（三）初级消费者（草食动物）营养级
? 陆地生态系统中植物净生产量转换成食草动物净生产量的效率很低，多数均少于
1％。
（四）二级消费者（肉食动物）营养级 （五）腐生营养食物链
? 在许多生态系统中占据能量流的大部分。
? 影响凋落物分解的因子：水分，温度，pH值，氧气，土壤动物数量，凋落物理化
性质，细菌和真菌的相对量。 5.3.4 生态系统按能量来源的分类 ? 纯太阳能生态系统
主要或完全依赖太阳辐射的自然生态系统。
生产力低，面积大。对于水循环、调节气候、净化空气等全球生态的平衡有重要作用。
? 有自然补助能的太阳供能生态系统
有自然提供的其他能源，用以补助太阳辐射，从而增加有机物质的产量。如沿海潮汐带、河口湾和某些热带雨林。生产力和种群密度较高。 ? 有人类补助能的太阳供能生态系统
例如：农业的高产量，是由补助能量的大量输入来维持的，包括耕种、灌溉、施肥、除草等。
? 燃料供能的生态系统
生态系统提供的有机物满足不了人们的需要，需要从外界输入能量和物质 5.3.5 森林经营对生态系统中能量的影响 ? 森林生物量的再分配
? 腐生食物网能量流的变化 ? 草牧食物网能量流的变化 思考：皆伐对森林能量固定的影响 5.4 生态系统的养分循环 5.4.1 植物体内的养分元素
? 重要元素：植物正常生长和代谢所必需的元素。其中，其浓度仅有若干ppm的称作
微量元素，而浓度可用百分数表示的可称为大量元素; ? 大量元素：氢、碳、氧、氮、钾、钙、镁、磷、硫; ? 微量元素：氯、硼、铁、锰、锌、铜、钼 ? 生物体中主要的化学元素：氢、碳、氧、氮. 5.4.2 地球化学循环（geochemical cycles）
是指不同生态系统之间化学元素的交换，空间范围大。 （一）气态循环（gaseous cycles）
C、N、O主要以气态形式输入和输出。 为什么气态循环引起人们极大的重视？
人类的活动每天都有大量CO、CO2、硫和氮的氧化物，以及各种有机物质和农药进入气态循环。
典型后果：1、酸雨2、温室效应 （二）沉积循环 (sedimentary cycles)
地球化学循环中，大部分属于沉积循环类型。
? 气象途径：如空气尘埃和降水的输入以及风侵蚀和搬运的输出
（生长在极贫瘠土壤上的森林，化学沉降物的输入有可能使其达到较高的生产量。）
? 生物途径：动物的活动及人们从事农林经营活动可使养分在生态系统之间发生再分
配。
例如：不合理的经营活动导致水土流失。
? 地质水文途径：如来自于岩石、溪水中的养分输入。以及土壤水或地表水溶解的养
分、土粒和有机物质从系统的输出。
5.4.3生物地球化学循环 (biogeochemical cycles)
生物地球化学循环包括： （一）植物对养分的吸收
? 大部分养分从土壤溶液中吸收； ? 菌根营养
（二）植物体内养分的分配 （三）植物养分的损失
? 雨水的淋失
? 草食动物的取食 ? 生殖器官的消耗 ? 凋落物损失的养分
思考：如何理解养分的“损失”？ （四）凋落物的分解
凋落物分解和养分的释放是森林生物地球化学循环中最重要的一环分解过快或过慢对森林生长都不利。
思考：热带雨林生产力高，生长快，但也最脆弱，为什么？ （五）林下植被的作用
林下植被的凋落物含有相当高的养分，一般有利于森林死地被物的分解，从而提高土壤肥力。因此，林下保持一定数量的灌木、杂草以及苔藓，将会对森林的生产力起到有益的作用。
思考：除此之外，林下植被还有哪些作用？ （六）养分元素的直接循环
5.4.4 生物化学循环(biochemical cycles)
指养分在生物体内的再分配，也是植物保存养分的重要途径。
林分分室 凋落 吸收 淋洗 凋落物分室 分解 土壤分室 降水 径流 森林养分循环分室模式
