間長度。與尺度相關的另一個重要概念是尺度推繹,尺度推繹是指把某一尺度上獲得的信息和知識擴展到其它尺度上,或者通過在多尺度上的研究而探討生態學結構和功能跨尺度特徵的過程,尺度推繹也就是跨尺度信息轉換,包括上推和下推。
2 森林生態系統的格局
2.1 生物格局
物種多樣性的空間分布格局是物種多樣性的自然屬性,主要分兩大類:一是自然界中的基本且具體的形式,如面積、緯度和棲息地等;另一類是特殊抽象的形式,如干擾、生產率、活躍地點等。
面積對物種多樣性的影響顯而易見。「假如樣地面積更大,就會發現更多的物種」這一假說已經得到廣泛的證實,體現了物種存活數目與所佔據面積之間的密切關系。面積對物種多樣性的影響涉及面很廣,但物種-面積曲線和大陸與島嶼上不同物種多樣性模式,一直是物種多樣性空間格局研究的熱點。緯度梯度、海拔梯度、棲息地及小生境與物種多樣性分布格局,一直以來也倍受關注。除上述具體的表現形式外,干擾、生產率、活躍地點等與物種多樣性的關系,作為物種多樣性空間格局的特殊變化形式,也是研究的熱點。非生物的或生物的干擾,對物種多樣性分布有很大影響,干擾並非只能削弱物種多樣性,小規模的中等程度頻率干擾,可能大大豐富物種多樣性,這一現象已在許多地區得到了證實。總的初級生產率與物種多樣性分布密切相關,早期生態學家一直認為,生產率越高越能提高物種多樣性,但研究表明,生產率高不一定代表高的多樣性,相反,不斷增長的生產率可能會降低物種的多樣性。
不同生物類群在森林中的分布格局,如樹木、灌木及草本植物等的分布,都會影響到系統的生物及非生物過程,種群分布格局是系統水平格局研究的經典內容,相對於種群而言,其它方面的研究如不同種群或不同生物類群間分布格局的相互關系及其影響等,研究尚少。
2.2 環境格局
環境因子在大的尺度上隨緯度、海拔、地形、地貌等會有很大差異。大尺度的環境要素控制森林的區域分布,形成了區域性的森林植被類型;中小尺度的環境變化影響森林結構組成,進一步影響系統中物種的分布格局。大尺度環境要素與森林分布格局的關系是經典的生態學研究內容,研究工作也非常深泛。而系統水平上微生境的格局,近年來也受到關注,特別是林隙、邊緣效應等研究的深入,使森林中微生境的差異及格局方面的研究向較微觀方向發展,事實上,森林內部微環境的差異對系統生態過程的影響是不容忽視的。
2.3 景觀格局
隨著景觀生態學的誕生與發展,為生物的格局研究提供了新的理念與方法,大大促進了生物格局方面的研究。景觀生態學中的斑塊、廊道、破碎化等概念,都與生物格局密切相關。
斑塊大小對生物多樣性的影響是源自環境異質性和多樣性。基於MacArthur和Wilson在1967年所創立的島嶼生物地理學(island
biogeograhpy)理論所建立的斑塊大小與斑塊中物種數目間的關系,不僅揭示了種-面積關系,而且從動態方面闡述了物種豐富度與面積及隔離程度之間的關系。斑塊形狀同樣重要,斑塊形狀的重要生態學特徵是景觀邊界的邊緣效應,它通過影響斑塊間的物質和能量交換而影響斑塊內的物種多樣性。一般說來,許多典型物種被限制在邊緣環境或者內部環境之中,導致斑塊的邊緣部分有不同於斑塊內部的物種組成和豐富度。傳統觀點認為,邊緣效應提高了生物多樣性。但也有研究認為創造林緣增加物種豐富度的做法,只是暫時增加了適於邊緣生境的物種多樣性,邊緣物種的增加會導致其它物質的絕滅。因此,林緣作為保護生物生境的價值受到質疑,有時甚至是「生態陷阱」。
