生态系统类型-草地生态系统
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草地生态系统是地球上最广泛的生态系统之一,它由主要由草本植物组成的主要植物群落构成。
草地生态系统具有重要的生态功能和环境服务,对于维持地球生态平衡具有重要作用。
草地生态系统中的主要植物群落有:草甸群落、草原群落和荒漠草原群落。
草甸群落一般生长在湿润的低地和盆地,其植被种类丰富多样。
典型的草甸群落植物包括高大的禾本科植物、菊科植物和豆科植物。
它们具有丰富的根系,能够在湿地环境中持续吸收水分和养分,同时也有较高的抵抗力,能够适应多样的湿润环境。
草甸群落对于水土保持和水源涵养具有重要作用,同时也是许多动物的栖息地。
草原群落是草地生态系统的典型代表。
它分为温带草原和寒温带草原两种类型。
温带草原主要分布在亚洲及北美大平原,具有丰富的物种组成和较高的生产力。
典型的草原植物有高大的禾本科植物、丛生的菊科植物和多年生的禾本科植物。
草原群落有重要的保护作用,能够固定土壤、净化水质和保持生物多样性。
寒温带草原主要分布在北欧、西伯利亚和加拿大,植被主要由矮小的禾本科植物和苔藓等组成。
寒温带草原能够适应严寒的气候条件,具有较强的抗逆能力。
其中的苔藓植物具有重要的生物修复功能,可以改善环境质量,对于保持气候平衡有重要作用。
荒漠草原群落分布在全球广大的干旱沙漠地区。
由于干旱条件下的水分和养分供应不足,荒漠草原植物具有较矮小的生长形态和较短的生命周期。
典型的荒漠草原植物有硬茎芦草、苦草和早熟禾等。
这些植物的根系深入地下,以获取更多的水分和养分,能够适应干旱的生态环境。
荒漠草原群落对于保护沙漠地区的土壤风蚀,维持水源,还有利于保护物种多样性。
总之,草地生态系统中的主要植物群落对于维持生态平衡、保护水源和土壤具有重要作用。
同时,草地植物群落也是许多动物的重要食物来源和栖息地。
在人类活动和气候变化的压力下,我们应该加强对草地生态系统的保护和恢复,为地球的可持续发展做出积极贡献。
草地生态系统的结构与功能分析草地是一种广泛分布于地球上的生态系统,具有丰富的生物多样性和重要的生态功能。
本文将对草地生态系统的结构与功能进行深入分析,以便更好地理解和保护这一重要的自然资源。
一、草地的结构组成草地的结构主要由植物、土壤和动物三个方面构成。
1. 植物组成草地植物是草地生态系统的基础,在整个生态系统中起到至关重要的作用。
草地植物可以分为禾草科植物、菊科植物、豆科植物等不同类别。
这些植物的不同特征和适应能力使得草地能够适应不同的气候和土壤条件。
2. 土壤结构草地的土壤结构对于维持草地生态系统的稳定起着重要作用。
草地土壤中含有丰富的有机质和养分,为植物的生长提供了充足的营养物质。
土壤的质地、水分和通气性等因素也对植物的生长和发育产生重要影响。
3. 动物组成草地生态系统中存在着众多种类的动物,包括昆虫、鸟类、哺乳动物等。
这些动物在草地中扮演着重要的角色,它们通过食物链的关系维持着生态系统的平衡,并对植物的传粉、种子扩散等起到促进作用。
二、草地的功能草地生态系统具有多种重要的功能,以下将分别进行介绍。
1. 保持土壤和水源草地的根系能够有效地固定土壤,防止土壤侵蚀和水源的流失。
在降雨量较大的地区,草地还能够起到调节洪水的作用。
因此,草地对于维护水土资源的稳定具有非常重要的意义。
2. 土壤养分循环草地植物的生长和枯死过程,能够促进土壤中养分的循环。
草地的植物残体通过分解,释放出养分,丰富了土壤的养分含量。
同时,土壤中的微生物还能够转化养分形态,使之更易被植物吸收利用。
3. 纳污和净化空气草地植物在光合作用过程中吸收了大量的二氧化碳,同时释放出氧气,起到了净化空气的作用。
草地植物还能够吸收土壤中的污染物,减少水体受到污染的可能性。
4. 栖息地和生物多样性保护草地生态系统是许多野生动植物的重要栖息地,它们提供了食物和庇护所,维持着生物多样性的平衡。
保护草地生态系统意味着保护了许多珍稀濒危物种的栖息地,对生物多样性的保护具有重要意义。
