熱帶雨林 -熱帶氣候區的獨特生態系統

熱帶雨林

熱帶雨林是地球上一種常見于赤道附近熱帶地區的森林生態系統,主要分布于東南亞、澳大利亞北部、南美洲亞馬遜河流域、非洲剛果河流域、中美洲和眾多太平洋島嶼。

熱帶雨林是地球上抵抗力穩定性最高的生物群落,長年氣候炎熱,雨量充沛,季節差異極不明顯,生物群落演替速度極快,是世界上過半數動植物物種的棲息地。

熱帶雨林無疑是地球賜予人類最為寶貴的資源之一。由于現時有超過四分之一的現代葯物是由熱帶雨林植物所提煉,所以熱帶雨林被稱為"世界上最大的葯房"。同時由于眾多雨林植物的光合作用凈化地球空氣的能力尤為強大,其中僅亞馬孫熱帶雨林產生的氧氣就佔全球氧氣總量的三分之一,故有"地球之肺"的美譽。

熱帶雨林主要的作用是調節氣候,防止水土流失,凈化空氣,保證地球生物圈物質迴圈有序進行。

  • 中文名稱
    熱帶雨林
  • 外文名稱
    Rainforest
  • 年平均氣溫
    25℃以上
  • 典型地區
    西雙版納,亞馬遜河流域,海南島
  • 分    布
    地球赤道附近
  • 氣候特點
    全年高溫多雨,無明顯的季節區別

位置境域

氣候特征

熱帶雨林分布的地區,年降雨量很高,通常高于1800毫米,有些地方達3500毫米。全年雨量分配均勻,常年濕潤,空氣相對濕度95%以上。平均降水量每年80英寸(1英寸=2.54釐米)以上,超過每年的蒸發量。這裏無明顯的季節變化,白天溫度一般在30℃左右,夜間約20℃。

熱帶雨林熱帶雨林

地理位置

熱帶雨林主要分布在南美、亞洲和非洲的叢林地區,大多數熱帶雨林(Tropical zone rainforest)都位于北緯23.5度和南緯23.5度之間(即南回歸線北回歸線之間的地區)。在熱帶雨林中,通常有三到五層的植被,上面還有高達150英尺到180英尺的樹木像帳篷一樣支蓋著。下面幾層植被的密度取決于陽光穿透上層樹木的程度,照進來的陽光越多,密度就越大。

地形地貌

雨林地區的地形復雜多樣,從散布岩石小山的低地平原,到溪流縱橫的高原峽谷。地貌造就了形態萬千的雨林景觀。在森林中,靜靜的池水、奔騰的小溪、飛瀉的瀑布到處都是;參天的大樹、纏繞的藤蘿、繁茂的花草交織成一座座綠色迷宮。

土壤類型

熱帶常綠雨林下發育的典型土壤是磚紅壤和具有灰化現象的紅壤,前者分布在地勢較高、排水良好,並且有比較少雨季節的地區,後者主要分布在各季節降水豐沛、森林鬱閉、草本植被缺乏的地區。

自然資源

熱帶雨林為熱帶雨林氣候及熱帶海洋性氣候的典型植被。如亞馬遜平原和雲南的西雙版納。19世紀,德國植物學家辛伯爾廣泛收集和總結了熱帶地區的科學發現和資料,把潮濕熱帶地區常綠高大的森林植被稱作為熱帶雨林,並從當時的生態學角度對它進行了科學描述和解釋。熱帶雨林具有獨特的外貌和結構特征,與世界上其它森林類型有清楚的區別。

熱帶雨林中植物種類繁多,其中喬木具有多層結構;上層喬木高過30米,多為典型的熱帶常綠樹和落葉闊葉樹,樹皮色淺,薄而光滑,樹基常有板狀根,老幹上可長出花枝。

喬木多板狀根,多氣生根植物或藤本植物,系統分層明顯,喬木高大,植物品種豐富;因為天氣長期溫熱,雨量高,所以植物能持續生長,造成樹木生長密集且長綠。

木質大藤本和附生植物特別發達,葉面附生某些苔蘚、地衣,林下有木本蕨類和大葉草本。雨林中的樹木多為雙子葉植物,具有厚的革質葉和較淺的根系。用以營養的根部通常隻有幾釐米深。雨林中的雨水因葉面的蒸發而丟失很多。熱帶雨林中土壤和岩石的風化作用強烈,其風化殼可達100米。這類土壤雖富含鋁、鐵氧化物、氫氧化物和高嶺石,但其他一些礦物質卻因淋溶和侵蝕作用而流失。另外,在高溫高濕條件下,有機物分解很快,能迅速被飢餓的樹根和真菌所吸收。所以,這裏的土壤其實並不肥沃。

熱帶雨林熱帶雨林

雨林中的次冠層植物由小喬木藤本植物和附生植物如蘭科鳳梨科及蕨類植物組成,部分植物為附生,纏繞在寄生的樹幹上,其他植物僅以樹木作為支撐物。雨林地表面被樹枝、和落葉所覆蓋。雨林內的地面並不如傳說那樣不可通行,多數地面除了薄薄的腐殖土層和落葉外多是光裸的。

雨林中,木質藤本植物隨處可見,有的粗達20~30釐米,長可達300米,沿著樹幹、枝丫,從一棵樹爬到另外一棵樹,從樹下爬到樹頂,又從樹頂倒掛下來,交錯纏繞,好像一道道稠密的網。附生植物如藻類、苔蘚、地衣、蕨類以及蘭科植物,附著在喬木、灌木或藤本植物的樹幹和枝椏上,就象披上一厚厚的綠衣,有的還開著各種艷麗的花朵,有的甚至附生在葉片上,形成"樹上生樹"、"葉上長草"的奇妙景色。