廊道是聯系斑塊的橋梁和紐帶,具有通道和屏障功能的雙重特性。廊道影響著斑塊間的連接度,因此在很大程度上決定了斑塊間物種、物質和能量的交流。對於生物而言,廊道主要起到五種作用:通道(conit)、隔離帶(barrier)、源(source)、匯(sink)和棲息地(habitat)。廊道的有效性依賴於許多因素,包括廊道內生境結構、廊道的寬度和長度、目標種的生物習性等。只有正確設計和運用廊道,才能在破碎化景觀中進行有效的物種保護。
景觀破碎化的生態影響是焦點,特別是景觀破碎化對異質種群動態的影響。景觀破碎化(landscape
fragmentation)是指一個大面積連續的生境在干擾下被分割成很多面積較小的斑塊,斑塊之間被與過去性質不同的斑塊所隔離,殘存的斑塊可以看作「生境的島嶼」。景觀破碎化既可定義為一種過程:即棲息地不斷變成碎片的過程;也可理解為一種格局:即破碎化過程的結果。顯然,兩種不同角度的理解生態上差異很大。景觀破碎化縮小了某一類型生境的總面積和每一斑塊的面積,影響到種群的大小和滅絕速率;在不連續的片斷中,殘留面積的再分配影響物種散布和遷移的速率。Levins在1969年首次提出了異質種群(Meta-population)的概念,並給出一個預測異質種群動態的模型。異質種群是指斑塊生境中一組同種局部種群(local
population)的集合體。這些小的局部種群在空間上存在隔離,彼此間通過個體擴散而相互聯系,各局部種群不斷的滅絕又不斷的遷入重建,當遷入重建率大於滅絕率時,這種斑塊狀分布的種群就能長期生存。異質種群理論的內容豐富,為景觀破碎化對生物多樣性的影響研究提供了有力工具。
3 森林生態系統的生態過程
3.1 碳循環過程
全球氣候變化與森林生態系統一直是國內外全球變化研究的熱點領域,內容主要涉及氣候變化對森林群落和樹種的空間分布影響、組成結構的變化、林木的生理生態響應和生物生產力的變化、森林的碳匯作用和碳平衡等。
大氣CO2濃度升高的直接作用和氣候變化的間接作用表現在兩個方面。一般認為,CO2濃度上升對植物起著「施肥效應」作用。因為在植物的光合作用過程中,CO2作為植物生長所必須的資源,其濃度的增加有利於植物光合作用的增強,從而促進植物和生態系統的生長和發育。目前,大部分在人工控制環境下的模擬實驗結果也表明,CO2濃度上升將使植物生長的速度加快,從而對植物生長和生物量的增加起著促進作用,增益變幅為10-70%,尤其是對C3類植物,其增加的程度可能更大。但是,CO2濃度升高對植物的影響根據其所在的生物群區、光合作用和生長方式的不同而存在著較大的差異。一般認為,CO2濃度升高對森林生長和生物量的增加在短期內能起到促進作用,但是不能保證其長期持續地增加。
森林生產力是評價森林生長狀況和森林生態系統功能的主要指標之一。大氣中CO2濃度上升及由此而引起的氣候變化將影響森林的生產力。由於生產力與氣候(水熱因子)間存在著一定的關系,因此人們常用氣候模型(如Miami模型等)估算大尺度生產力。對於未來氣候變化對生產力的影響也常利用GCM模型對未來氣候情景進行預測,再根據預測結果估算生產力,最後與當前氣候情形下所模擬的結果相比較。基於全球變化的預測情景,中國森林生產力將有所增加,增加的幅度因地區而異,變化在12%~35%。由於不同的GCM模型對未來氣候模擬預測的結果不同,因此對生產力變化的預測也表現出一定的差異。此外,氣候變化對森林生產力影響的預測目前僅僅考慮氣候與生產力的線性平衡關系,而沒有考慮其它自然和人為因素的影響;在預測過程中假定森林植被的分布不隨氣候的變化而發生改變;預測中所選用的氣候因子是其年平均值,而沒有考慮其季節變化和森林的適應性變化。所以,預測的結果並不能准確地反映出未來的實際情況。