草地生态系统植被演替过程规律草地生态系统是一种重要的陆地生态系统类型,以草本植物为主要植被组成。
草地生态系统的植被演替是指在一定的环境条件下,由初始植被逐步转变为更加复杂和稳定的植被类型的过程。
草地生态系统植被演替过程具有一定的规律性,可以总结为草本植物的逐渐丰富,植被群落的逐渐稳定和地上地下物质循环的逐渐增强。
首先,草地生态系统的植被演替过程始于裸地或稀疏的初级植被。
例如,在人工草地建设之前的裸地、荒漠化地区或者是已经退化为荒草、杂草为主的自然草地。
这个阶段的植被非常简单,植物数量少且种类单一。
一些耐旱、抗逆能力较强的植物会首先出现,通常都是一些比较小型、矮生的草本植物,如蒿类、牧草等。
这些植物具有快速生长、繁殖能力强的特点,能够适应恶劣的环境条件,帮助土壤形成并积累有机质。
随着时间的推移,植物的种类和数量逐渐增加。
其次,随着植被的逐渐丰富,草地生态系统进入了中级演替阶段。
在这个阶段,各种草本植物、灌木和小型乔木开始相互竞争。
不同植物之间的竞争会导致一些类型的植物逐渐占据主导地位,形成特定的植被群落。
例如,一些早期适应的植物会逐渐被竞争力更强的植物所替代。
中级演替阶段的植被群落较为复杂,各个层次的植物互相依赖,相互合作。
植物的生长速度逐渐减缓,群落结构逐渐趋于稳定。
最后,草地生态系统进入了高级演替阶段,植被群落达到了相对稳定的状态。
在这个阶段,植物种类较多,各种群落结构相对复杂。
一些树木和灌木种类开始出现,形成不同层次的植物群落。
高级演替阶段的植被群落具有较高的生态稳定性,能够适应不同的环境变化。
这个阶段的植物种类较为丰富,不仅有草本植物,还有一些乔木和灌木。
除了草地生态系统植被的演替过程具有植物逐渐丰富、植被群落逐渐稳定的规律外,还存在物质的逐渐积累和能量流动的增强。
在初始阶段,植物数量较少,地上生物量较低,但随着时间的推移,植物生物量不断增加,土壤中有机质的积累也逐渐增强。
同时,随着植物群落的形成,植物之间的生物多样性增加,食物链逐渐形成,能量在植物和动物之间流动,物质循环也逐渐增强。
草地生态系统的结构和功能分析草地生态系统是一种重要的生态系统类型,具有丰富的生物多样性和重要的生态功能。
本文将对草地生态系统的结构和功能进行详细的分析。
一、结构分析草地生态系统的结构主要由植物、动物和土壤三个组成部分构成。
1. 植物组成草地生态系统的植物组成主要由草本植物和其他地被植物构成。
草本植物具有短而密集的根系,适应长期的负载和频繁的割刈。
草本植物在草地生态系统中扮演着重要的角色,不仅提供食物和栖息地,还能够影响土壤水分和养分的循环。
2. 动物组成草地生态系统中的动物组成丰富多样,包括草食动物、食草动物和杂食性动物等。
草地生态系统提供了丰富的食物资源和栖息地,吸引了大量的动物种类。
这些动物通过食物链和食物网的关系,维持了草地生态系统中物质和能量的流动。
3. 土壤组成草地生态系统的土壤组成包括表层土壤和下层土壤。
表层土壤富含有机质,含有丰富的养分,对植物生长起着重要的作用。
下层土壤富含矿物质,具有更好的水分保持能力。
土壤中的微生物和其他土壤生物对养分的循环和有机质的分解也对草地生态系统的稳定性发挥着重要作用。
二、功能分析草地生态系统具有多种重要的生态功能,包括保持土壤水分、固定土壤和减缓水土流失、调节气候和保持生物多样性等。
1. 保持土壤水分草地植被能够有效保持土壤水分,降低水分蒸发速率。
草本植物的根系丰富,能够吸收并储存大量的水分,避免水分流失。
草地生态系统的植被遮盖也可以减少土壤表面的水分蒸发,保持土壤湿润。
2. 固定土壤和减缓水土流失草地植被的根系可与土壤形成复杂的网状结构,稳定土壤。
草地的根系能够在土壤中形成孔隙,增加土壤的通气性和水分渗透性。
此外,草地植物的植被还能有效防止水土流失,减少水文循环的丢失。
3. 调节气候草地生态系统通过调节地表温度和湿度,对气候起到一定影响。
草地的植被能够吸收太阳辐射和大气中的二氧化碳,减少地表的反射率,降低地表温度。
草地植物的蒸腾作用也可以增加大气湿度,调节气候。
