森林生态学复习资料

森林生态学研究的内容：

个体生态：研究构成森林的各种林木与环境的生态关系； 种群生态：研究森林生物种群的形成与变化规律； 群落生态：研究群落的形成和变化与环境条件的关系； 森林生态系统：研究系统中物质与能量的循环与转化。

生态学的的定义：是研究森林生物和森林环境之间相互关系的学科。 生态学的分类

1 ）个体生态学(autecology)

以生物个体为研究对象，研究它与自然环境之间的相互关系，探讨环境对生物个体的影响以及生物个体对环境产生的反应，其基本内容与生理生态一致。 2 ）种群生态学(population ecology)

种群是指一定时间、一定地域内同种个体的组合。种群生态学主要研究种群密度、出生率、死亡率、存在率和种群的增长规律及其调节。 3 ）群落生态学(community ecology)

以生物群落为研究对象，主要研究群落与环境的相互关系，揭示群落中各种群间的关系，群落的自我调节的演替等。(群落是指多种植物、动物、微生物种群聚集在一个特定的区域内，相互联系、相互依存而组成的一个整体。) 4 ）生态系统生态学(ecosystem ecology) 以生态系统为研究对象，生态系统是指生物群落和生物环境间由于相互作用而形成的一种稳定的自然系统。生态系统生态学主要研究系统内的物质循环和能量流动。 5）景观生态学(landscape ecology)

景观生态学以多个生态系统构成的景观为研究对象，是研究景观的结构、功能和变化以及景观规划管理的科学。它具有综合性。 森林生态学的研究内容和范围

森林是以乔木和其他木本植物为主体的生物群落。构成这个群落的成分除乔、灌木外，还包括其他植物、动物、微生物，以及其所居住的环境。 森林生态学是研究森林中乔木树种之间、乔木树种与其他生物之间，以及与其所处的外界环境之间相互关系的学科。 森林生态学研究的发展趋势

1.研究层次上向宏观与微观两极发展 2.研究手段的更新 3.研究范围的扩展

生态学前沿科学领域与热点问题

(1）生物多样性的起源、维持和生态系统的稳定性机制 （2）生态系统服务

（3）生态健康与生态修复 （4）全球变化

（5）生态环境变迁与重大疫病和人群健康效应 （6）转基因生物释放的生态效应 （7）生态入侵

森林可持续经营：通过现实和潜在森林生态系统的科学管理、合理经营，维持森林生态系统的健康和活力，维护生物多样性及其生态过程，以此来满足社会经济发展过程中，对森林产

品及其环境服务功能的需求，保障和促进人口、资源、环境与社会经济的持续协调发展。 森林在实现可持续发展中的作用

（1）森林是生态平衡的主要调节器。 （2）森林能够有效控制污染和酸沉降。 （3）森林能够有效保护生物多样性。

（4）森林能够有效地防治土壤流失和退化。 （5）森林可以涵养水源。

（6）森林可以有效防治土地荒漠化。 （7）森林能够有效缓解温室效应。 （8）森林能够防灾减灾。 森林分布的规律

（一）植被分布的三向地带性：

随着地球表面各地环境条件的规律性变化，植被类型呈现有规律的带状分布，这种规律表现在纬度、经度和垂直方向上，称为植被分布的三向地带性。 （二）水平地带性与垂直地带性的关系

植被类型的垂直分布与纬度水平分布具有对应性。 垂直带谱与纬度地带性带谱的异差： 纬度带的宽度比垂直带谱宽得多；

纬度带具有连续性，垂直带具有间断性；

纬度带与垂直带的相似性是指群落的优势生活型和外貌，但种类成分和群落生态结构仍有较大差异。

森林植被区划的重要性

为了合理地开发利用和保护森林就必须进行森林植被区划，掌握森林的地理分布特点和规律 植被区划不仅可以提供植被资源空间分布及其生产潜力的基本资料，对各区的植被资源及其生态条件作出确切的评价，因地制宜地制订出利用和改造植被的合理措施，并且是合理布局和利用植被来保护环境和制订农林牧副业生产规划所必需的科学依据和基本资料之一。 中国森林分区

中国森林分区隶属中国植被分区。植被分区是以各区域内的综合自然条件特点和该区内的地带性典型植被类型为依据。各区在地图上自成一片，原则上不能在不同地理位置上重复出现，垂直带应从属于水平带。《中国植被》（1983）将我国植被划分为8个植被区。 中国植被分区