關於森林在陸地碳匯中所起的作用,至今沒有形成一致的觀點。北美的實測和模型研究表明,北半球中高緯度森林植被是一個重要的匯,它在減小碳收支不平衡中起著關鍵作用。然而,根據加拿大、美國、歐洲、俄羅斯和中國的森林清查數據計算結果表明,北半球森林對碳的凈吸收量有限,20世紀90年代初期年吸收量為0.6-0.7Pg,其中80%以上發生在溫帶地區,且受林火、棄耕和造林的影響,寒帶地區的生長則被火和其它干擾抵消了;與大氣碳量變化相比較,森林以外可能存在有其它重要的陸地碳匯。
方精雲等利用 1949年至 1998年間 7次森林資源清查資料,結合使用森林生物量實測資料,採用改良的生物量換算因子法,推算了我國
50年來森林碳庫和平均碳密度的變化,分析了中國森林植被的CO2源匯功能。結果表明,70年代中期以前,中國森林碳庫和碳密度年均減少約0.024Pg;之後呈增加趨勢,在最近的20多年中,森林碳庫年平均增加0.022Pg。這種增加主要由人工造林增加所致,自20世紀70年代中期以來,人工造林累計吸收固定0.45
Pg的碳。另外,氣溫上升和CO2 濃度施肥效應也可能是促進森林生長增加固碳能力的重要原因。
目前,國際上普遍採用微氣象技術測定方法開展森林植被的CO2通量觀測或稱渦動相關法研究森林的大空間尺度碳平衡規律。國際上已經建立的CO2通量觀測網路站點有100多個,分別隸屬於歐洲通量網(EUROFLUX)、美洲通量網(AmeriFlux)、加拿大北方森林通量網(BOREALS)、地中海通量網(MedeFlux)、澳洲通量網(Oznet)和亞洲通量觀測網(ASIAFLUX)。從全年的CO2通量觀測結果分析,無論是北方森林、溫帶森林還是熱帶森林均表現為碳匯,但是碳匯強度大小受森林類型、氣候環境變化、自然與人為干擾的影響。我國於2001底開始構建了CO2通量觀測網,其中大部分是開展森林生態系統CO2通量觀測研究。
全球變化相關的森林研究的未來發展趨勢:加強森林土壤碳儲量、土壤有機碳組分與周轉、土壤呼吸及碳釋放動態變化規律研究;土地利用變化對森林碳儲量、組分、動態和殘留的影響以及不同土地利用方式下碳的源、匯分析評價;開展不同經營措施和管理方法對森林碳儲量、碳平衡過程與變化規律的研究。
3.2 森林生態系統養分循環過程
在生態系統中,養分的數量並非是固定不變的,因為生態系統在不斷地獲得養分,同時也在不斷地輸出養分。森林生態系統的養分在系統內部和系統之間不斷進行著交換。每年都有一定的養分隨降雨、降雪和灰塵進入到生態系統中。森林中的大量葉片有助於養分的吸取,岩石的化學風化也能增加生態系統的養分數量。活的植物體能夠產生酸,而死的植物體的分解過程中也能產生酸,這些酸性物質能溶解土壤的小石子以及下層的岩石。當岩石被溶化時,各種各樣的養分元素得到了釋放並有可能被植物吸收。這些酸性物質在土壤的形成過程中起到了關鍵的作用。山體上坡的雨水通過土壤滲漏也可以為下坡的生態系統帶來養分。多種微生物依靠自身或與固氮植物結合可獲取空氣中的游離氮(這種氮不能被植物直接吸收利用),並把它轉化成有機氮為植物所利用。
一般地說,在一個充滿活力的森林生態系統中,地球化學物質的輸出量小於輸入量,生態系統隨時間而積聚養分。當生態系統受到火災、蟲害、病害、風害或採伐等干擾後,其形勢發生了逆向變化,地球化學物質的輸出量大大超過了其輸入量,減少了生態系統內的養分積累,但這種情況往往只能持續一、兩年,因為干擾後其再生植被可重建生態系統保存和積累養分的能力。當然,如果再生植被的生長受到抑制,那麼養分丟失的時間和數量將進一步加劇。如果森林在足夠長的時間內未受干擾,使得樹木、小型植物及土壤中的有機物質停止了積累,養分貯存也隨之結束,那麼此時地球化學物質的輸入量與輸出量達到了一個平衡。在老齡林中,不存在有機物質的凈積累,因此它與幼齡林及生長旺盛的森林相比貯存的地球化學物質要少。地球化學物質的輸出與輸入平衡在維持生態系統長期持續穩定方面起到了很重要的作用。