世界主要生态系统类型归纳及表格1. 简介本文档旨在对世界主要生态系统类型进行归纳和总结,并提供相应的表格可供参考。
2. 生态系统类型归纳2.1 森林生态系统森林生态系统是地球上最广泛的生态系统之一,包括热带雨林、温带森林和针叶林等不同类型。
森林生态系统具有丰富的生物多样性,并起到重要的气候调节和水源保护作用。
2.2 草原生态系统草原生态系统主要由草原地带的植物和动物组成,包括大草原、草原草地和高山草甸等不同类型。
草原生态系统常见于干旱或半干旱地区,对维持地表稳定和提供丰富的牧草资源具有重要作用。
2.3 湿地生态系统湿地生态系统包括沼泽、河流洪泛区和湖泊等不同类型。
湿地生态系统对水质净化、洪水调节和生物栖息地提供了重要的保护和支持。
2.4 沙漠生态系统沙漠生态系统是地球上最干燥的生态系统之一,常见于干旱地区。
沙漠生态系统的植物和动物具有适应干旱的特殊生理和行为特征,对地表风蚀和风沙保护具有重要作用。
2.5 海洋生态系统海洋生态系统包括海洋的各个区域,如近岸海域、大洋、珊瑚礁等。
海洋生态系统是地球最广阔的生态系统,对调节气候、提供食物资源和维持生物多样性具有重要作用。
2.6 山地生态系统山地生态系统主要分布于高山地区,包括高山森林、高山草甸和高山岩石地等。
山地生态系统对地表水源的蓄积和供应、防止水土流失以及提供独特的生物多样性有着重要的意义。
3. 生态系统类型表格4. 总结通过对世界主要生态系统类型的归纳和总结,我们可以更好地了解不同生态系统的特征和重要性。
生态系统的保护和合理利用对于维持地球生态平衡和可持续发展至关重要。
生态系统类型-草地生态系统1.2 草地生态系统1.2.1 全球草地生态系统类型及分布草地生态系统是在一定草地空间范围内共同生存与其中的所有生物(即生物群落)与其周围环境之间不断进行着物质循环、能量流动和信息传递的综合自然整体(周寿荣,1996),草地生态系统可分为天然草地生态系统,人工系统和复合系统。
本文研究目标位自然生态系统,所以涉及到的草地生态系统为天然系统下的草地生态系统。
天然草地生态系统,即天然的植物群落,是自然形成的,基本上不加任何投入,受人为干扰因素小。
世界上大面积的草地都是天然草地。
这种类型的草地大多组成成分复杂,结构多样,内部系统稳定性强,具有很好的抗干扰能力。
另有许多天然草地,例如英国的永久性放牧地,并不是顶级植被(davies ,1960),而是通过野生动物或农业动物的放牧以阻止它们向疏林或森林方向演替。
Tansley将他们归为“亚顶级或生物偏途演替顶级植被”。
系统根据草本植被的生态学特征可将全球天然草原生态可分为草原草地生态系统、草甸草地生态系统及稀树草原草地生态系统。
(王伯荪,1987)(1) 草原草地生态系统由喜温、旱生、多年生草本植物为主组成的植物群落,主要是由所在地区的气候因素和历史条件决定的,是一种地带性植被。
在组成关系上,多年生禾木科草本或禾草类型的丛生草,以及一部分地衣和地面藻类植物组成的层片有显著的地位,能忍受长期的干旱。
而在许多情况下,又具有忍受相当程度的暂时湿润的能力。
这种半干旱半湿润气候条件不足以支持森林的发育,从而阻止其向森林或疏林发育,但却足以维持耐旱的多年生草本植物,尤其是禾草类的繁茂生长。
据Lieth(1972)统计,全球温带草原面积约900多万平方公里,除一小部分恳为农田外,大部分地段作为天然放牧场。
由于地球上水陆分布的关系,草原多分布在北半球,面积最大的是欧亚大陆草原。
在南半球,草原面积不大,只见于南美的阿根廷和非洲东南部山地。
草原地区的气候夏季温和,冬季寒冷,春季和晚夏有一明显的干旱期,由于低温少雨,草群较低,地上部分一般不超过1m。
草地生态系统的结构与功能研究及其生态效应分析草地生态系统是地球上最主要的生态系统之一,它包括草甸、草原、牧场和荒漠边缘等土地类型。
草地生态系统在维持生物多样性、土壤保持、水文循环、碳循环和氮循环等生态功能方面发挥着重要作用。
然而,随着人类活动的不断扩大,草地生态系统的结构和功能发生了很大的变化,生态效应也出现了许多问题。