熱帶雨林熱帶雨林

有些種類的樹幹基部常會長出多姿多態的板狀根,從樹幹的基部2~3米處伸出,呈放射狀向下擴展。有些則生長著許多發達的氣根,這些氣根從樹幹上懸垂下來,扎進土中後,還繼續增粗,形成了許許多多"樹幹",大有一木成林的氣勢,非常壯觀。有些種類的樹如波羅蜜、可可等,在老樹樹幹或根頸處也能開花結果,成為熱帶雨林中特有的老莖生花現象。

雨林中的動物極為繁多,但以小型、樹棲動物為主。另一特點就是種類多而單種個體較少。尤其是雨林中的昆蟲,找到一百種昆蟲比找到同種昆蟲一百隻容易得多。科學家們相信,至今有很多雨林昆蟲未被人們認知。

大象、河馬等大型動物一般僅活動于雨林邊緣或稍開闊的河谷地區。

熱帶雨林蘊育著豐富的生物資源,但世界上熱帶雨林卻遭到了前所未有的破壞,熱帶地區高溫多雨,有機物質分解快,物質迴圈強烈。

熱帶雨林中生物資源極為豐富,開墾後可種植巴西橡膠、油棕、咖啡、劍麻等熱帶作物。但應註意的是,在高溫多雨條件下,有機物質分解快,物質迴圈強烈,而且生物種群大多是K-對策,這樣,一旦植被破壞後,很容易引起水土流失,導致環境退化,而且在短時間內不易恢復。因此熱帶雨林的保護是當前全世界關心的重大問題,它對全球的生態效應都有重大影響,例如對大氣中和濃度平衡的維持具有重大意義。

熱帶雨林在最適狀況下每公頃的總植物量為350~450噸,年總生產量每公頃120~150噸,但有75%左右的有機產品當年被自身吸收消耗掉。其植物量(主要是木材)佔陸地總植物量40%,凈生產量則佔世界總產量的四分之一。雨林下土壤因風化淋溶強烈,肥力不高,植物直接從林下凋落物層借助于真菌獲得營養成分,同時每天以每平方米4.5~12.6克幹物質的速度補充落葉數量。因此,熱帶雨林是依靠迅速的營養物質生物迴圈維持自身龐大的生物量和很高的生產力。

熱帶雨林是全球最大的生物基因庫,也是碳素生物迴圈轉化和儲存的巨大活動庫。它的盛衰消長不僅是地表自然環境變遷的反映,而且直接影響全球環境、特別是人類生存條件。雨林的保護已成為當前最緊迫的生態問題之一。

高度

主要植物

其他

露生層

31米或以上

喬木

單獨生長,較為分散,有板根支撐,須面對蒸騰作用

樹冠層21~30米
樹冠橫向生長,形成連續的一層,吸收了雨林中7成陽光和8成雨水

幼樹層

11~20米

年幼樹木

樹幹較幼,樹冠呈橢圓形;依靠林中少量的陽光生長

灌木層

6~10米

蕨、叢木、灌木


地面層

0~5米

小植物如苔蘚和地衣

幾乎黑暗一片;不連續和茂盛;隻在河邊和林地的邊緣,才會較茂盛

分布區域

大多數的熱帶雨林主要分布在四個生物地理界:熱帶界(非洲大陸,馬達加斯加和一些散島)、澳洲界(澳大利亞,新幾內亞和太平洋群島)、印度馬來亞界(印度,斯裏蘭卡,亞洲大陸,東南亞)、新熱帶界(南美,中美和加勒比群島)。

亞太地區

1.印度尼西亞:現有熱帶雨林面積:1148400平方公裏;現有熱帶季雨林面積:30740平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:1700000平方公裏。(亞太地區熱帶森林面積最大的國家和世界上熱帶森林面積第三大的國家,擁有亞太地區將近半數的熱帶雨林。也是亞太地區生物資源最豐富的國家及世界上生物資源最豐富的國家之一,擁有鳥類約1500種,哺乳動物約500種,兩棲爬行約1000種。但有不少物種是分成很多種還是合並成一種有很大爭議,比如哺乳動物中種類最多的鼠類爭議就非常大)

2.巴布亞紐幾內亞:現有熱帶雨林面積:363530平方公裏;現有熱帶季雨林面積:3220平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:450000平方公裏。(植物約11000種,其中蕨類約2000種,蘭花約2000種,哺乳動物約200種,鳥類約740種)

3.緬甸:現有熱帶雨林面積:223390平方公裏;現有熱帶季雨林面積:88460平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:600000平方公裏。

4.馬來西亞:現有熱帶雨林面積:200450平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:320000平方公裏。其中: 1)馬來亞:現有熱帶雨林面積:69780平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:130000平方公裏。(植物約8000種,哺乳動物約200種) 2)沙撈越:現有熱帶雨林面積:94670平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:120000平方公裏。(哺乳約180種) 3)沙巴:現有熱帶雨林面積:36000平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:70000平方公裏。(哺乳動物約167種)

5.印度:現有熱帶雨林面積:158950平方公裏;有熱帶季雨林面積:162170平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:910000平方公裏。(亞太地區生物資源最豐富的國家之一,植物種類統計差別極大,從20000多種到有人估計的45000種,鳥類約1250種。熱帶雨林面積可能包括了應該屬于中國的藏東南地區)

6.寮國:現有熱帶雨林面積:98790平方公裏;現有熱帶季雨林面積:25810平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:225000平方公裏。

7.泰國:現有熱帶雨林面積:75400平方公裏;現有熱帶季雨林面積:31500平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:250000平方公裏。

8.高棉:現有熱帶雨林面積:65500平方公裏;現有熱帶季雨林面積:47750平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:160000平方公裏。

9.菲律賓:現有熱帶雨林面積:50740平方公裏;現有熱帶季雨林面積:15280平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:295000平方公裏。

10.越南:現有熱帶雨林面積:37170平方公裏;現有熱帶季雨林面積:19510平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:280000平方公裏。

11.索羅門群島:現有熱帶雨林面積:25590平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:28500平方公裏。

12.澳大利亞:現有熱帶雨林面積:10516平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:11000平方公裏。(全國植物約12000種,鳥類800多種,哺乳200多種,兩棲爬行類新統計1000餘種)