——养分存留量 每年增长的生物量中的养分量。
——养分的归还量 森林通过凋落物及雨水淋洗归还到林地的养分量。 ——养分吸收量
吸收量=存留量+归还量
——养分吸收率或养分吸收系数
森林植物每年吸收养分量与根层土壤中的养分储存量之比。 ——养分循环强度 =年凋落物量/林地凋落物积累量 5.4.5 几种主要元素的循环
（一）水循环
（二）碳循环——从大气中的CO2储库开始，绿色植物（生产者）在光合作用时，把碳从大气中取出，结合到碳水化合物中的分子中，然后，经过消费者和分解者，在呼吸和残体腐烂分解时，再回到大气。 （三）氮循环——生态系统氮的来源：
1. 雷电：把大气中的氮，氧化成硝酸盐及其它含氮的氧化物，再由降水带入土壤，参与氮的循环。 2. 生物固氮：固氮细菌从土壤和大气中吸收氮素。 3. 工业固氮：如化肥厂。
( 四) 磷循环——磷的主要来源：磷酸盐岩石和沉积物、鸟粪、动物骨骼等。硫的主要储库：硫酸盐如石膏，也有少量存在于大气，主要是SO2和H2S。
硫的来源：沉积岩石的风化、化石燃料（特别是煤）的燃烧、火山喷发和有机物的分解。 硫的沉积循环：硫酸盐的侵蚀和风化，土壤中的硫酸盐被淋溶掉或被微生物还原。
硫的气态循环：大气中的硫主要是SO2和H2S。前者产生于火山喷发和细菌的还原，后者产生于化石燃料的燃烧。大气中硫的化合物通常很快氧化成亚硫酸盐和硫酸盐，被雨水带回土壤。 大气中亚硫酸盐和硫酸盐能与雨水结合形成硫酸，造成酸雨危害。 5.4.6 森林生态系统生物地球化学循环的效能
? 未经干扰的天然森林生态系统内，养分能够有效地积累和保存。 ? 贫养土地上森林对养分的保持能力可以补充养分不足的问题。 ? 世界各地许多森林溪流水的共同特点是，养分含量极低。
? 森林生物地球化学循环的效能，为当前的环境问题提供一种可能的解决办法。 5.4.7森林经营对森林生物地球化学循环的影响
? 经营措施可以有利于养分循环和增加养分的有效性或者造成养分的损失
? “全树利用”表面上是对林地生物量的充分利用，是一种节约的措施，然而却造成林地养分的巨
大损失，完全破坏了森林的生物地球化学循环。
? 据研究温带森林，如按中等或较长的轮伐期（80-120年）并采用干材采伐方式，对林地养分的损
失量不大。
（五）硫循环
森林有重要的碳汇和碳源
森林生态系统是陆地中重要的碳汇和碳源，在这个系统中，森林的生物量、植物碎屑和森林土壤固定了碳素而成为碳汇，森林以及森林中微生物、动物、土壤等的呼吸、分解释放碳素到大气中成为碳源。如果森林固定的碳大于释放的碳就成为碳汇，反之成为碳源。在全球碳循环的过程中，森林是一个大的碳汇，但随着森林破坏、退化的加剧以及一些干扰因素(如火灾)的影响，森林生态系统就可能成为碳源，这将加剧全球的温室效应。
第六章 森林类型与地理分布
6.2 森林分布规律
? 森林分布的水平地带性
森林类型从低纬度向高纬度或沿经度方向从高到低的有规律分布。我国东部森林分布区，森林纬度地带性的基本图式：寒温带针叶林、温带针阔混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带雨林和季雨林。
我国森林分布的经度地带性：森林、草原、荒漠
? 森林分布的垂直地带性
高大山体随着海拔的升高，森林类型呈现有规律的带状分布。 例如长白山，海拔2691米，从下往上森林类型依次为：
针叶阔叶混交林、亚高山针叶林带、山地矮曲林和亚高山草甸带、高山灌丛草甸带。 长白山垂直带谱
2100M以上 高山灌丛草甸带；1800-2100M 山地矮曲林和亚高山草甸带 1100-1800M 亚高山针叶林带；1100M以下 针叶阔叶混交林带 水平地带性与垂直地带性的关系
? 寒温带针叶林带