因此,本文将重点探讨草地生态系统的结构与功能研究及其生态效应分析。
一、草地生态系统的结构草地生态系统主要由植物、动物和微生物组成。
植物是草地生态系统的构成基础,它们对土地稳定性和生境保护起着至关重要的作用。
草地生态系统中常见的植物有草本植物、灌木和乔木等。
不同类型的草地生态系统具有不同的植被组成,这些植物根据其在生态系统中的作用可分为原生植物和外来入侵植物。
动物是草地生态系统中的另一个重要组成部分。
其主要包括草食动物、食肉动物、鸟类、爬行动物和无脊椎动物等。
草地生态系统中的动物种类和数量通常反映了该区域的生态环境状况和生态服务情况。
微生物同样是草地生态系统中的重要组成部分。
微生物在土壤中的作用非常重要,它们参与了土壤的分解、有机物质的分解和氮和磷等元素的循环。
二、草地生态系统的功能草地生态系统在维持生物多样性、土壤保持、水文循环、碳循环和氮循环等方面发挥着重要作用。
1. 维持生物多样性草地生态系统拥有许多生物多样性,包括植物和动物。
它们互相依存,构成了一个复杂的生态系统。
草地生态系统能够维持大量的物种群落,并提供良好的栖息环境和繁殖地点。
这种多样性的维护是草地生态系统的一个主要生态服务。
2. 土地保持草地根系丰富,能够牢固地固定土壤,并能够保护土壤不受水和风的侵蚀。
在砂漠和荒漠地区,草地生态系统的保护能够防止沙漠化的进一步扩大,维持土地的健康和生产力。
3. 水文循环草地生态系统在地表水循环和地下水循环中都起着非常重要的作用。
草地植物的根系可以促进水分渗透和土壤水分的蓄积。
草地植被能够在地表形成一层保护层,能够将雨水蓄留在地表,减少洪水。
草地生态系统的结构与功能分析草地生态系统是自然界中一种常见而重要的生态系统类型。
其特点是以草本植物为主,分布广泛,具有多种生态服务功能。
草地生态系统的结构与功能密不可分,下面将从草地生态系统中的群落结构、物种多样性、生态功能等多个方面进行分析。
一、草地生态系统的群落结构草地生态系统的群落结构包括物种数量、生物量、高度、覆盖度等。
通常来说,草地生态系统具有相对较低的物种数量和相对较高的生物量,主要由草本植物组成。
高度和覆盖度也取决于物种组成和环境条件。
群落结构中最具代表性的是植物层。
草地生态系统中的植物层主要分为草本层、灌木层和乔木层。
草本层是草地生态系统中最重要的植物层,通常占据主导地位。
灌木层和乔木层则通常占据部分草地区域,但不像热带雨林中的乔木层那样密集。
除植物层外,还有产生于植物层之下的土壤层。
土壤层中包含有机质、营养元素和微生物等,是草地生态系统的重要组成部分。
因此,草地生态系统的土壤质量对环境的影响也非常重要。
二、草地生态系统的物种多样性草地生态系统具有多样的物种组成,这反映了生态系统的稳定性和生态功能。
随着时间的推移,自然界中的草地生态系统中的多样性不断变化。
这主要受到人类活动、自然环境以及物种自身的影响。
在草地生态系统中,物种多样性包括物种丰富度、物种多样性和物种均匀度。
物种丰富度通常指草地生态系统中物种的数量,物种多样性通常指草地生态系统中不同物种之间的功能和结构上的差异,物种均匀度则代表草地生态系统中各物种个体之间的数量比例。
三、草地生态系统的生态功能草地生态系统具有多种生态功能,包括碳循环、水循环等重要功能。
可以通过理解草地生态系统的功能特点,来探究其作用和重要性。
(1)碳循环草地生态系统是地球上重要的碳库之一。
草地生态系统中通过植物吸收二氧化碳,将其中的碳元素固定在植物体内,并在生物体之间和土壤之间进行转移。
若草地生态系统受到干扰,如人类砍伐森林和改变草原土地用途等,都会对碳循环产生影响。
草地生态系统类型草原是内陆半干旱到半湿润气候条件下特有的一种生态系统类型,降水不足以支持森林群落的发育,但却足以维持耐旱的多年生草本植物生长。
【1】世界草地面积4100万~5600万km2,占地球表面的31%~43%。
【2】不同的气候条件下形成不同的类型。