13.中國:現有熱帶雨林面積:7150平方公裏;現有熱帶季雨林面積:17050平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:340000平方公裏。(亞太地區生物資源最豐富的國家之一,全國植物約30000種,其中森林植物約15000種,鳥類最新記載超過1300種,哺乳從450種左右到超過500種,有些資料顯示中國的哺乳動物超過印度尼西亞,但因為統計的標準不同,所以可比性並不強。中國以雲南省的生物多樣性最高,鳥類約800種,哺乳動物等也都超過全國的半數。另外,中國原應有的熱帶森林面積應該沒有這麽大,這數位可能包括了季風常綠闊葉林,現有的熱帶雨林數位可能比實際上的小,1999年藏東南印控區是中國熱帶雨林的主要分布區之一)

14.斐濟:現有熱帶雨林面積:6610平方公裏;現有熱帶季雨林面積:360平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:18000平方公裏。

15.汶萊:現有熱帶雨林面積:4692平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:5000平方公裏。

16.斯裏蘭卡:現有熱帶雨林面積:1440平方公裏;現有熱帶季雨林面積:10820平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:26000平方公裏。

17.孟加拉:現有熱帶雨林面積:945平方公裏;現有熱帶季雨林面積:90平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:130000平方公裏。

18.新加坡:現有熱帶雨林面積:原始森林幾乎不存在,隻在郊野公園中有少量森林;推測原有熱帶森林總面積:500平方公裏。

亞太地區總計:現有熱帶雨林面積:2479282平方公裏;現有熱帶季雨林面積:452760平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:5749000平方公裏。 亞太地區是世界上人口最多的地區,同時也是熱帶木材和熱帶作物生產的中心,還是1999年經濟成長的中心,森林破壞比較嚴重。從現有熱帶森林和原有熱帶森林狀況的對比來看,1999年亞太地區的熱帶森林面積大約是原來面積的一半多。人口密集的國家比人口稀疏的國家森林儲存的要少的多,古老的國家比新興的國家森林儲存的要少的多,赤道。除新加坡(亞洲人口密度最大的國家)是城市國家外,森林破壞最嚴重的是孟加拉(亞洲人口密度第二大的國家,歷史悠久),保留不到百分之一。中國僅次之,儲存不到十分之一。越南和菲律賓這兩個人口密度較大的國家森林破壞也很嚴重,剩下僅五分之一多。幾個赤道附近的國家,也就是熱帶雨林分布中心區的幾個國家及一些人口稀少的大洋洲國家熱帶森林剩餘比例最大。森林儲存最好的是汶萊和澳大利亞,至今仍保留超過九成的原有森林。索羅門群島接近九成,巴布亞和新幾內亞超過八成,印度尼西亞和馬來西亞超過原有的三分之二,不過這兩個國家不同地區森林儲存的狀況差別很大,印度尼西亞附近儲存的最少,馬來西亞以沙撈越儲存的最多。其他國家中以人口較少的柬普寨和寮國森林儲存的最多,分別約儲存七成和一半。緬甸也剩下超過一半。泰國和斯裏蘭卡接近一半,印度和斐濟大約三分之一。 從總面積來說,最大的是印度尼西亞,是唯一亞太地區熱帶森林總面積超過一百萬平方公裏的國家和世界上三個熱帶森林總面積超過一百萬平方公裏的國家之一,幾乎佔亞太地區總面積的一半。總面積超過二十萬平方公裏的國家有巴布亞和新幾內亞、緬甸、馬來西亞和印度。寮國、泰國和柬普寨剛剛超過十萬平方公裏。大多國家都超過一萬平方公裏而少于十萬平方公裏。隻有斐濟、汶萊和新加坡這三個小國和孟加拉這個人口過于擁擠的國家的熱帶森林面積小于一萬平方公裏。

非洲地區

1.剛果(金):現有熱帶森林面積:1190737平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:1784000平方公裏。(非洲地區熱帶森林面積最大的國家和世界上熱帶森林面積第二大的國家,擁有非洲地區超過半數的熱帶雨林。是非洲地區生物資源最豐富的國家,擁有世界上面積最大的熱帶雨林保護區,面積32000平方公裏的薩隆加國家公園和非洲生物多樣性最高的維隆加國家公園。擁有鳥類約1086種,哺乳動物約409種。)

2.加彭:現有熱帶森林面積:227500平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:258000平方公裏。

3.剛果(布):現有熱帶森林面積:213400平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:342000平方公裏。(植物約6000種,哺乳動物132種,鳥類700種)

4.喀麥隆:現有熱帶森林面積:155330平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:376900平方公裏。

5.中非:現有熱帶森林面積:52236平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:324500平方公裏。

6.馬達加斯加:現有熱帶森林面積:41715平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:275086平方公裏。

7.賴比瑞亞:現有熱帶森林面積:41238平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:96000平方公裏。

8.奈及利亞:現有熱帶森林面積:38620平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:421000平方公裏。

9.衣索比亞:現有熱帶森林面積:27500平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:249300平方公裏。

10.象牙海岸:現有熱帶森林面積:27464平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:229400平方公裏。

11.塞內加爾:現有熱帶森林面積:20450平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:27700平方公裏。

12.赤道幾內亞:現有熱帶森林面積:17004平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:26000平方公裏。

13.迦納:現有熱帶森林面積:15842平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:145020平方公裏。

14.索馬利亞:現有熱帶森林面積:14800平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:21200平方公裏。

15.坦尚尼亞:現有熱帶森林面積:14400平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:176000平方公裏。

16.莫三比克:現有熱帶森林面積:9350平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:246900平方公裏。

17.幾內亞:現有熱帶森林面積:7655平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:184800平方公裏。

18.烏幹達:現有熱帶森林面積:7400平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:103400平方公裏。(生物多樣性在非洲近似面積的國家中屬最高一檔,鳥類近1000種,哺乳動物311種,非洲為數不多的幾個哺乳動物種類超過300種的國家之一)

