針葉林

針葉林

針葉林 是 以針葉樹為建群種所組成的各類森林的總稱。包括常綠和落葉,耐寒耐旱和喜溫、喜濕等類型的針葉純林和混交林。主要由雲杉、冷杉、落葉松和松樹等屬一些耐寒樹種組成。通常稱為北方針葉林,也稱泰加林。其中由落葉松組成的稱為明亮針葉林,而以雲杉、冷杉為建群樹種的稱為暗針葉林。

  • 中文名稱
    針葉林
  • 外文名稱
    Coniferous forest
  • 分布
    泰加林
  • 建群種
    針葉樹

分布

針葉林廣泛分布于世界各地,而以北半球為主。北以水準樹木線以北的極地凍原為界,南接針闊混交林。主要分布地區包括:

歐亞大陸

分布範圍自北歐的斯堪的納維亞半島,經芬蘭俄羅斯,越烏拉爾山,經西伯利亞、中國黑龍江到堪察加、庫頁島和日本北部。由于北大西洋暖流影響,歐亞大陸的北方針葉林西部南界緯度較高,約為北緯60°左右,向東逐漸南移,到太平洋西岸,下降至45°,形成西端狹而東部寬的楔形分布。

(圖)針葉林(圖)針葉林

北美大陸

分布範圍自阿拉斯加起,分為兩個亞帶:一向東南經加拿大的育空地區,沿落基山脈東側南下,至五大湖區北緣,再沿聖勞倫斯河谷北上到拉布拉多和紐芬蘭。形成兩端高中段低的弓形分布的北美北方針葉林;另一向南經加拿大的育空地區和不列顛哥倫比亞省,沿太平洋東岸的喀斯喀特山脈、落基山系的高海拔地帶並行南下,直到北緯35°左右,其北端為北方針葉林,南部為山地垂直帶針葉林,斷續形成南北走向鉗形分布的北美西部山地針葉林。在中、低緯度地區,由于針葉樹種生態特徵的差異和人為影響,或在較高海拔地區形成垂直地帶性的針葉林,或以非地帶性呈片狀和島狀,分布于各氣候帶的山地、丘陵和平地。在山區垂直地帶上,針葉林分布最高。耐寒針葉林為上限森林,下限與山地針闊混交林連線。

南半球

巴西南部高原智利阿根廷、澳大利亞東部、紐西蘭和新幾內亞等有由南洋杉、貝殼杉、羅漢松、或陸均松等屬樹種組成的小片針葉林。此外還有自北半球引種的輻射松、濕地松、火炬松等人工針葉林。

自然環境

針葉林分布地區廣的

(圖)針葉林(圖)針葉林

土壤以山地灰棕壤為主

壤為主。在高山上部也可有山地漂灰土,以及零散的各類沼澤土和草甸土。土層內有灰化層、潛育層或冰凍層。在寒冷濕潤條件下,北方針葉林和高山針葉林的林下苔蘚層發達,積成厚層粗腐殖質,土壤呈酸性反應,肥力較低。分散在各氣候帶的低山丘陵針葉林土壤則屬于該地帶的土壤類型。

樹種組成

針葉林的樹種多,分布廣,由此造成了樹種的組成差異也很大。

北美針葉林

白雲杉、黑雲杉是橫跨大陸東西的優勢種。在西部的北方針葉林以北美雲杉、高山冷杉等為主。向南樹種增多,有花旗松、巨冷杉、北美喬柏、巨杉、北美紅杉等樹種,形成大小不等的純林或混交林。在墨西哥山地有瓜地馬拉冷杉、墨西哥白松、墨西哥柏木等。在北方針葉林的中、東部則有香脂冷杉、加拿大鐵杉、美國五針松等;向南經過阿巴拉契亞山系到南方松林區,有鉛筆柏、矮松、剛松、濕地松等。在低濕或沼澤地方,還有落羽杉組成的小片針葉林。此外,在中美地區有加勒比松、卵松、熱帶松等。