夏季少雨、冬季寒冷的温带地区有温带草原,在欧亚大陆西自欧洲多瑙河下游起,呈连续的带状往东延伸,经罗马尼亚,苏联和蒙古等,直达我国境内,构成世界上最宽广的草原带;在北美洲,北由南萨斯喀彻河开始,沿经度方向,直达得克萨斯,形成南北走向的草原带;在南美洲,非洲等有小面积分布。
全年干湿季交替明显的热带地区有热带稀树草原。
在非洲,稀树草原占据大陆面积的40%,尤以非洲东部和撤哈拉大沙漠以南地区特别发育。
南美洲的稀树草原最大片的面积集中在赤道以南的巴西高原上,北美西部,澳大利亚和亚洲也仅小面积分布。
另外,分布在各大陆高山和高原地带的草原为高寒草原,面积虽不大,却也是独具特色的。
【3】下面对各种草原类型做简要介绍:温带草原温带草原是在温带半干旱气候条件下发育形成的,以典型旱生的多年生丛生禾草占绝对优势地位的一类草地。
【4】草原气候是典型大陆性气候,年降水量少且变率大,水就成为草原生态系统中的主要决定因素。
草原发育的气候条件的特点是具有一个干热的夏季,冬季寒冷,降雪不多而常融化,或可为暴风雪,春季是最佳季节,晴朗、温和、湿度适中,最暖月7月的平均温度为20℃~23℃,全年温暖月约有7个月。
6~7月间大气相对湿度在中午为35%~45%。
冬季最低温度为-40℃,最冷月1月的平均温度为-5℃~-17℃。
年降水量为200~450毫米,但逐年极为多变,在极端干旱年份,有的季节可以是整月无雨,有时在5~6月间大量降雨,而夏季却甚少降雨,这样,植被就会停止生长直到秋雨来临。
草原植被内的气温日变化与毗邻的落叶阔叶林相较远为强烈,夏季最高温可达28℃,最低温约5~6℃,日温差可达22℃左右。
草地生态系统的调查与研究草地生态系统是人类生活、文化和经济活动的重要组成部分,对于维持地球生态平衡以及人类持续发展有着重要的意义。
因此,调查和研究草地生态系统的生态特征、物种组成及其生态学功能,对于保障生态安全具有重要的价值和作用。
草地是地球上重要的生态系统类型之一,有着广泛的分布区域和种类多样的植被。
草地生态系统具有多样性、弹性和抗干扰能力强等生态特征。
同时,草原也是重要的畜牧业和旅游业资源,对于维持区域经济发展和人类生活的发展至关重要。
为了更好地了解和保护草地生态系统,我们需要对其进行深入的调查和研究。
具体来说,我们可以从以下几个方面入手。
首先是了解草地生态系统的物种组成和生态功能。
草地是一个复杂的生态系统,包含着多种不同的动植物物种,其中草本植物占据着主要的地位。
草地也是草食类动物的主要栖息地,因此野生动物观测和调查也是了解草地生态系统的重要途径之一。
通过调查草地生态系统的物种组成和生态功能,我们可以更好地认识其生态、经济和文化价值,也能够为生态保护和可持续发展提供重要的依据和支持。
其次是草地生态系统的生态功能和生态服务。
草地生态系统不仅提供着优美的自然景观,还对土壤保持、水资源保护、气候调节、生物多样性维护等方面起着重要的生态服务功能,是人类生活和经济活动的重要支撑。
通过深入研究草地生态系统的生态功能和生态服务,我们可以更好地认识其对于人类社会的贡献和影响,并制定更科学、更有效的保护和管理措施。
第三个方面是草地生态系统的生态问题和保护挑战。
随着环境的变化和人类活动的干扰,草地生态系统面临着多种生态问题和保护挑战,如草原退化、物种分布变化、生态系统断裂等。
因此,了解和研究这些生态问题和保护挑战,对于保障草地生态系统的可持续发展具有重要的意义,也能够为制定相应的生态保护政策提供有力的科学依据。
最后是草地生态系统的管理和保护措施。
草地生态系统的保护和管理是一项系统性、综合性的工程,需要从多个角度出发进行调查和研究,并制定针对性的保护和管理措施。
草地生态系统功能草地是地球上少数能够承载极其丰富生命的生态系统之一。
草地面积广,分布范围广泛,是世界上最蓬勃发展的生态系统之一。
草地生态系统指的是由草、灌木及少量树木构成的一种自然生态系统,通常指人类对其干扰较少、保留完好的一种自然环境。
草地生态系统具有多种特点,为我们提供了丰富的资源,因此该生态系统支持着人类的生存和发展,其重要性不能被忽视。
在本文中,将会介绍草地生态系统的功能,以便更好地理解其对我们的价值和意义。