19.肯亞:現有熱帶森林面積:6900平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:81200平方公裏。

20.幾內亞比索:現有熱帶森林面積:6600平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:36100平方公裏。

21.蘇丹:現有熱帶森林面積:6400平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:27000平方公裏。

22.獅子山:現有熱帶森林面積:5064平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:71700平方公裏。

23.安哥拉:現有熱帶森林面積:2900平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:21800平方公裏。

24.盧安達:現有熱帶森林面積:1554平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:9400平方公裏。

25.留尼汪:現有熱帶森林面積:820平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:2500平方公裏。

26.貝南:現有熱帶森林面積:424平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:16800平方公裏。

27.甘比亞:現有熱帶森林面積:497平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:4100平方公裏。

28.蒲隆地:現有熱帶森林面積:413平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:10600平方公裏。

29.馬拉維:現有熱帶森林面積:320平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:10700平方公裏。

30.聖多美和普林西比:現有熱帶森林面積:299平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:960平方公裏。

31.葛摩:現有熱帶森林面積:160平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:2230平方公裏。

32.辛巴威:現有熱帶森林面積:80平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:7700平方公裏。

33.模裏西斯:現有熱帶森林面積:30平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:1850平方公裏。

34.塞席爾:現有熱帶森林面積:30平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:270平方公裏。

35.吉布提:現有熱帶森林面積:10平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:300平方公裏。

非洲地區總計:現有熱帶森林面積:2163437平方公裏;推測原有熱帶森林總面積:5789856平方公裏。 與亞太地區相比,非洲原有的熱帶森林面積和亞太地區相當,但儲存下來的較少。非洲儲存了超過原有森林面積一半以上的國家多集中在赤道地區熱帶雨林分布的中心地區,其中加彭儲存的比例最大,接近九成。非洲現有熱帶森林面積超過十萬平方公裏的四個國家也都在全部集中這裏。非洲大多數國家現有的熱帶森林面積不到原來的五分之一甚至幾十分之一。非洲大多數國家的熱帶森林面積比較小,還不及剛果(金)的薩隆加國家公園的面積大。現有熱帶森林面積不到一萬平方公裏的國家佔多一半,這一方面是像亞太地區的斐濟和汶萊那樣的小國比較多,也因為非洲大多數國家是以熱帶稀樹草原為主,森林隻佔很小一部分,而且這種森林非常容易被破壞,容易退化成熱帶稀樹草原。非洲的人口壓力不如亞洲的一些國家那樣大,但經濟條件和管理水準的差距等原因導致非洲很多地區的森林破壞要比亞洲更加嚴重。

非洲熱帶森林的物種多樣性世界三大熱帶雨林區是最低的。從和亞太地區地區幾個熱帶森林面積差不多的國家的對比可以看出,剛果(金)的熱帶森林面積和印度尼西亞相仿,但鳥類和哺乳動物的種類都要少;剛果(布)的熱帶森林面積和馬來尼西亞相仿,但鳥類,哺乳動物和植物種類都要少。相反,非洲大裂谷一帶的國家物種多樣性似乎比低地雨林區更加豐富些,烏幹達和剛果(金)的維隆加國家公園都處于這一地區。但非洲很多熱帶森林地區的生物多樣性還調查的不充分,可能隨著調查的深入,非洲熱帶森林區的生物多樣性會有很大增加,但前提是熱帶森林不再遭到1999年那樣嚴重的破壞。

拉丁美洲

拉丁美洲和世界上熱帶雨林面積最大的國家當屬巴西無疑。僅次之的應當是秘魯和哥倫比亞,再次之的應當是委內瑞拉,然後是波利維亞、厄瓜多和蓋亞那一帶等地,面積應當在幾十萬到到萬平方公裏。中美洲一帶國家的森林面積要比南美洲小得多,多在幾萬平方公裏以下,西印度群島諸國森林面積最少,有些地方可能以殘存無幾。拉丁美洲的生物多樣性也比較高,鳥類和蝴蝶等熱帶森林物種的種類均超過其他大陸,生物多樣性最高的,生物多樣性最高的國家應該也是巴西、秘魯、哥倫比亞、委內瑞拉等國。這裏有一個秘魯亞馬孫地區的瑪努國家公園的資料,面積約20000平方公裏,植物種類約15000種,鳥類約1000種。僅這一個國家公園的數位幾乎就足以和世界上一些生物多樣性非常高的國家相比。

熱帶美洲、熱帶亞洲和熱帶非洲的雨林雖然分開為三大片,但它們都有非常類似的外貌和結構特點。由于生長環境終年高溫潮濕,熱帶雨林長得高大茂密,一般高度在30米以上,從林冠到林下樹木分為多個層次,彼此套迭。在熱帶雨林中,最高的樹木可長到80多米高度,例如馬來西亞的塔豆,西雙版納的望天樹亦高達70米。熱帶雨林的種類組成極端豐富,盡管熱帶雨林僅佔世界陸地面積的百分之七,但它所包含的植物總數卻佔了世界總數的一半。熱帶雨林有很多獨特現象是其它森林所沒有的。例如,大樹具有板狀的樹根,在老莖桿上開花、結果;有很多小型植物附生在其它植物的枝、桿上;有的通過絞殺其它植物而樹立起自己;有的樹木從空中垂下許多柱狀的根,最後變成獨樹成林;林下植物的葉子一般都有滴水葉尖,而有的植物的葉子長得十分巨大;在林內,大藤本非常豐富,有的長達數百米,穿梭懸掛于樹木之間,使人難于通行。