 寒温带针叶林区域  温带针阔混交林区域  暖温带落叶阔叶林区域  亚热带常绿阔叶林区域  热带季雨林、雨林区域  温带草原区域  温带荒漠区域

 青藏高原高寒植被区域 中国主要森林及分布 （一）寒温带针叶林带

分布：黑龙江省大兴安岭北部山地

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。主要由冷杉属、

云杉属、落叶松属的树种组成。 （二）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。 （三）暖温带落叶阔叶林带

地理位置：辽宁中部以南，秦岭以北。

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。

（四）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。 （五）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，。

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。 （六）青藏高原带

地理位置：甘肃、四川、青海、云南、 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100-700mm，湿 度大小不均匀。 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。 (七）红树林

红树林是一种稀有的木本胎生植物。它生长于陆地与海洋交界带的滩涂浅滩，是陆地向海洋过度的特殊生态系统。调查研究表明，红树林是至今世界上少数几个物种最多样化的生态系统之一，生物资源量非常丰富。 由于红树林生长于亚热带和温带，并拥有丰富的鸟类食物资源，所以红树林区是候鸟的越冬场和迁徙中转站，更是各种海鸟的觅食栖息，生产繁殖的场所。红树林另一重要生态效益是它的防风消浪、促淤保滩、固岸护堤、净化海水和空气的功能。盘根错节的发达根系能有效地滞留陆地来沙，减少近岸海域的含沙量；茂密高大的枝体宛如一道道绿色长城，有效抵御风浪袭击。

红树林是热带、亚热带滨海泥滩上特有的常绿植物群落，由于其大部分树种都属于红树科，所以生态学上将其称为红树林。是国家级重点保护的珍稀植物。她是一种稀有的木本胎生植物，其“胎生”繁殖方式，尤为特异：种子在母树上的果实内萌芽长成小苗后，同果实一起从树上掉下来，插入泥滩只要2至3个h，就可以成长为新株，如果是落在海水里，则随波

逐流，数月不死，逢泥便生根。 红树林的生态适应性

叶片旱生形态结构：叶肥厚、革质化、有茸毛，表皮光亮。 叶片高渗透压：细胞内渗透压通常达30-60大气压（一般的 陆生植物只有5-10个大气压）

泌盐现象：植物具有可排出多余盐分的分泌腺体，叶片 则为光亮的革质，利于反射阳光，减少水分蒸发。 泌盐现象

有的种类具有肉质厚叶，叶片气孔下陷，适于抗盐排盐；有的种类将体内盐分累积至老叶中，当叶片黄化凋落之时 ，也将多余盐分一并带走，如秋茄；有的叶子分布有排盐孔，能在饱吸海水后有效地把盐分排泄出来；

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 胎生现象

红树林中的很多植物的种子还没有离开母体的时候就已经在果实中开始萌发，长成棒状的胚轴。

胚轴发育到一定程度后脱离母树，掉落到海滩的淤泥中，插入泥滩只要2至3h，就可以成长为新株，如果是落在海水里，则随波逐流，数月不死，逢泥便生根。

森林植物群落分类 一、植被分类

（一）植被的外貌分类

主要根据植被的外貌特征来分类。

19世纪，洪堡德最早对植物进行分类时采用的是外貌途径。主要根据优势植物的生长型和生长环境来划分。

（二）植被的区系组成分类—法瑞学派

以布朗—布朗格（Braun—Blanquet）为代表。基本原理： 1.植物群落可根据它们的区系组成划分为各种植被类型，采用群落的全部组成成分比任何的其他特征都要好。

2.分类的基本单位是群丛。

群丛：具有一定区系组成和一致外貌并发生于一致环境条件的一种植物群落。 群丛和群落的关系类似于种和个体的关系 （三）前苏联苏卡乔夫的林型学 苏卡乔夫的生物地理群落的概念：

生物地理群落是植物群落、动物群落和土壤环境和气候环境的综合体。 生物地理群落＝生态系统

3.法瑞学派对植物群落的看法介于有机体和连 续体之间。

4.在群落的种类组成当中，总有一些种对某一 特定的关系比其他种表现更为敏感。可以利 用这些种来进行分类。

鉴别种：在生态关系上具有明显在指示作用的植物，称为鉴别种。

鉴别种包括特征种、区别种和恒有伴生种。 法瑞学派的分类系统：

群丛 群属 群目 群纲 群门。 群丛是最基本的分类单位。

林型的概念：

林型是一些在树种组成、其他植物层、动物区系、综合的森林生长条件（气候、土壤和水文条件）森林更新过程和更替方向类似，因而在相同的经济条件下需要采用相同的营林措施的林地的总体。 （四）《中国植被》的分类系统 1.《中国植被》的分类依据： 植物种类组成 外貌和结构 生态地理特征 动态特征 2.原则：