一、草地生态系统的水和气候调节功能草地生态系统可以调节地表和大气层的水和温度。
草地可以吸收和分散地表和大气层的热量,水分和二氧化碳等气体。
草地上的植被能够吸取空气中的二氧化碳,同时释放出氧气,调节大气的气体组成并减少温室气体的排放。
草地对水的吸收和释放也具有重要的功能。
草地上的根系可以吸收大量的水分并将其贮存,以便在缺水时释放水分,有助于维持水文平衡。
此外,草地上的草和植物可以降低地表水的流速和增加水的渗透性,遏制洪峰流,减少土地侵蚀和水土流失。
二、草地生态系统的土壤保护和养分循环功能草地生态系统能够维护和保护土壤,并通过养分循环为周围的生态系统提供支持。
草地上的植物根系统能够钻进土壤深处,并稳定土壤,避免高速水流和风力侵蚀,因而保护了土壤。
草地上的植物还能通过根系向土壤中释放有机质并吸收营养元素,使这些元素循环利用。
根据研究,每年约有30%的草地生产物输送到根下并在土壤中分解,添加到土层中。
这样草地生态系统维持生态平衡,保证了营养元素在周围的生态系统中的循环和利用,从而维持生态系统的可持续发展。
三、草地生态系统的生物多样性保护功能草地生态系统是全球的主要生物多样性区域之一。
这些区域不仅仅包含了多种动植物,同时还包含了许多生态系统。
草地中的各种植物不仅仅提供了不同的生物栖息地,还为其中的动物们提供了可食用物、住所和繁殖场所。
草原往往是大型动物活动的主要场所,如斑马、长颈鹿、羚羊、大象等,同时也是大量鸟类、昆虫和其他动物的栖息地。
1.2 草地生态系统1.2.1 全球草地生态系统类型及分布草地生态系统是在一定草地空间范围内共同生存与其中的所有生物(即生物群落)与其周围环境之间不断进行着物质循环、能量流动和信息传递的综合自然整体(周寿荣,1996),草地生态系统可分为天然草地生态系统,人工系统和复合系统。
本文研究目标位自然生态系统,所以涉及到的草地生态系统为天然系统下的草地生态系统。
天然草地生态系统,即天然的植物群落,是自然形成的,基本上不加任何投入,受人为干扰因素小。
世界上大面积的草地都是天然草地。
这种类型的草地大多组成成分复杂,结构多样,内部系统稳定性强,具有很好的抗干扰能力。
另有许多天然草地,例如英国的永久性放牧地,并不是顶级植被(davies ,1960),而是通过野生动物或农业动物的放牧以阻止它们向疏林或森林方向演替。
Tansley将他们归为“亚顶级或生物偏途演替顶级植被”。
系统根据草本植被的生态学特征可将全球天然草原生态可分为草原草地生态系统、草甸草地生态系统及稀树草原草地生态系统。
(王伯荪,1987)(1) 草原草地生态系统由喜温、旱生、多年生草本植物为主组成的植物群落,主要是由所在地区的气候因素和历史条件决定的,是一种地带性植被。
在组成关系上,多年生禾木科草本或禾草类型的丛生草,以及一部分地衣和地面藻类植物组成的层片有显著的地位,能忍受长期的干旱。
而在许多情况下,又具有忍受相当程度的暂时湿润的能力。
这种半干旱半湿润气候条件不足以支持森林的发育,从而阻止其向森林或疏林发育,但却足以维持耐旱的多年生草本植物,尤其是禾草类的繁茂生长。
据Lieth(1972)统计,全球温带草原面积约900多万平方公里,除一小部分恳为农田外,大部分地段作为天然放牧场。
由于地球上水陆分布的关系,草原多分布在北半球,面积最大的是欧亚大陆草原。
在南半球,草原面积不大,只见于南美的阿根廷和非洲东南部山地。
草原地区的气候夏季温和,冬季寒冷,春季和晚夏有一明显的干旱期,由于低温少雨,草群较低,地上部分一般不超过1m。
典型的草原土壤为栗钙土。
草原在地球上的分布是有一定的地带性规律的。
一般来说,它处于湿润的森林区与干旱的荒漠区之间。
靠近森林一侧,气候半湿润,草群繁茂,种类丰富,有时还出现岛状森林,如欧亚大陆的草甸草原和北美的高原草原;而靠近荒漠一侧,雨量减少,草群低矮稀疏,种类组成简单,并常混生一些旱生小半灌木或木质植物,如北美的矮草草原与欧亚大陆的荒漠草原,两者之间则为辽阔的典型草原。