(圖)針葉林(圖)針葉林

北方針葉林西段

主要由歐洲雲杉、歐洲冷杉、歐洲赤松、歐洲落葉松等樹種組成。在阿爾卑斯山和喀爾巴阡山,落葉松和冷杉林分布于海拔120~2300米的地帶。比利牛斯山的針葉林則由山地松所組成。在南歐山地還有歐洲黑松。在克裏木半島有克裏木松。在巴爾幹半島,主要是南歐冷杉、和羅德曼冷杉。此外在非洲北部的阿特拉斯山以及亞洲小亞細亞半島、黎巴嫩、阿富□直至喜馬拉雅山有雪松組成的山地針葉林。分布在地中海周圍的針葉林,有較耐旱的阿列波松、海岸松、義大利石松、直立球松、地中海柏木以及南至非洲北部高山的阿爾及利亞冷杉等。

北方針葉林東段

主要由新疆落葉松、興安落葉松以及歐洲赤松、新疆冷杉和新疆雲杉等樹種組成。在日本,北海道的針葉林中以薩哈林冷杉、魚鱗雲杉等為主;在本州中部高山針葉林中以韋氏冷杉、本州雲杉和異葉鐵杉等為主;在本州南部和四國山地以日本冷杉、日本鐵杉等林為主。此外,組成小面積天然林或大面積人工林的針葉樹種的還有赤松、日本柳杉、日本落葉松、日本扁柏、羅漢柏等。朝鮮半島的針葉林由紅松、赤松、紅皮雲杉、和長白落葉松等組成。亞洲南部的針葉林主要分布在喜馬拉雅山南坡不同的海拔地帶,由雲杉、冷杉、落葉松、鐵杉、雪松、紫杉、柏木、圓柏等屬的樹種組成。東南亞地區也有少量針葉林分布,主要是陸均松、羅漢松、貝殼杉等喜熱樹種。

中國針葉林

在我國,針葉樹種主要包括松屬、雲杉屬、冷杉屬、杉屬、柳杉屬、水杉屬、鐵杉屬、側柏屬等的種類,它們都屬于裸子植物。這些植物具有針形、條形或鱗形的葉,而葉又有深陷的氣孔,發達的角質層,富含油脂等明顯的旱生結構,這是在進化過程中保留下來的特征,是適應寒冷和幹旱的反應。

針葉林在中國分布廣泛,但作為地帶性的針葉林則隻見于東北和西北兩隅以及西南、藏東南的亞高山針葉林,其餘的則常為次生性針葉林,如各種次生松林,更多的則是人工營造而成,如杉木林等。這些針葉林不僅植物組成豐富,而且還棲息著大量的動物種類,成為眾多特有種類的棲息地和避難所。

針葉林針葉林

A.北方針葉林和亞高山針葉林

它們分別作為高緯度水準地帶性植被和較低緯度的亞高山帶植被類型。在分布區和地理環境方面,差異很大,但都屬于亞寒帶類型,其外貌、組成、結構都十分相似。

a.落葉松林:中國的落葉松屬有10個種和2個變種,主要的建群種有落葉松(Larix gmelini)、西伯利亞落葉松(L. sibirica)、華北落葉松(L. principis-rupprechtii)、太白紅杉(L. chinensis)、四川紅杉(L. mastersiana)、大果紅杉(L. potaninii)和西藏落葉松(L. griffithii)等。

b.雲杉冷杉林:中國的雲杉林和冷杉林大多屬山地垂直帶類型,分布廣、蓄積量最大。東北地區主要建群種為魚鱗雲杉(Picea jezoensis var. microsperma)、紅皮雲杉(P. ko-raiensis)、臭冷杉(Abies nephrolepis)、華北為白杄(Picea meyeri)、青杄(P. wilsonii)。向西至西北一帶為青海雲杉(P. crassifolia)、雪嶺雲杉(P. schrenkiana)和西伯利亞冷杉(Abies sibirica)。西南山地主要有麗江雲杉(Picea likiangens)、川西雲杉(P. likiangensis var. rubescens)、林芝雲杉(P. linkiangensis var. lintziensis)林、麥吊油杉(P. brachytyla)、油麥吊杉(P. brachytyla var. complanata)、雲杉(P. asperata)、紫果雲杉(P. purpurea)、巴山冷杉(Abies fargesii)、岷江冷杉(A. fargesii var. faxoniana)、黃果冷杉(A. ernestii)、長苞冷杉(A. georgei)、鱗皮冷杉(A. squamata)、喜馬拉雅冷杉(A. spectabilis)、蒼山冷杉(A. delavayi)、冷杉(A. fabri)、滇冷杉(A. forrestii)等等。