在划分高级单位时，侧重于外貌特征和生态地理方面；在确定中级以下分类单位时，侧重于植物种类组成。 世界陆地植物群落类群

热带雨林 多刺疏林 热带季雨林 温带疏林 温带雨林 温带灌丛 温带落叶林 萨王纳群落 温带常绿林 温带草地 泰加林 高山灌丛 高山矮曲疏林 高山草地 热带阔叶疏林 冻原 3、中国植物分类系统单位

植被型：最主要的高级分类单位。建群种生活型相同或相似，同时对水热条件、生态关系一致的植物群落联合。

群系：主要的中级分类单位。建群种或共建种相同的植物群落联合。

群丛：基本单位。层片结构相同，各层片优势种或共优势种相同的植物群落联合。 根据上述系统和各级分类单位的划分标准，中国植被可以分为10个植被型组，29个植被型，560多个群系，群丛则不计其数。 植被型组 针叶林 阔叶林

灌草和灌草丛 草原和稀树干草原 荒漠包括肉质刺灌丛 冻原

高山稀疏植被 草甸、沼泽 29个植被型

寒温性针叶林、温性针叶林、温性针阔叶混交林、暖温性针叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、季雨林、雨林、珊瑚岛常绿林、红树林、竹林、常绿针叶灌丛、常绿草叶灌丛、落叶阔叶灌丛、灌草丛、草原、稀树干草原、荒漠、肉质刺灌丛、高山冻原、高山垫状植被、高山流石滩稀疏植被、草甸、沼泽、水生植被。 植物群落的命名

凡是已经确定的群丛应该正式地命名。我国习惯采用联名法，即将各层中的建群种或优势种和生态指示种的学名按顺序排列。一般在前面冠以Ass．(为association的缩写)。不同层之间的优势种以“一”相联。

例如，Ass．Pinus massoniana—Rhodomyrtus tomentosa—Dicranopteris dichotoma

(即马尾松一桃金娘一芒萁群丛)。从该名称可以看出，该群丛乔木层、灌木层和草本层的优势种分别是马尾松、桃金娘 和芒萁。 乔木层 灌木层 草本层 马尾松——桃金娘——铁芒箕群丛

Ass. Pinus massoniana —— Rhodomyrtus tomentosa——Dicranopteris linearis

马尾松+杉木——桃金娘——铁芒箕群落 Ass. Pinus massoniana + Cunninglamia lanceolata ——Rhodomyrtus tomentosa——Dicranopteris linearis 单优种群丛，直接用优势种命名。 例如，马尾松群丛命名为 Ass．Pinus massoniana，

也可以写成Pinus massoniana Association。

群落中的某一层具有共优种时，则用“+”相连。

例如，Ass．Pinus massoniana—Rhodomyrtus tomentosa + Baeckia frutescens—Dicranopteris dichotoma。

当最上层的植物不是群落的建群种，而是伴生种或景观植物时，用“<”(或用“‖或“()”)表示层间关系。

在对草本植物群落命名时，习惯用“+”来连接各亚层的优势种

群系的命名只取建群种的名称，例如以马尾松为建群种的群系，命名为马尾松群系(Form．Pinus massoniana)。如果该群系的优势种为两个以上，则在优势种之间用“+”相连。例如两广地区常见的华栲+厚壳桂群系

(Form．Castanopsis chinensis + Cryptocary chinensis)。 对于群系以上的高级分类单位的命名，通常不是以优势种或建群种来称呼，而是以群落的外貌生态特征来构成名称，或者有效地采用当地的俗称或土名来命名。例如木本植被型(Lignose)、干旱草本群落群系纲等。 （五）生态学派的林型学