草原草地生态系统采用生态外貌原则可划分为草甸草原、典型草原(真草原)及荒漠草原,依据气候所决定的群落季节戒律特征或各种气象因素的剧烈季节性变化可将草原分为:温和夏旱气候草原、温和冬旱气候草原、温和高位山地气候草原、干燥亚热带草原。
(2)草甸草地生态系统草甸植物群落由多年生中生或旱生中生植物所构成,并且常常和地下水相联系(李博,1960)。
通常是中生性的地面芽植物占优势,许多植物在雪被覆盖下,至少在整个冬季部分保持绿色。
草甸植被处于森林气候的温带或亚极地,无明显的干季。
草甸一般不逞地带性分布,是特殊生境的产物,是一种隐域性植被。
它广泛分布于欧、亚、美各洲的森林地带。
草甸大多是森林破坏后形成的次生植被,而在高纬度或高海拔的草甸可有其原生类型。
依生境或生态原则来划分,草甸草地生态系统可划分为5类:真草甸,或真中生草甸;草原化草甸,或真旱中生草甸;荒原化草甸,或高山寒土中生草甸;水生草甸,或沼泽化草甸;酸中生草甸或泥炭化草甸。
依生境分类(即地形学)分类,草甸草地生态系统可分为:大陆草甸;河漫滩草甸。
(3)稀树草原草地生态系统稀树草原,是热带或亚热带草地,生长在具有周期性干湿季节交替的热带地区,群落以草本植物为主,乔灌木通常有规则地出现在草被之中,这些散生乔木都是旱生结构,如半矮生、多分枝、树干不整齐、树冠呈伞状、叶多为羽状具毛茸等。
热带稀树草原有多种多样的类型,从没有树木的干旱草原直到几乎郁闭的森林都可以见到。
从演替角度来看,稀树草原是一种气候顶级群系,或是一种主要受放牧和周期性火焚所制约的生物顶级群落,或者是一种由特殊土壤条件形成的土壤顶级群落。
稀树草原是较特殊的植被类型,关于它的分类一向有较多争议。
Ellenberg和Mueller-Dombois(1967)把稀树草原与草原、草甸并列,同属于陆生草本群落这一最高分类单位。
《中国植被》把它作为一个独立植被型与草原植被型平行组成草原和稀树草原植被型组,而与草甸植被型组并列。
1.2.2 天然草地生态系统功能草地(grassland)是人类重要的自然资源。
世界草原、草甸(meadow)、森林区的次生草地和可利用的稀疏矮灌丛草地共计约5×107km2,占世界陆地面积的33.5%(Horton,1979)。
草地在人类生存空间占有相当重要的地位,它不仅是草原畜牧业的生产基地,也在防止水土流失、土壤沙化及防风固沙等方面起着积极重要的作用。
基于草地重要的经济、环境、社会价值,很久以来,它都是中外生态学家所关注的热点。
天然草地作为全球重要的陆地生态系统,起着十分重要的作用,这种作用可概括为两方面,及经济功能和生态功能。
(1)经济功能提供食物来源。
草地是地球上的生产者,人类的食物有相当一大部分靠其为主。
首先,草地是野生动物重要的食物来源,天然草地上具有丰富的动物资源,种类繁多的野生动物不仅是陆地生态系统中的重要组成部分,而且也是当地牧民狩猎业的对象和经济来源。
其次,草地也是家畜重要的实用饲料,尤其是禾木科、豆科的一些种是优良的牧草。
我国草地面积近4×106km2,占国土面积的41%左右,是我国农田面积的3倍多。
据1990年统计,全国牧业产值1964.07亿元,占农业总产值的25.63%,今年来又有新的发展。
草地孕育了丰富的野生动物,为人类提供了大量的肉、禽、蛋、奶制产品,丰富了人们的饮食结构。
再次,随着科学技术的发展和绿色食品工业的兴起,天然草地也是食品植物的重要产地,如蕨菜、黄花菜、白蘑等早已被利用。
衣着。
利用兽皮、绒毛、毛和裘皮为衣着,这是草地对人类健康做出的巨大贡献,使人能抵御比无衣着时所能忍受的更为寒冷的气候。
在人类需要的衣着中(包括毡毯和动物性纤维的其他家庭用途方面等),原料来自家畜的或来自整个草地动物的比例是很高的。
其他。
高大的草本植物是造纸的原料之一,如芦苇、大叶章、芒、五节芒等。
沙棘、西伯利亚杏等是饮料食品的重要原料。
草原地区还可提供多种药用植物(如人参、党参等)、野生花卉植物、资源动物、珍惜动植物和许多珍贵的家畜品种。
草地重要的经济功能促进了草地产业的迅速兴起,。