? 地理位置：大兴安岭北部山地
? 气候特点：冬季寒冷漫长，较干燥，夏季温暖短暂。
? 植被特点：植物种类较少，主要组成树种是兴安落叶松。群落结构简单。
? 温带针叶阔叶混交林带
? 地理位置：东北东部山地
? 气候特点：冬季寒冷漫长，夏季温暖短暂。降水集中在气温较高的夏季，低
山丘陵。
? 植被特点：以红松为主构成的针阔混交林，除红松外，主要的伴生树种有：
红皮云杉、臭松、紫椴、枫桦、水曲柳、春榆等。灌木种类较多。 ? 目前状态：原始阔叶红松林反复破坏后形成次生的落叶阔叶林。
? 暖温带落叶阔叶林带
? 地理位置：辽宁中部以南，秦岭南京以北。
? 气候特点：冬季较冷，夏季炎热多雨，降水多分布于夏季。
? 植被特点：植物种类较多，主要组成树种是栎类、油松、侧柏等。群落结构
较复杂。
? 森林资源少而分散，开发早，人口密集。经济林较多。
6.3 中国森林地理分布
? 亚热带常绿阔叶林带
? 地理位置：秦岭以南至广东、广西、云南、福建部分地区。
? 气候特点：冬季温和，夏季炎热，春夏多梅雨，降水量较多，且全年分配均
匀。
? 植被特点：植物种类较多，主要森林类型为常绿阔叶林，组成树种以马尾松、
壳斗科等为主。此外也有大片竹林。 ? 是我国主要的杉木、马尾松林区。
? 热带雨林、季雨林带
? 地理位置：福建、广东、广西、云南、海南部分地区，台湾。
? 气候特点：高温多雨，年雨量1000－3000mm，季雨林区全年有湿热、干凉
两种气候特征。
? 植被特点：植物种类丰富，进入中上层的主要组成树种有楝科、樟科、大戟
科等。
? 原始雨林、季雨林已很少，大部沦为次生林或灌丛草地。
热带雨林一般特征：
? 种类成分特别丰富
? 林内附生植物、藤本植物发达 ? 大乔木具有板状根
? 青藏高原带
? 地理位置：甘肃、四川、青海、云南、西藏部分地区，系高山峡谷地形，相
对高差在1000m以上。
? 气候特点：比较寒凉，降雨量较大，湿度大。
? 植被特点：主要以冷杉属和云杉属为优势的暗针叶林。
? 本区是我国重要林区之一，林分蓄积量大，但山高坡陡，难于开发。
? 蒙新区
? 地理位置：主要为新疆、内蒙古部分山地。
? 气候特点：大陆性气候，干燥少雨，寒暑变化剧烈。山地降雨量可达400－
700mm。
? 植被特点：森林出现在高大山体的一定海拔高度上，森林组成以云杉为主。
6.4 世界森林地理分布
针叶林 落叶阔叶林 硬叶常绿阔叶林 亚热带常绿阔叶林 季雨林 热带雨林
第七章 森林景观原理
掌握 景观相关的概念——景观要素、格局、结构 掌握 斑块的类型与特征——资源斑块 掌握 景观生态学的一般特征
7.1 景观与景观生态学 7.1.1 景观和森林景观的概念
（1）景观的概念：
景观美学概念： 在欧洲，―景观‖一词最早来源于《圣经》中，用来描述耶路撒冷城美丽的景画。与―风景‖同意。例―黄山‖、―泰山‖、―苏州园林‖。
景观的地理学概念： 景观作为地球表面气候、土壤、地貌、生物各种成分的综合体，类似于生物群落。
景观的生态学概念： 空间上相邻、功能上相关、发生上有一定特点的生态系统的聚合。 （2）森林景观的概念
森林景观是以各种类型或不同演替阶段的森林生态系统为主体构成的一类景观。如：山地森林、灌丛、草地、沟谷、居民点、道路、河流等景观要素构成的景观，其中以各种类型的森林群落或林分为主体，是一个较完整的功能整体。
7.1.2 景观及景观生态学的定义 景观的定义：
景观是以类似方式重复出现的、相互作用的若干生态系统的聚合所组成的异质性土地地域。（1986，Forman & Godron) 例：―秦岭、黄土高原‖
景观生态学的定义：
景观生态学是研究相关景观系统的相互作用、空间组织和相互关系的一门学科，即研究由相互作用的生态系统组成的异质地表的结构、功能和动态。 景观是具有一定自然和文化特征的地域空间实体