以波格来勃涅克为代表的乌克兰学派。 森林立地分类

分类的重点在于立地的性质和生产力。 分类单位：3级分类单位 立地条件类型：

土壤肥力、即养分和水分相同地段的联合。 环境的概念

1、环境：是指某特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物

群体生存的一切事物的总和。 2、不同学科的环境定义不同：

生物环境(生态学上的环境)：以生物为主体。在生物学科中，环境是指生物的栖息地，以及直接或间接影响生物生存和发展的各种因素。

森林环境：森林生活空间（包括地上空间、地下空间）和外界自然条件的总和。 环境的的特性：

针对性：依附于主体的客体 相对性：范围的大小之分 二、环境的类型

1、按环境主体分：人类环境：人为主体，环境 科学的分类方法。生物环境：以生物为主 体，生态学采用的分类方法。

2、按环境性质分：自然环境。半自然环境。社 会环境。

3、按环境范围分：宇宙环境。地球环境（大气 圈、水圈、岩石圈、土壤圈、生物圈）。区 域环境。微环境。内环境。 生态因子的概念

生态因子的定义：是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

生物的生存条件:生态因子中生物生存所不可缺少的环境条 件，称为生物的生存条件。所有的生态因子构成生物环境。

生境:具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境称为生境。在林学上常常称之为立地条件或立地。

生态因子与环境因子的区别与联系：范围大小。 生态因子的分类：

生态因子作用的一般特征

1、综合作用：生态因子彼此联系、互相促进和互相制约。

2、主导因子作用：众多因子中有一个对生物起决 定作用的生态因子为主导因子。 3、直接作用和间接作用（地形因子等）。 4、阶段性作用。

5、不可替代性和补偿作用。

1、综合作用：生态因子彼此联系、互相促进和互相制约。例如：水体温度与溶解氧的关系 2、主导因子作用：众多因子中有一个对生物起决定作用的生态因子为主导因子。对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中有1~2个是起主要作用的主导因子。主导因子的改变常会引起其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化，如光周期现象中的日照时间和植物春化阶段的低温因子就是主导因子。 3、直接作用和间接作用（地形因子等）。 环境中的地形因子，它的坡度、坡向、坡位、海拔高度等对生物的作用不是直接的，但他们能影响光照、温度、雨水等因子的分布，因而对生物产生间接作用，这些地方的光照、温度、水分状况则对生物类型、生长和分布起直接作用。 4、阶段性作用。

生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。例如低温对冬小麦的春化阶段是必不可少的，但在其后的生长阶段则是有害的。如大马哈鱼生活在海洋中，生殖季节回游到淡水河流中产卵。 5、不可替代性和补偿作用。

不可替代性：生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。如种子发芽试验：成熟种子+温度+无水成熟种子+温度+过多水分成熟种子+恰当的温度+恰当的水分+适当的空气。补偿作用: 但某一因子的数量不足，有时可以由其他因子来补偿。但只能是在一定范围内作部分补偿。例如光照不足所引起的光合作用的下降可由CO2浓度的增加得到补偿。

光因子：光照强度、光质、光照长度 太阳辐射的物理性质：

太阳，6000℃，以电磁波的形式向外放射能量。 形成从γ射线到可见光再到红外线的连续光谱。 光是指0.4～0.76μm的波段，太阳辐射能的40～50％集中于这一波段，其余主要为红外线，紫外线所占的比重很少。

生理辐射：在太阳辐射连续光谱中，可以被植物色素所吸收，具有生理活性的波段称为生理

辐射，大约在0.38～0.74之间，与可见光基本相符。 1、太阳常数，8.02J/(cm2·min) 。

2、由于云、大气颗粒、大气分子的吸收、反射和 散射，到达地球的太阳辐射已发生明显变化。

光强的变化：

光强随纬度的增加而逐渐减弱： 光强随海拔的增加而增强： 四季变化：夏季最大，冬季最小 一天变化：中午最大，早晚最小

在一个生态系统内部也有变化。一般来说，在森林生态系统内，光照强度将会自上而下逐渐减弱，由于树冠吸收了大量的光能，使下层植物对日光能的利用受到，因此，森林生态系统的垂直分层现象既决定于群落本身，也决定于所接受的光能总量。 光强对生物的影响

光强度对生物生长发育和形态建成有重要作用，光照强度对植物细胞的增长、分化、体积增长和重量增加有影响。如黄化现象。光对促进组织和器官的分化，制约着器官的生长发育速度，使植物各器官和组织保持发育上的正常比例。光照强度与水生植物：太阳辐射在水中比在大气中更为强烈地被减弱。5-10米深处维管植物可以生存，20-30米较深的海水中生活一些藻类植物。 （1）光合作用

光补偿点（Light compensation point）：当光合作用固定的CO2刚好与呼吸作用消耗的CO2相等时的光照强度称为光补偿点。 光饱和点（light saturation point）：在一定范围内，光合作用的效率与光强成正比，但是到达一定强度，倘若继续增加光强，净光合速率又减慢，直到光合产物不再增加时的光强，称为光饱和点。