早在20世纪80年代初,著名科学家钱学森就提出了“立草为业”的概念。
现经过20年的发展,人们已经开发出了草地的许多新的经济功用。
但这种开发又必须注意合理与适度,因为草地还具有另外一个重要的功能即生态功能。
(2) 天然草地生态系统的生态功能与社会功能长期以来,我们都比较看重草地的经济功能,一提到草地,都注意到草地是重要的生产资料,是重要的可更新的资源,能生产肉、奶、皮、毛、能提供大量的产品,有大量的宝贵的特有的经济职能,而往往忽略其生态功能与社会功能。
2000年10余次袭击北京的沙尘暴,西部大开发,长江的洪灾等许多大问题,使我们对此有所反思。
认识到草地的生态功能其实更为重要、更为突出。
天然草地的生态功能与社会功能,概括起来,主要有保持水土、形成土壤、净化空气、调节气候、防风固沙、维持碳氧平衡等。
a.保持水土草的水土保持功能十分重要,在许多情况下,它比树的作用更为突出。
据西北水保所测定,种草的坡地在大雨状态下可减少地面径流47%,减少冲刷量77%,保持水土能力比农田大数十倍。
生长2年的草地拦截地面径流和含沙能力分别为54%和70.3%,比3~8年林地拦截地面径流和含沙能力高出58.5%和88.5%。
b.土壤形成的主要因素地球表面覆盖的一层薄薄的土地,对于大自然,对于我们人类本身都具有十分重要的作用。
没有肥沃的土壤,就不会有茂盛的植物,丰富的大自然和我们人类的今天。
在土壤形成中,草地的作用尤为重要。
栗钙土、黑钙土、草甸土、沼泽土等草原土壤的形成,是草地植被作用的结果。
与木本植物相比,草地植被在形成、改良土壤中的作用十分重要,而且很有特色。
c.调节气候草地调节气候的功能主要有三方面作用:(1)草地可截留降水,且比空旷地有较高的渗透率,对涵养土壤中的水分有积极作用。
据试验,冰草的降水截留量可达50%。
(2)由于草地的蒸腾作用具有调节气温和空气中湿度的能力,与裸地相比,草地上湿度一般较裸地高20%左右。
(3)由于草地可吸收辐射外地表面的热量,故夏季地表温度比裸地低3~5℃,而冬季相反,草地比裸地高6~6.5℃。
1.2.3 草地生态系统的组分、影响因素及其相互关系(图)草地生态系统结构模型(图)1.2.4 草地生态平衡草地生态平衡是指草地生态系统中生物系统的相对平衡,是把生物间的相互关系与物理的、化学的环境条件,通过能量流动和物质循环及信息传递等过程联系起来的一个整体。
一个草地生态系统是其结构和功能相互依存、相互制约的统一体。
结构是功能发挥作用的基础,功能又依赖结构来完成。
结构和功能的相互适应,相互完善,使生态系统在一定时间内各组分通过制约、转化、补偿、反馈等处于最优化的协调状态,表现出高的生产力,能量和物质的输入和输出接近相等,物质的贮存量相对稳定,信息的控制自如,在外来因素的一定程度干扰下,通过自我调节可以恢复到原初的稳定状态。
任何一个草地生态系统都具有一定的自我调节能力,以保持系统的稳定性和生态平衡。
这种调节能力与其成分的多样性、能量流动和物质循环途径的复杂性密切相关。
如果一个草地生态系统成分多样,能量流动和物质循环复杂,则较容易保持稳定,因为系统的一部分发生机能障碍,可以被不同部分的调节所补偿。
但这种自我调节能力有一定的生态范围和条件,如果干扰过大,超过了生态系统本身调节能力的限度,草地生态平衡就会破坏,即超过临街限度“生态阈限”。
如今的许多草地退化问题都是由于草地的不合理开发和使用,破坏了草地生态系统的能量流动、物质循环和信息传递,从而超过了草地的生态平衡而引起的。
在漫长的历史岁月中,由于自然选择和人类活动的影响,草地上的野生动物,无论是种类和数量,均已发生很大变化。
但现在,在广袤的草地上仍然有许多飞禽走兽和各种野生动物。
如果实行合理保护和措施,进一步研究它们在生态系统中的地位和给予科学的调控,将会诱导出对人类更有益的生态效果。
草地上丰富的植物种类为各类草地提供了多样性的食物,因此草地动物(leimocole)也是丰富多彩的。
草地退化是一种全球普遍的现象,据Oldeman(1981)等人估计,全球退化土地面积中的34.5%都是由于过度放牧引起的。