隨著科學家對熱帶雨林的深入調查和研究,越來越多的生態現象被發現和解釋。但越來越多的發現也證明,熱帶雨林中蘊藏著大量的尚未被充分認識的生物學和自然規律。特別是熱帶雨林物種的極端豐富性和植物生活類型的多樣性並不能完全用達爾文的進化論來解釋。世界上除熱帶雨林外的物種充其量僅佔總物種的一半。植物生活類型亦僅隻是一部分。例如,溫帶的森林,不僅種類貧乏,生活類型單調,各種生態關系和生態表現亦是相對簡單和直接。依賴于熱帶以外森林的研究而得出的一些經典或傳統的生物學規律和概念顯然是非常不完善的,若直接套用來解釋熱帶雨林,自然有很多現象不可思議。因此,科學家預測,通過對熱帶雨林的深入研究,或許會完全改變原有的生物學觀念。然而,令人遺憾的是人們還沒有充分解開熱帶雨林之謎時,它就可能由于人類自己的破壞而永久地消失。

A.F.W.席姆佩爾曾扼要指出熱帶雨林的特征是具有"常綠喜濕、高逾30米的喬木,富有厚莖的藤本、木質和草本的附生植物"。熱帶雨林擁有全球最豐富的植物種,其中70%為木本植物(高位芽植物)。熱帶雨林通常每英畝(合4047平方米)生長 40~100種喬木,形成優勢種分化不明顯(種多樣性極大)的混合雨林。但也有單優種群落出現,即上層喬木由少數樹種組成,如南美洲北部泛濫平原上的毛拉豆雨林,在東南亞常成小片分布的龍腦香雨林等。喬木高大,個別類型可達40~60米,主幹挺直如圓柱狀,胸徑一般為50~60釐米,大者為100~200釐米。喬木通常分化為3層結構,上層多呈不連續狀,使雨林頂部起伏不平,樹幹基部普遍有板狀根發育。喬木中下層樹冠鬱閉,使林內光照急劇減弱,經常出現樹幹和老枝著生花果的莖花現象。雨林中喬木一般具有帶滴水葉尖(即尾狀突出的葉尖)的中型革質葉片,缺乏同步的生物節律(如老葉更新、花期終始等)。木質藤本植物莖粗20釐米以上,穿行于最高層樹木之間,如棕櫚科省藤屬的莖長可達 300米。大量附生的蕨類和有花植物為雨林重要特征,它隨所在層位局部小環境而有從濕生到旱生的各種生態類型,半附生的絞殺植物尤具特色。林下真正灌木較少。草本植物稀疏,多耐蔭濕生類型,有些屬于腐生或寄生植物

世界熱帶雨林的分布

熱帶雨林除歐洲和南極洲外,其他各洲均有分布,而且在外貌結構上也都頗為相似,但在種類組成上不同。理查斯將世界上的熱帶雨林分成三大群系類型,即印度馬來雨林群系、非洲雨林群系和美洲雨林群系。

1.印度馬來雨林群系:包括亞洲和大洋洲所有熱帶雨林。由于大洋洲的雨林面積較小,而東南亞卻佔有大面積的雨林,因此,又可稱為亞洲的雨林群系。亞洲雨林主要分布在菲律賓群島、馬來半島、中南半島的東西兩岸,恆河和布拉馬普特拉河下遊,斯裏蘭卡南部以及中國的南部等地。其特點是以龍腦香科為優勢,缺乏具有美麗大型花的植物和特別高大的棕櫚科植物,但具有高大的木本真蕨桫欏屬以及著名的白藤屬和蘭科附生植物。

2.非洲雨林群系:面積不大,約為60萬k㎡主要分布在剛果盆地。在赤道以南分布到馬達加斯加島的東岸及其他島嶼。

非洲雨林的種類較貧乏,但有大量的特有種。棕櫚科植物尤其引人註意,如棕櫚、油椰子等,咖啡屬種類很多(全世界具有35種,非洲佔20種)。然而在西非卻以楝科為優勢,豆科植物也佔有一定的優勢。

熱帶雨林熱帶雨林

3.美洲雨林群系:該群系面積最大,為300萬k㎡以上,以亞馬遜河河流為中心,向西擴展到安達斯山的低麓,向東止于蓋亞那,向南達玻利維亞和巴拉圭,向北則到墨西哥南部及安的列斯群島。這裏豆科植物是優勢科,藤本植物和附生植物特別多,鳳梨科仙人掌科天南星科和棕櫚科植物也十分豐富。經濟作物三葉橡膠、可可樹、椰子屬植物等均原產于這裏。同時這裏還生長特有的王蓮,其葉子直徑可達1.5m。

在世界同類型地區中,亞馬遜平原的熱帶常綠雨林不僅面積最廣,而且發育也最為充分和典型,這是由于亞馬遜平原所在的地理位置和地形結構,使它具有特別有利于該類型發育的現代氣候條件,另一方面也與它發育歷史悠久、在形成過程中自然地理條件相對比較穩定有關。南美的熱帶常綠雨林一般也稱為希列亞群落,其植物種類成分極其豐富,而且相互雜生,很少形成純林,其中三分之一種是南美特有種。它們生長連續無間,植物終年蔥綠繁茂。喬木、灌木以及草本、藤本、附生植物組成多層次的鬱閉叢林。一般有4~5層,多者可達11~12層,樹冠城鋸齒狀,參差不齊。許多喬木為爭取日照,力圖往上生長,樹幹很少分枝,有的可高達80~100米。

中國

中國的熱帶雨林主要分布在台灣省南部、海南省、雲南南部河口和西雙版納地區,在西藏墨脫縣境內也有分布。但以雲南西雙版納和海南島最為典型。佔優勢的喬木樹種是:桑科的見血封喉、高山榕、聚果榕、波羅蜜、無患子科的番龍眼以及番荔枝科、肉豆蔻科、橄欖科和棕櫚科的一些植物等。但是由于中國雨林是世界雨林分布的最北邊緣,因此,林中附生植物較少,龍腦香科的種類和個體數量不如東南亞典型雨林多,小型葉的比例較大,一年中有一個短暫而集中的換葉期,表現出一定程度上的季節變化。熱帶雨林孕育著豐富的生物資源,但世界上熱帶雨林卻遭到了前所未有的破壞,熱帶地區高溫多雨,有機質分解快,生物迴圈強烈,植被一旦被破壞後,極易引起水土流失,導致環境退化。因此,保護熱帶雨林是當前全世界最為關心的問題。