（2）叶片的适光变态：由于叶片所处的光照强度不同，其形态结构往往产生适应光的变异，称为叶子的适光变态。 （3）树种耐荫性

阳性植物对光要求比较迫切，只有在足够光照条件下才能正常生长，其光饱和点、光补偿点都较高，光合作用的速率和代谢速率都比较高。如蒲公英、桦树、栎。 阴性植物对光的需求远较阳性植物低，光饱和点和光补偿点都较低。其光合速率和呼吸速率都比较低。如人参、红豆杉、三七。 中性植物对光照具有较广的适应能力，对光的需要介于上述两者之间，但最适在完全的光照下生长，也能忍耐适度的荫蔽或在生育期间需要较轻度的遮荫。如红松、椴树。

树种耐荫性：是指其忍耐庇荫的能力，即在林冠庇荫下，能否完成更新和正常生长的能力。 鉴别耐荫性的主要依据：林冠下能否完成更新过程和正常生长。

影响树种耐荫性的因素：年龄：随着年龄增加，耐荫性逐渐减弱气候：气候适宜时，树木耐荫能力较强。土壤：湿润肥沃土壤上耐荫性较强 光强对树木形态的影响

（1）黄化：植物在缺少太阳辐射的情况下，表现出的一种形态。

特征：节间长，叶子不发达，侧枝不发育，植 物体水分含量高，细胞壁很薄，机械组织和维管束分化很差。

（2）对树木形态的影响（茎干和冠形）

强光：茎干粗壮，尖削度大，节间短，木质化程度强，机械组织发达，分支多，树冠庞大。 弱光：茎干通直、细长、节间长，木质化弱，机械组织不发达，天然整枝强烈，树冠狭小，

集中于顶部。单方向照光时，形成偏冠。 生物量分配：

强光：地下生物量\\地上生物量大 弱光：地下生物量\\地上生物量小 遮荫环境会显著影响根系的发育。 对树木开花结实：

强光：开花多，果实繁茂； 弱光：开花少，果实少。

光质（光谱成分：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）随空间发生变化的一般规律为：短波光随纬度增加而减少，随海拔升高而增加。在时间变化上，冬季长波光增多，夏季短波光增多；一天之内中午短波光较多，早晚长波光较多。

生理有效辐射：太阳辐射连续光谱中，植物光合作用利用和色素吸收，具有生理活性的波段称为生理有效辐射或光合有效辐射，约在0.38-0.74µm，与可见光波段基本相符。叶绿素吸收红、橙光，蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素所吸收，绿光被 称为生理无效光。 实验证明：红光有利于糖的合成，短波光（蓝紫光、紫外线）有利于蛋白质和有机酸的合成，促进花青素的形成，并抑制茎的伸长（在高山上，由于紫外光强，阳生植物大多成莲座状，而且花色特别鲜艳）。 生物对光周期的适应

光周期现象是指植物和动物对昼夜长短日变化和年变化的反应。 早在1920年Garner和Allard正式提出植物开花的光周期现象，他们认为对植物开花起决定作用的是随季节变化的日照长度。日照长度对植物从营养生长期到花原茎形成这段时间的长短，往往有决定性的影响。 植物光周期现象的生态类型：

长日照植物：是指在日照时间长于一定数值（一般14小时以上）才能开花的植物，如冬小麦、大麦、油菜和甜菜等，而且光照时间越长，开花越早。

短日照植物是日照时间短于一定数值（一般14小时以上的黑暗）才能开花的植物，通常早春或深秋开花。如牵牛花、水稻、烟草等。

中日照植物：昼夜接近12小时才开花，如甘蔗的某些品种。

中间型植物：开花手日照长短的影响较小，如蒲公英，番茄，黄瓜，四季豆，早熟的乔麦等。 林内光照条件

林内的光照条件无论是强度还是光质都会发生明 显变化，对林内的温度、土壤及林下植被都会产生 明显的影响。

（一）林内的光照强度：

20~25%被反射；35～75％被吸收；有5～40％透 过，到达地面。

1.林内的光照与林分类型有关 松林：10～15％；

热带雨林：0.25～1％。

2.林内的光照强度随季节变化而变化。 落叶林：冬季，50～70％； 春季，20～40％； 盛叶期，10％以下。

3.与林分的层次结构有关。

4.与叶面积指数有关。

叶面积指数（LAI）＝样地内叶面积总和/样地面积 I=I0e-k•LAI

I：群落内的光照；I0为群落外光照； K：削光系数；LAI：叶面积指数。

生物量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积增加到一定的限度后，田间郁闭，光照不足，光和效率减弱，产量反而下降。 林内的光质