c.松林:主要建群種有樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)、偃松(P. pumila)和西伯利亞紅松(P. sibirica)。

d.圓柏林 主要分布于西南和西部山地亞高山森林帶上部的陽坡,海拔高度在2800—4500m之間,主要建群種有方枝圓柏(Sabina saltuaria)、祁連圓柏(S. przewalskii)、垂枝香柏(S. pingii)、大果圓柏(S. tibetica)、塔枝圓柏(S. komarovii)和曲枝圓柏(S. recurva)等。

(圖)針葉林(圖)針葉林

B.暖溫帶針葉林

主要分布在華北和遼東半島,主要的建群種有油松(Pinus tabulaeformis)、赤松(P. densiflora)、側柏(Platycladus orientalis)和白皮松(Pinus bungeana)。

C.亞熱帶針葉林

類型很多,如馬尾松(Pinus massoniana)、雲南松(P. yunnanensis)、細葉雲南松(P. yunnanensis var. tenuiformis)、卡西亞松(P. kesiya)、華山松(P. armandii)、高山松(P. densata)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、柳杉(Cryptomeria fortunei)、柏木(Cupressus funebris)、沖天柏(幹香柏)(C. duclouxiana)、油杉(Keteleeria fortunei)、鐵堅杉(K. davidiana)、銀杉(Cathaya argyrophylla)等。

D.熱帶針葉林

樹種很少,且多零星分布,不成林,如南亞松(Pinus latteri)、海南五針松(P. fenzeri-ana)和喜馬拉雅長葉松(P. roxburghii)。

結構

北方針葉林北方針葉林

林內常伴生有毛葉青岡、黃杞、厚皮樹、野牡丹、山芝麻等,常見草本植物有黃茅、石茅草等。林冠稀疏處芒萁佔優勢。針葉林因樹冠多呈錐形和塔形,林冠上層表面多呈鋸齒狀起伏。不同針葉樹樹種的耐蔭性不一,並有常綠和落葉差別,季相變化和結構特征也因之而異。落葉松為喜光松種,耐寒耐旱,樹冠稀疏,冬季落葉,在寒冷瘠薄的氣候土壤條件下形成單層純林,林冠開朗,林內透光度大,林下僅有灌木、雜草層,是針葉林中結構最簡單的類型。雲杉、冷杉為常綠耐蔭樹種,枝葉密集、林冠濃厚,在寒冷和濕潤的氣候和肥沃土壤條件下形成純林或雲杉、冷杉混交林,林冠單層而厚,常年鬱閉,透光量小,活地被物層以苔鮮為主,灌木草類較少。由于林內空氣濕度大,松幹松枝上常附生有大量的蘚類植物和各種松蘿。一般由陽性樹種組成的針葉林林冠開闊,林中常有耐蔭樹種侵入伴生,林下灌木草本也大量存在,形成復層針葉林。但人工針葉林不論其成林樹種的特徵如何,總有單層純林,結構簡單。

針葉林的樹種從北方到南方,從高海拔到低海拔逐漸增多,結構也漸趨復雜,從純林轉變為混交林,並滲雜闊葉樹而為針闊混交林,從單層林轉變為復層林,林下植物也逐漸增多,形成下木層、灌木層和草木層。在熱帶和亞熱帶地區的針葉林中還有藤本植物和各種層外植物。