熱帶雨林熱帶雨林

中國雨林位于熱帶邊緣,受熱帶季風氣候限製,僅在局部濕潤環境(如溝谷、山地)有小片分布,並呈現出季節性特征。優勢種類以具有龍腦香科的種類為標志,並由桑科大戟科桃金娘科、梧桐科及棕櫚科等的種類組成。

"世界熱帶雨林的分布"及"中國的熱帶雨林"兩段引自周雲龍主編《植物生物學 第2版》502~503頁。高等教育出版社1999年出版。

各生物地理區的熱帶雨林分布

區域

世界雨林的

分布比例

百萬

平方英裏

百萬

公頃

衣索比亞/非洲區

30%

0.72

187.5

澳大拉西亞

9%

0.22

56.3

東方或者印度-馬來亞

16%

0.39

100

新熱帶

45%

1.08

281.2

總和


2.41

625

從種類組成來說,中國的熱帶雨林植物種類繁多,優勢種不明顯,如在海南島六連嶺的熱帶雨林中,150m的面積內有木本植物90種。組成我國熱帶雨林的植物種類幾乎全為熱帶成分,常見有梧桐科、無患子科、龍腦香科、豆科和桑科等。

我國熱帶雨林具有東南亞雨林的典型結構,喬木層分為3-4個亞層,灌木層具有1-2個亞層,草本層具有1-2個亞層。熱帶雨林普遍具有的板狀根、老莖生花現象、絞殺現象、葉附生現象在這裏均有出現,藤本植物也較發達。但總的來說,我國熱帶雨林中的附生植物較少,龍腦香科植物的種類和數量不如東南亞的典型雨林中多,並表現出一定程度的季節變化。

侯學煜將我國的熱帶雨林分為東部熱帶雨林區和西部熱帶雨林區。從東到西,季節變化越來越明顯,主要是受海洋性氣候的影響的程度變化所致。

形成條件

在溫暖多雨的熱帶自然形成的、富有厚莖藤本、木質和草質附生植物的常綠森林生物群落。優越而穩定的環境為數以萬計的生物種類提供最佳生存和發展條件。熱帶雨林主要生長在年平均溫度24℃以上,或者最冷月平均溫度18℃以上的熱帶潮濕低地。白天溫度一般在30攝氏度左右,夜間約20攝氏度。

氣候類型來說,熱帶雨林氣候、熱帶海洋性氣候、熱帶季風氣候下皆可形成一定量的熱帶雨林,而以熱帶雨林氣候下形成的熱帶雨林最為典型。

因為熱帶雨林的形成條件是高溫多雨,除赤道地區滿足條件外,還有非地帶性因素:

馬達加斯加島東側的熱帶雨林成因是:東側位于迎風坡東南信風帶來的豐沛降水;莫三比克暖流增溫增濕。

中國西南部和中南半島的熱帶季雨林成因是:來自北印度洋的西南季風和西太平洋的東南季風帶來的降水。

主要功能

熱帶雨林是地球上動物種類最豐富的地區。豐富的植物種類為各種各樣的動物提供食 物和棲息場所。

熱帶雨林熱帶雨林

熱帶雨林能提供大量的木材、珍貴的經濟植物,能保持很大的生物多樣性,對維持生態平衡,防止環境惡化等具有重要作用。然而,熱帶雨林雨水豐富,土壤貧瘠,物種之間競爭激烈,一旦森林被破壞,會引起水土流失,導致環境惡化,而且難以恢復。因此熱帶雨林的保護迫在眉睫,並早已成為世界各國普遍關註的重要問題。

雨林裏茂密的樹木,在行光合作用時,能吸收二氧化碳 釋放出大量的氧氣,就像在地球上的一個大型"空氣清凈機"所以熱帶雨林有"地球之肺"的美名。

除此之外,熱帶雨林水汽豐沛,蒸發後凝結成雲,再降雨,成為地球水迴圈的重要部分; 不僅有助於土壤肥沃與生物生長,也有調節氣候的功能。

1,凈化空氣--空氣的凈化物。

隨著工礦企業的迅猛發展和人類生活用礦物燃料的劇增,受污染的空氣中混雜著一定含量的有害氣體,威脅著人類,其中二氧化硫就是分布廣、危害大的有害氣體。凡生物都有吸收二氧化硫的本領,但吸收速度和能力是不同的。植物葉面積巨大,吸收二氧化硫要比其他物種大的多。據測定,森林中空氣的二氧化硫要比空曠地少15~50%。若是在高溫高濕的夏季,隨著林木旺盛的生理活動功能,森林吸收二氧化硫的速度還會加快。相對濕度在85%以上,森林吸收二氧化硫的速度是相對濕度15%的5~10倍。

2、具有自然防疫作用。

樹木能分泌出殺傷力很強的殺菌素,殺死空氣中的病菌和微生物,對人類有一定保健作用。有人曾對不同環境,立方米空氣中含菌量作過測定:在人群流動的公園為1000個,街道鬧市區為3~4萬個,而在林區僅有55個。另外,樹木分泌出的殺菌素數量也是相當可觀的。例如,一公頃檜柏林每天能分泌出30公斤殺菌素,可殺死白喉、結核、痢疾等病菌。