1.生理辐射显著减少：80％被林冠吸收；10％被林冠反射；其余 逐渐被林下植被吸收；2％能够达到林地。

2.生理辐射中，橙光、红光大部分被吸收，绿光吸收较少，所以，在林下占比例较大。 3.林内散射光多，直射光少。

4.不同林分类型对光质的改变不同。 光因子在林业中的重要性 林木抚育：如果森林内光照强度突然增加，会引起林下幼苗的伤害，以及使树干长出徙长枝，降低木材质量。

林业上，提高森林光能利用率或生产力的主要途径：

保持、调整森林覆盖率，在森林不同生长发育阶段保证森林的适宜密度和叶面积指数，以充分利用光能。

温度对植物的影响 对植物生长的影响

生长期：1年中，树木从树液流动开始，到落叶为止的日数。一般植物在0—35度的温度范围内，随温度上升，生长加快。植物种子只有在一定温度条件下才能萌发。温带和寒温带许多植物种子，还需要经过一段低温期，才能顺利萌发。 影响生产力

温度是影响生产力的主要因素之一。怀梯克认为，沿温度梯度，生产力从热带到北极逐 渐降低。对生产力而言，最适温度为15～25，与光合作用的适宜范围一致。 温周期现象

植物对温度的日变化和季节变化比较敏感，而且只有在已适应的昼夜和季节温度变化的条件下，才能正常生长。 昼夜变温与种子萌发

有一些植物的种子在变温下萌发良好。因此变温处理，有利于许多种子的有效萌发。 昼夜变温与生长发育

较低的夜温和适宜的昼温对植物生长发育都很有利。 物候

季节明显地区，植物适应于气候条件的这种节律性变化， 形成与此相应的植物发育节律，称为物候。

植物发芽、生长、现蕾、开花、结实、落叶、 休眠等生长

发育阶段的开始和结束称为物候期 。

影响物候的因素：纬度、经度和海拔 霍普金斯通过研究发现：

在北美洲温带，每向北移动纬度1度，或向东移动经度5 度，或海拔上升124m，植物在春天和初夏物候会延迟4天。这一 规律称为霍普金斯定律。

我国从广东沿海湛江到北纬26°的福州一带，南北相距 5°，桃花开花相差50d；纬度相同的洛阳和盐城，经度相差 8°，初春洛阳迎春花期比盐城早22d。 地形：“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开 温度与植物的地理分布 （一）温度与植物分布

（最高和最低温度）是生物分布的重要条件。如苹 果、梨，橡胶、椰子、可可，马尾松和黄山松等。杉不 过淮水，樟不过长江，马尾松北界不过华中地区。 温度能影响植物的生长发育，因此能制约植物的分布； 植物在生长过程中，需要有一定的温度量和适宜的变

温，所以形成了温度的植物生态类型。可分为：广温植物、窄温植物 （二）温度与引种驯化

引种工作中必须注意以温度为主导的气候条件特点，遵循气候相似性原则。 气候相似性原则，就是把植物引种到气候条件相似的地方栽植，比较容易成功。 引种经验： 一是北种南移（或高海拔引种到低海拔）要比南种北移（或低海拔引种到高海拔）容易成功。 二是草本植物比木本植物容易引种成功；一年生植物比多年生植物容易引种成功；落叶植物比常绿植物容易引种成功。 温度因子在林业中的重要性

温度对树木生长发育分布的影响 极端温度对树木的危害 非节律性变温对树木的危害 小地形环境的温度对树木的影响 皆伐对温度的影响 水因子

水的自然属性：高度流动性和形态变化；生命构成物质并联结其它功能过程的纽带和媒介；大气、植被、土壤之间的相互作用对径流产生影响；降水时空异质性、森林植被动态变化、流域下垫面的空间异质性造成水文过程的非线性变化与尺度效应。 不同形态水及其生态意义

雨：是降水中最重要的一种形式。不同地区的年 雨量相差很大雨量对于植物的影响，不仅在与年雨量多少，还要看雨量在四季的分配，以及 一次降雨量的大小。 雪：也是重要的降水形式；