3.3 森林水文過程
森林水文學,包括森林植被對水量和水分循環的影響及其環境效應,以及對土壤侵蝕、水質和小氣候的影響。
森林能否增加降水量,是森林水文學領域長期爭論的焦點問題之一。迄今為止,關於森林與降水量的關系存在著截然相反的觀點和結果。一種觀點認為森林對垂直降水無明顯影響,而另一種觀點認為森林可以增加降水量。森林植被對流域產水量的影響,也存在著同樣的爭論。這些爭議的存在引起了對森林植被特徵與水文關系機制研究的重視。國內外已有較多的冠層水文影響研究。森林地被物的水文作用正逐漸得到重視,除攔截降水和消除侵蝕動能外,還能增加糙率、阻延流速、減少徑流與沖刷量,今後需要深入開展地被物對產流和匯流過程的調控機制研究。根系層土壤是形成森林植被水文功能的核心地帶,根系層水文過程是森林植被水文功能形成機制的關鍵,也是國內外研究的前沿問題。
蒸散一般是森林生態系統的最大水分支出,蒸散研究目前已進入水分能態學和SPAC或SVAT階段。森林蒸發散受樹種、林齡、海拔、降水量等生物和非生物因子的共同作用。隨緯度降低,降水量增加,森林的實際蒸散值呈現略有增加的趨勢,但相對蒸散率(蒸發散占同期降水量之比)隨降水量的增加而減少,其變化在40~90%之間。
森林對水質的影響在歐美研究較多,主要包括兩個方面:一是森林本身對天然降水中某些化學成分的吸收和溶濾作用,使天然降水中化學成分的組成和含量發生變化;二是森林變化對河流水質的影響。20世紀70~80年代,酸雨成為影響河流水質和森林生態系統健康的主要環境問題。為了定量評價大氣污染對森林生態系統物質循環的影響,森林水質研究受到了廣泛的重視。隨著點源和非點源污染引起水質退化成為影響社會經濟可持續發展的重大環境問題,建立不同時間和空間尺度上化學物質運動的模擬模型,成為當前評價森林水質影響研究的主要任務,當然需要首先合理布設水化學剖面來確定化學物質循環的路徑。
80年代以來,地理要素的空間異質性對水文過程的影響逐漸得到重視,並開展了以此為基礎的分布式水文模型的研究。現有的分布式水文模型主要有短時間尺度模型(ANSWERS)和長時間尺度模型(RHESSys、FLATWOODS、Ythan等)兩大類型。這些模型的模擬結果表明,預測值與觀測值吻合較好。分布式模型考慮了空間異質性,但是沒有對空間異質性本身的內在規律進行探討,在實際操作中存在著主觀性。基本空間單元的大小是研究中首先解決的問題,然而,研究者多根據研究區域的大小和資料的空間解析度來確定其大小,這就給模擬結果帶來了不準確性。目前,隨著3S技術的發展,分布式模型正逐步成為流域和水資源管理的重要手段。在此基礎上,分布式水文模型有望解決森林水文學中長期面臨的尺度轉換問題。
森林生態水文學未來研究的重點:需要突出森林植被作為水文景觀的動態要素,將森林植被的結構、生長過程、物候的季相變化(植被冠層葉面積指數和植被根系生長動態)耦合到分布式生態水文模型中,全面客觀地闡明森林植被與水分相互作用以及參與流域水文調節過程與機制;在森林大流域水文過程研究方面,從流域集總式水文模型向分布式水文模型研究發展,同時強調森林植被的生態水文過程與自然地質水文過程有機結合,既考慮森林植被參與的生態水文過程又考慮流域內的時空異質性變化和水文的物理傳輸過程,藉以更有效地預測和評價流域內的自然、人為因素對水文過程的影響,從而科學指導森林植被的建設和可持續經營。