3、天然製氧廠。

氧氣是人類維持生命的基本條件,人體每時每刻都要呼吸氧氣,排出二氧化碳。一個健康的人三兩天不吃不喝不會致命,而短暫的幾分鍾缺氧就會死亡,這是人所共知的常識。文獻記載,一個人要生存,每天需要吸進0.8公斤氧氣,排出0.9公斤二氧化碳。森林在生長過程中要吸收大量二氧化碳,放出氧氣。據研究測定,樹木每吸收44克的二氧化碳,就能排放出32克氧氣;樹木的葉子通過光合作用產生一克葡萄糖,就能消耗2500升空氣中所含有的全部二氧化碳。照理論計算,森林每生長一立方米木材,可吸收大氣中的二氧化碳約850公斤。若是樹木生長旺季,一公頃的闊葉林,每天能吸收一噸二氧化碳,製造生產出750公斤氧氣。資料介紹,10平方米的森林或25平方米的草地就能把一個人呼吸出的二氧化碳全部吸收,供給所需氧氣。誠然,林木在夜間也有吸收氧氣排出二氧化碳的特徵,但因白天吸進二氧化碳量很大,差不多是夜晚的20倍,相比之下夜間的副作用就很小了。就全球來說,森林綠地每年為人類處理近千億噸二氧化碳,為空氣提供60%的凈潔氧氣,同時吸收大氣中的懸浮顆粒物,有極大的提高空氣質量的能力;並能減少溫室氣體,減少熱效應。

熱帶雨林熱帶雨林

4、天然的消聲器。

噪聲對人類的危害隨著公元、交通運輸業的發展越來越嚴重,特別是城鎮尤為突出。據研究結果,噪聲在50分貝以下,對人沒有什麽影響;當噪聲達到70分貝,對人就會有明顯危害;如果噪聲超出90分貝,人就無法持久工作了。森林作為天然的消聲器有著很好的防噪聲效果。實驗測得,公園或片林可降低噪聲5~40分貝 ,比離聲源同距離的空曠地自然衰減效果多5~25分貝;汽車高音喇叭在穿過40米寬的草坪、灌木、喬木組成的多層次林帶,噪聲可以消減10~20分貝,比空曠地的自然衰減效果多4~8分貝。城市街道上種樹,也可消減噪聲7~10分貝。要使消聲有好的效果,在城裏,最少要有寬6米(林冠)、高10米半的林帶,林帶不應離聲源太遠,一般以6~15米間為宜。

熱帶雨林熱帶雨林

5、對氣候有調節作用。

森林濃密的樹冠在夏季能吸收和散射、反射掉一部分太陽輻射能,減少地面增溫。冬季森林葉子雖大都凋零,但密集的枝幹仍能削減吹過地面的風速,使空氣流量減少,起到保溫保濕作用。據測定,夏季森林裏氣溫比城市空闊地低2~4℃,相對濕度則高15~25%,比柏油混凝土的水泥路面氣溫要低10~20℃。由于林木根系深入地下,源源不斷的吸取深層土壤裏的水分供樹木蒸騰,使林正常形成霧氣,增加了降水。通過分析對比,林區比無林區年降水量多10~30%。國外報導,要使森林發揮對自然環境的保護作用,其綠化覆蓋率要佔總面積的25%以上。

6、改變低空氣流

,有防止風沙和減輕洪災、涵養水源、保持水土的作用。出于森林樹幹、枝葉的阻擋和摩擦消耗,進入林區風速會明顯減弱。據資料介紹,夏季濃密樹冠可減弱風速,最多可減少50%。風在入林前200米以外,風速變化不大;過林之後,大約要經過500~1000米才能恢復過林前的速度。人類便利用森林的這一功能造林治沙。

森林地表枯枝落葉腐爛層不斷增多,形成較厚的腐質層,就像一塊巨大的吸收雨水的海綿,具有很強的吸水、延緩徑流、削弱洪峰的功能。另外,樹冠對雨水有截流作用,能減少雨水對地面的沖擊力,保持水土。據計算,林冠能阻載10~20%的降水,其中大部分蒸發到大氣中,餘下的降落到地面或沿樹幹滲透到土壤中成為地下水,所以一片森林就是一座水庫。森林植被的根系能緊緊固定土壤,能使土地免受雨水沖刷,製止水土流失,防止土地荒漠化。

7、除塵和對污水的過濾作用。

工業發展、排放的煙灰、粉塵、廢氣嚴重污染著空氣,威脅人類健康。高大樹木葉片上的褶皺、茸毛及從氣孔中分泌出的粘性油脂、汁漿能粘截到大量微塵,有明顯阻擋、過濾和吸附作用。據資料記載,每平方米的雲杉,每天可吸滯粉塵8.14克,松林為9.86克,榆樹林為3.39克。一般說,林區大氣中飄塵濃度比非森林地區低10~25%。另外,森林對污水凈化能力也極強,據國外研究介紹,污水穿過40米左右的林地,水中細菌含量大致可減少一半,而後隨著流經林地距離的增大,污水中的細菌數量最多時可減至90%以上。

8、多種動物的棲息地,

也是多類植物的生長地,是地球生物繁衍最為活躍的區域。所以森林保護著生物多樣性資源;而且無論是在都市周邊還是在遠郊,森林都是價值極高的自然景觀資源。

9、此外,熱帶雨林還具有物質用途 為生產生活提供木材。

雖然熱帶雨林很遙遠,但是人們還是可以做一些事來保護它,例如:不要買雨林樹木做成的家俱、動物毛皮、與節約用紙等。 一旦雨林消失了 就算人們做再多的補救工作,也無法使它恢復。 讓人們一起來聲援保育熱帶雨林的活動,為了生長在那兒的生物、為了地球。

由于人們對森林的木材資源的大量消耗,地球上的森林面積在逐年變小,這引起了多方 面的環境問題,例如:幹旱少雨、氣候變暖、動植物資源減少、水土流失、沙塵暴和空氣污染加重等。因此,森林對環境和生態的價值遠遠高出了它提供木材的價值。

熱帶雨林熱帶雨林

因此,植樹造林,擴大森林面積,增加森林資源,是關系到經濟效益、社會效益、環境效益及人類能否生存的大事。

但是人類為了要擴張土地、販賣木材,每年有將近2~3個台灣大小面積的雨林遭到砍伐,二氧化碳無法為雨林利用,而有加速全球"溫室效應"的可能。

熱帶雨林的盛衰不僅關系到生物資源前途,更與全球氣候變化關系密切。當前濫伐濫墾熱帶雨林愈演愈烈,已引起各國人民極大關註。保護生物圈或保護大自然最緊迫的問題,便是保護熱帶森林,特別是熱帶雨林。