雾和露：是一些地区重要的生态因子； 大气湿度：常用相对湿度表示。

土壤水分：重力水、毛管水、吸湿水。 植物对水分的生态适应

根据栖息地，通常把植物划分为水生植物和陆生植物。 （1）水生植物：生长在水中的植物。

◆ 水环境条件是弱光、缺氧、密度大和粘性高，温度变化平 缓，能溶解各种无机盐类。 ◆ 水生植物的特征：

a.发达的通气组织，以保证各器官组织对氧的需要。根、茎、叶形成连贯的通气组织，以保证植物体各部分对氧气的需要。

b. 机械组织不发达甚至退化。

增强植物的弹性和抗扭曲的能力，适应水体流动。

c. 水下叶片很薄，且多成带状、线状。水生植物的水下叶片很薄，且多成带状、线状，以增加吸收阳光、无机盐和CO2的面积。

水生植物，可以分为挺水型、浮水型、沉水型和漂浮型；从生长环境看，可以分为水生、沼生、湿生三类；

特征：根或地下茎生长于泥土中，地上茎质软或缺少地上茎，叶自漂浮水面上。 漂浮型植物特征：根不扎入泥土，整个植株漂浮在水中，从水中汲取养分生长。 沉水植物特征：根或地下茎生长于泥土中，植株的上部沉入水中。 湿生植物主要包括水生、沼生、盐生植物以及一些中生的草本植物。 陆生植物：指生长在陆地上的植物，分湿生植物、中生植物、旱生植物。

湿生植物：不能长时间忍受缺水，抗旱能力差，多生长在水边或潮湿的环境中。如水稻、秋海棠。 中生植物：适于生长在水分条件适中的环境中，形态结构及适应性介于湿生植物与旱生植物之间，种类最多、分布最广和数量最大的陆生植物。

旱生植物：生长在干旱环境中，能忍受较长时间的干旱，且能维护水分平衡和正常的生长发育。主要分布在干热草原和荒漠地区。 植物对水分过多和不足的适应 1、植物对水分过多的适应

土壤水分过多，土壤空气O2含量下降，导致植 物根系生长衰退。

2、植物对水分不足的适应

按旱生植物对缺水的适应方式分为：

避旱植物：短命植物，以种子或孢子阶段避开干旱影响。

抗旱植物：防旱植物、耐旱植物：缺水时，细胞液的溶质含量提高使细胞产生低渗透势，防止脱水。维持气孔的开放。 适旱植物

形态特征：缩小枝条和叶面，扩展根系，增加叶厚度，减少气孔，增厚细胞壁、角质层，缩小细胞间隙等。

生理特征：含糖量高，细胞液浓度高，低渗透势，细胞水含量低，单位叶面积光合作用速率高。

动物对水因子的适应

动物按栖息地也可以分水生和陆生两类。

水生动物：主要通过调节体内的渗透压来维持与环境的水分平衡。 陆生动物，适应干旱的途径

形态结构：昆虫具有几丁质的体壁，防止水分的过量蒸发；两栖类动物体表分泌粘液以保持湿润；哺乳动物有皮质腺和毛，防止体内水分过多蒸发。

行为适应：沙漠动物昼伏夜出。沙漠地区夏季昼夜地表温度相差很大，因此地面和地下的相对湿度和蒸发力相差很大。在水分和食物不足时，迁移到别处。

生理的适应：如骆驼，胃可储水，储藏丰富的脂肪，在消耗过程中产生大量的水分；血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水。 水分对植物分布的影响

湿润度：年平均降水量（mm）与潜在蒸发量（mm）之比。 干燥度（K）：可能蒸发量与同期降水量之比。

森林的水分平衡 1、林冠截留 2、入渗土壤的水 3、蒸发散 4、地表径流 风对植物的影响

1、 风媒风播：许多森林优势树种，依靠风来传粉。许多树种的种实靠风传播，如落叶松、

槭、榆、桦、杨、柳等

风对植物形态、生理活动的影响 生理活动：加速植物的蒸腾

形态：旱风条件下生长的植物，其植株偏小。长期的单向风会使树木长成旗形树冠。 风的破坏力

超过10m/s的大风，对树木有破坏作用。如风倒、风折。 风对生态系统的影响

1、物质气态循环的主要动力 2、携带污染物质

3、通过风倒、风折对生态系统产生干扰。 森林土壤的概念：

土壤是地壳表层经风化、腐殖化作用及其产物 的移动而形成的疏松部分。森林土壤是在森林植被下产生和发育起来的土壤。森林土壤具有其他土壤不具备的三种成土因素：森林死地被物、林木根系和依靠森林生存的特有生物。 母岩对林木生长的影响