發展演替

雲杉雲杉

在自然條件下,各種類型的針葉林相當穩定,具有較強的自然調節能力。在寒帶、寒溫帶和中低緯度垂直高寒地帶的嚴峻氣候條件下,雲杉、冷杉、落葉松和松屬的一些耐寒松種處于絕對優勢地位,組成針葉純林。屬于地帶性的森林頂極群落,具有強大的林內天然下種更新能力,穩定性最大。但不合理採伐和反復燒墾會破壞生態環境,導致喜光耐旱樹種入侵,出現針葉林的逆行演替。雲杉、冷杉林受到嚴重破壞後,通常被樺、楊之類陽性闊葉樹所代替。但經過長期的前進演替,仍可恢復為雲杉、冷杉林。在針葉林與其他植被類型接壤或過渡地帶,即使沒有人為幹擾,樹種更替和也普遍存在。

有些強陽性針葉樹種,如落葉松和一些松樹能在陽光充足的裸露地或採伐跡地上天然更新,起先鋒樹種作用,為耐蔭樹種入侵生長創造條件,向前進演替方向發展,形成穩定性較大的森林類型。

許多人工針葉林,如紅松、赤松、樟子杉、落葉松馬尾松、雲南松、杉木、柳杉、水杉林以及濕地松、火炬松、池杉林等都以撫育方式消除入侵樹種,維持其組成結構,控製其發展演替,以達到木材生產的目的。在放棄經營管理的情況下,則又恢復演替運動。杉木林是中國亞熱帶低山丘陵地區面積最大的人工針葉林,是在燒墾常綠闊葉林和灌叢的基礎上人工營造而成,通過人工撫育來維持其純林結構。經過1~2次採伐撂荒後,常綠樹種就大量入侵,逐漸向地帶性的森林頂極群落──常綠闊葉林過渡。

針葉林動物群

概述

針葉林動物群(coniferousforestfauna)分布地區包括北極苔原帶以南,溫帶落葉闊葉林以北歐亞大陸和北美的寒溫帶。針葉林帶(又稱泰加林帶)冬季悠長寒冷,夏季短促潮濕,針葉林樹種組成單調,地面覆蓋很厚的苔蘚地衣,灌木和草本植物稀少,冬季積雪很深,動物生存條件不如其他森林帶。

針葉林動物種類較單純,主要由耐寒性和廣適應性種類組成,包括大部分苔原帶動物,如馴鹿、旅鼠雪兔、北極狐、雷鳥等。其生命活動的季相變化顯著,有些動物冬季進入冬眠,如棕熊;或貯備食物過冬,如松鼠;許多鳥類和一些哺乳類則具有季節性遷移。動物種群數量變化受天氣條件和食物豐欠的影響,極不穩定,有周期性變化。針葉樹籽歉收時會引起一些動物的大批遷移。

代表性動物

哺乳類有駝鹿、馬鹿、狼獾、貂、猞猁、松鼠、花鼠。鳥類有松雞、榛雞、三趾啄木鳥、交嘴雀、松鴉、載菊等。兩棲類僅有北美的雨蛙,數量較多。爬行類十分貧乏,隻有歐亞大陸的極北蝰和胎生蜥蜴為典型代表。針葉林下地面發育的腐殖質層中包含有蟎、彈尾蟲、線蟲和大量昆蟲幼蟲等土壤動物。針葉林是世界上最大的生物群落,在西伯利亞和加拿大一些地區受人類幹擾不大。但伐木和對毛皮獸的狩獵,對動物群落已造成一定危害。

開發利用

針葉樹的樹幹高大通直,材質優良,纖維細長,可作建築、車輛、船舶、枕木用材,以及造紙和民用工業的原料。不少國家還對速生、優質的針葉樹進行良種選育,集約經營,作為主要用材林。中國針葉林是中國森林資源最主要的組成部分,其木材蓄積量佔全國森林總蓄集量的65%。此類樹種的主要副產有松脂、冷杉膠、松子、松樹花粉、柏樹種仁等,是醫葯、化工、輕工、食品等工業的原料。針葉林中還生長有可供食用和葯用的野生植物,以及珍貴的皮毛獸紫貂等。大多數針葉樹能散發芬芳香氣,具有殺菌和凈化空氣的作用。針葉林可闢為森林公園,用作旅遊、療養場所;對涵養水源、保持水土也有重要作用。

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