㈦ 生態系統中分解速率最高的是

分解者

㈧ 森林生態系統

森林生態系統

森林是陸地上最大的生態系統。森林在地球上的分布范圍廣闊,生物多樣性豐富,不僅能夠為人類提供大量的林業產品,而且在維持生物圈的穩態方面發揮著重要作用。森林生態系統的結構和物種組成是系統穩定性的基礎,生態系統的結構越復雜、物種越豐富,則系統表現出良好的穩定性,其抗干擾能力越強;反之,其結構簡單、種類單調,則系統的穩定性差,抗干擾能力相對較弱。
森林生態系統的作用
長期以來,人們認為森林的作用就是為人類提供木材和其他林業產品,具有巨大的經濟效益。隨著科學的發展,人們逐漸認識到,森林作為生物圈中最重要的生態系統,它所具有的生態效益和社會效益遠遠超過其經濟效益。
森林是人類的資源寶庫
森林除了能夠提供大量木材外,還能生產松香、樟腦、桐油、橡膠等具有很大經濟價值的產品。森林中既有大量的食用植物,如棗、柿、栗、獼猴桃、荔枝等,又有很多油料植物,如油茶、油桐、文冠果等,還有豐富的葯材資源。森林中有極其豐富的物種資源。地球上90%以上的陸生植物和絕大多數動物都生存在森林中,僅熱帶雨林中的物種就佔地球上全部物種的50%。我們知道,一個物種就是一個獨特的基因庫。物種基因庫是生物經過億萬年的進化過程而形成的,是大自然留給人類的珍貴遺產。在生物工程迅速發展的今天,野生生物基因庫的資源效益越來越顯著。
森林中的各種生物是相互依存的。據科學家估計,森林中一種植物的絕滅,可能造成大約十種至三十種動物的消失。由此可見,森林在維持生物圈的生物多樣性方面具有非常重要的作用。
森林是生物圈中能量流動和物質循環的主體
由於森林生態系統面積廣闊,結構復雜,光合效率高,因此,它是地球上生產力最高的生態系統,是生物圈的能量基地。森林生態系統每年固定的太陽能總量大約為3.1×1017kJ,占陸地生態系統每年固定太陽能總量的63%。森林生態系統每公頃生物的總質量為100~400 t(乾重),是農田或草原的20~100倍。地球大氣中二氧化碳和氧含量的平衡,主要也是由森林生態系統維持的。

森林在改善生態環境方面的巨大作用
我們知道,森林能夠涵養水源,保持水土。在我國,由於森林植被遭到破壞,旱澇災害頻繁發生,不少江河泥沙俱下,造成土地貧瘠,生態環境惡劣。
森林能夠降低風速,穩定流沙,因此,森林具有防風固沙的作用。土地沙漠化是當今世界面臨的一大災難,全球沙漠化的面積正在日益擴大。防止沙漠化的有效措施之一就是植樹造林。目前我國營造的「三北」防護林,對防風固沙起到了巨大作用。森林植物強大的蒸騰作用能夠增加空氣濕度;同時,由於在蒸騰作用中,水變成水蒸氣需要吸收熱量,因此在大面積森林上空,空氣濕潤,氣溫較低,容易形成降雨。可見森林還有調節氣候的作用。
森林能夠凈化空氣,消除污染。空氣中的有毒物質可以通過氣孔進入葉片中的組織,儲存在植物體內。例如,1hm2柳杉林每年能吸收二氧化硫720kg。森林植物巨大的表面積能夠滯留空氣中的灰塵。許多植物能夠分泌抗生素,直接殺死空氣中的細菌。在城市裡,鬧市區空氣中含菌量要比綠化區(如公園)高數倍至上百倍。此外,森林的綠色還是人類生理上的最適顏色之一,能夠使人精神愉悅,是寶貴的旅遊資源。
總之,森林既是綠色的資源寶庫,又是包括人類在內的所有生物生存環境的綠色屏障。人類對待森林,應當處理好利用和保護的關系,使人類與森林和諧相處,共同發展。

㈨ 為什麼說森林生態系統是生產力高、現存量大、對環境影響大

森林具有巨大的林冠,伸張在林地上空,似一頂屏障,使空氣流動變小,氣候變回化也小。森林生態系統是地球上生產答力最高,現存量最大的生態系統。據統計,每公頃森林年生產干物質12.9噸,而農田是6.5噸,草原是6.3噸。森林生態系統不僅單位面積的生物量最高,而且生物量(約1.680×109噸),占陸地生態系統總量(約1.852×109噸)的90%左右。

森林在全球環境中發揮著重要的作用,是養護生物最重要的基地,可大量吸收二氧化碳,是重要的經濟資源,在防風沙、保水土、抗禦水旱、抵禦風災等方面有重要的生態作用。森林在生態系統服務方面所發揮的作用也是無法替代的。

㈩ 如圖為一定時間內森林生態系統中幾個動物種群數量的變化曲線

1.與乙成捕食關系,還是自己畫吧
2.植物-乙-丙-甲
3.①d 因為此處的圖像斜率最大(這看起來像是數學題,不過這個地方不好用邏輯斯蒂曲線來解釋,只好聯系圖像的幾何含義)
②食物(乙)減少,天敵(甲)增多
4.a (因為密度最大)
5.(這一題不太確定,試著做一下)①乙是昆蟲,對殺蟲劑產生耐葯性(人工選擇)
②生物富集,殺蟲劑富集在丙中,產生毒害

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