? 景观与土地的关系：
景观是指土地的具体一部分，与土地不仅有着外延上的从属关系，而且景观更代表了一种较为精细的尺度涵义，强调景观供人类观赏的美学价值和景观作为复杂生命组织整体的生态价值及其带给人类的长期效益，具有更大的内涵；土地则侧重于社会经济属性，主要关注土地的肥力、土地的产权关系、土地的经济价值等。
? 景观与环境的关系：
环境是指环绕人类周围的客观事物的整体，包括自然因素和社会因素，它们既可以实体形式存在，也可以非实体的形式存在；而景观则指构成我们周围环境的实体部分，它不是环境中所有要素的全部，也不是它们简单相加而组成的整体，而是它们综合作用的产物。
景观是异质生态系统的镶嵌体
景观是人类活动和生存的基本空间
景观概念中蕴涵着三个层次不同的追求以及与之相对应的理论：
一、是文化历史与艺术层，包括蕴涵于景观环境中的历史文化、风土民情、风俗习惯等与人们精神生活世界息息相关的文化因素，直接决定着一个地区、城市、街道的风貌。
二、是环境生态层，包括土地利用、地形、水体、动植物、气候、光照等人文与自然因素在内的从资源到环境的分析。
三、是景观感受层，指对基于视觉的所有自然与人工形体及其感受的分析，即狭义的景观。
7.1.3 景观生态学的特点 整体观和系统观
景观生态学强调研究对象的整体特征和系统属性，避免采用还原论的观点将景观分解为不同
的组成部分，然后通过研究其组成部分的性质和特点去推断整体的属性。
异质性和尺度性
景观的空间异质性是指景观系统的空间复杂性和变异性。 由于景观异质性对景观稳定性、
景观生产力和干扰在景观中的传播速率、方向和方式等都有显著影响，因此景观生态学对空间异质性更为重视。尺度是研究对象的时间和空间维度，一般用空间分辨率和空间范围来描述，表明对细节的把握能力和对整体的概括能力。
综合性和宏观性
景观生态学重点研究宏观尺度问题，其重要特点和优势之一就是高度的空间综合能力，特别
是在利用遥感技术、地理信息系统技术、数学模型技术、空间分析技术等高新技术研究和解决宏观综合问题方面具有明显的优势。
目的性与实践性
景观生态学的另一个显著特点是目的性和实践性。由于景观生态学中的问题直接来源于现实景观管理中的实际问题，其研究成果必须通过景观规划途径在景观建设和管理实践得到应用，其应用效果反过来成为进一步深入研究的基础。
7.2 景观要素
7.2.1景观要素的概念
景观要素是由异质生态系统组成的陆地空间镶嵌体，这些相互作用的、性质不同的生态系统称为景观要素。景观要素一般可根据其生态学或自然地理学性质分为不同的类型，如城市景观中的商业区、工厂、公园、公共绿地、河流、水体、农田、道路等。 7.2.2景观要素的类型
在福尔曼提出的斑块一廊道一本底模型中（Forman 1995），将景观要素按其空间形态特征分为斑块、廊道和本底三类成分，用来描述和分析景观的结构和景观要素的功能性特征。 斑块是外貌和属性与周围景观要素有明显区别的、空间可分辨的非线性景观要素。 廊道是景观中外貌和属性与周围景观要素有明显区别的、空间可分辨的带状景观要素，也可以说廊道就是带状斑块，如城市道路、河流、渠道等。
本底是景观中分布范围最广、连接度最高、优势度最大，从而对景观结构、功能和动态变化特征起主要作用的景观要素，也就是具有上述特点的一类斑块。 7.2.3 斑块的起源
景观中的斑块按照起源可分为环境资源斑块、干扰斑块、残存斑块和引入斑块四类。 环境资源斑块(environmental resource patch) ：是由于景观中环境资源的异质性而形成的斑块，即景观中由于局部环境条件的差异形成的斑块。如林区景观中局部低洼地段出现的沼