自然特征

1、熱帶雨林是樹木的王國,種類極其豐富

通常在4000平方米內可以找到直徑10釐米以上喬木達40~100種。它們較均勻混合生長,一般缺乏明顯優勢種類。各種樹木的外貌彼此卻很相似。樹幹粗直猶如圓柱,在近樹梢處才有分枝,淺色樹皮薄而光滑。高大喬木的莖下部生有數片扁平三角形的板根,高約3~8米,形態多樣。它們的葉片通常全緣、革質發亮,特別是大多具有顯著突出的尖形頂端,稱為滴尖。花普遍生在無葉的樹幹或老枝上,這種莖花是雨林喬木的典型特征,如可可樹、咖啡樹等皆是。

2、在此水熱條件適宜的環境中,爭奪光照和生存空間的競爭異常強烈。

熱帶雨林熱帶雨林

據在西非雨林觀測,林冠頂部(46米處)全光照為10萬Lux,樹冠內(33米處)降到2.5萬Lux,而在1米高處隻有800Lux,即僅有1%到此。喬木高度存在很大差別。上層喬木樹冠近圓形,連線稍密,約高20~30米,最下層喬木樹冠呈錐形,常是最密集的一層。林下的灌木不多,葉常簇生于樹梢,草本稀疏而具有大型薄軟葉片,也有些營腐生生活(如東南亞的大花草葉退化而花徑1米)。

3、藤本和附生植物的特別繁盛,是特殊的爭奪空間的適應方式,對森林結構影響甚大。

大型木質藤本借助喬木支持登上樹頂才開花,最長可達240米,失去支持的扁粗藤條懸在地上。附生植物除蕨類與苔蘚外,更有許多有花植物(甚至具木質莖),依照所生部位的光照和水分(濕度)條件差異而分化為喜光與耐蔭、旱生到濕生種種生態類型。絞殺植物又稱毀壞植物更是雨林典型的也是特有的類型。它最初附生于喬木莖上,然後勒死後者再用長出的根獨立生活,因此在一株樹上有時可見兩種葉子。

5、動物種類在此同樣豐富多樣。

生活于上層樹冠的哺乳動物比例很大,如長臂猿、黑猩猩等在樹冠與地面間搜尋食物,較大型哺乳動物如象、鹿、獅、豹等以葉子、落果或動物為食。地下穴居動物以蟻類最多,為清除枯落物起很大作用。巴拿馬運河區在16平方公裏竟發現2萬種昆蟲,而雨林中鳥類和蝙蝠不僅捕食昆蟲,還與莖花傳粉、附生植物傳播等密切有關。但至今仍有許多動物和植物沒有被人認識,更說不上了解其性能和用途。完全可以確認的是,熱帶雨林是全球生物基因最豐富的寶庫,已被利用的僅僅佔非常微小的比例,例如巴西橡膠樹、桃花心木、可可樹等。

開發狀況

熱帶雨林生態系統中能量流和物質流的速率都很高,是陸地生態系統中生產力最高的類型。這裏生物資源極為豐富,如三葉橡膠是世界上最重要的橡膠植物,可可、金雞納等是非常珍貴的經濟植物。此外,還有眾多物種的經濟價值有待開發。

熱帶雨林的土地資源豐富。很多跨國企業都在熱帶雨林買地,砍伐燒毀後,用作牧牛埸,以提供牛肉給美國等牛肉需求量極大的國家。而巴西等熱帶雨林國家為償還外債,在熱帶雨林興建大農場,種植經濟作物,如甘庶,棕櫚等,出口外國。

熱帶雨林並不適合人口居住,人類很難在熱帶雨林尋到食物。

耕種人類利用的食物和香料咖啡、朱古力、香蕉、芒果、番木瓜、鮞梨和甘蔗等所有在種植園的食物,最初來自熱帶雨林,且仍然在成長中。在1970年代,中美洲咖啡出口總值30億美元。許多用於防止損傷的基因變異造成的昆蟲,也可從雨林中獲得。熱帶森林供應了250種類的果子。在新幾內亞的樹林中,251棵種有可食用的生果中,隻有43棵在1985年種植的。 產自熱帶雨林的朱古力是來自可長出50~60顆種子的可可樹,該些樹是由一種名為midge的小蒼蠅傳播花粉的。

醫葯和生化資源熱帶雨林也稱為世界上最大的葯房,原因是大量天然成葯均能在熱帶雨林中找到。例如,熱帶雨林擁有古柯鹼、刺激劑、荷爾蒙避孕法和鎮靜劑類葯物的基本成分。另外,箭毒(麻痹葯的一種)和奎寧(醫治瘧疾的一種葯物,提煉自金雞納樹) 也可在熱帶雨林中找到。

旅遊業1999年,熱帶雨林最大的經濟價值之一便是旅遊業。人們從世界各地到熱帶雨林體驗最直接的感受。旅遊業所帶來的經濟利益是一種最有希望儲存熱帶雨林的方式。

出自動物的產物熱帶雨林亦提供了為數不少來自動物的產物,例如蜜糖、野味肉類、及相關連的戰利品,如象牙和皮革等。

時至今日,全球僅有森林不足3億公頃。森林正以平均每年4000平方公裏的速度消失。世界熱帶雨林的面積也在劇減,1999年仍以每分鍾20公頃的速度消失。照此速度,2030年世界將無熱帶雨林。

人類大量砍伐熱帶雨林很大部分原因是為了創造經濟收入。另一方面是幹旱,亞馬遜河流域的熱帶雨林幹旱愈演愈烈。在2005年,就有科學家稱,這是有史以來最嚴峻的、範圍最大的幹旱。他們當時認為,如果這種幹旱持續的話,亞馬遜河流域的熱帶雨林,這個地球上最主要的二氧化碳吸收地將處于危險邊緣。

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