（1） 通过土壤对林木的生长产生影响

如，花岗岩上发育的土壤呈沙壤质或壤质，通透性能好， 呈微酸性反应，油松。石灰岩上发育的土壤呈中性至微 碱性反应，质地细，侧柏。

(2) 通过本身的特征影响根系的生长。 如母岩的解理性影响根系的伸展。 (3)土层厚度影响森林组成、结构、林木的生长和 森林的生产力。

如云南中甸云峰山，土层薄的地方为落叶松， 厚的地方为落叶松和高山栎的混交林。

华北地区，浅薄土壤为油松，稍厚为辽东辽东栎和 蒙古栎；深厚土壤上为椴、白蜡、槭树。 土壤结构：土壤颗粒的排列状况，如团粒状、片状、柱状、块状、核状等。团粒结构是林木生长最好的土壤结构形态。 土壤水分和空气

土壤水分不足影响幼苗的存活和树木高、径生

长；土壤水分过多，尤其是地下水位过高，会导致土 壤缺乏O2，阻碍根呼吸和吸收养分。土壤中，植物 根系、动物和微生物的呼吸作用和有机质的分解不断 消耗O2，放出CO2，使土壤空气中O2少，CO2多。 土壤温度

1、影响根系的生长温带植物，2～5℃之间；温暖地区，10℃以上才能生长。 2、影响根系对矿物养分和水分的吸收。 酸碱度（pH值） 1.土壤酸碱度的影响

（1）影响矿质元素的有效性 （2）影响微生物的活动

如pH值小于6，固氮菌活性降低；pH值大于8， 硝化作用受。

（3）影响植物的生长。

pH值小于3.5或高于9，多数植物根细胞的原生质 受到损害。

针叶树：3.7～4.5；阔叶树5.5～6.9；大于8.5多 数树种难以生长。 土壤养分元素

1、土壤养分元素的来源：

矿物的风化；土壤有机质；生物固氮。 2、养分元素的保持和释放

土壤养分元素主要保持在有机碎屑物、腐殖质和 不溶性的无机化合物中。 植物吸收的养分主要是由土壤胶粒吸附的养分元素和土壤溶液中的盐类。 土壤有机质

土壤有机质是由植物、动物、微生物遗体、分泌 物、排泄物以及它们的分解产物组成的。森林中植物的凋落物是土壤有机质的主要来源。凋落物的积累形成死地被物层。 土壤微生物：指土壤中的细菌、放线菌、真菌。其中，细菌最

多，放线菌次之，真菌最少。微生物的能量和营养来源是植物凋落物、动物残体 和排泄物以及动植物的分泌物。植物根系顶端分泌各种有机质，同时根冠细胞不断 脱落和更新，这些物质富含糖类和蛋白质，细菌最适于生活在这一范围内。 细菌可分为自养型和异养型。细菌以pH为中性或微碱性的土壤为宜。

放线菌多为异养，可在细菌不宜活动的干旱条件下生长良好，对土温要求较高，属好气性微生物。放线菌和细菌都不适于在酸性土壤中生活。真菌适于酸性土壤。在北方和高寒带森林中，土壤冷凉潮湿，呈酸性，微生物以真菌为主。

土壤微生物的作用： 1.微生物残体增加有机质；

2.参与土壤有机体的腐殖化和矿化过程； 3.固氮和共生作用；

4.细菌和真菌等微生物构成腐生食物链的营养级。 5.某些细菌和真菌是森林病害的病源。 林木根系的作用：

增加下层土壤的有机质和阳离子交换量，并促进土壤结构的形成。细根的周转量非常高。根系腐烂后留下许多孔道，改善土壤的通气性，并有利于重力水下排。根系分泌物以及根系周围的微生物能促进矿物和岩石的风化。 根围区：指微生物种群数量和种类受根影响的那一部分土壤。根向周围土壤分泌碳水化合物、维生素和氨基酸，使根微微生物的数量大大增加。根围微生物含有大量的固氮菌。有些根围微生物还能分泌生长调节物质，改善根的生长状况。 采伐对土壤的影响： 1.破坏土壤

2.影响土壤稳定性

3.造成土壤有机质和养分的损失以及化学性质的变化 4.土壤温度的变化

5.土壤的物理性质发生变化。合理的森林经营活动能够改善土壤理化性质和提高 肥力水平。

林火发生的三要素:可燃物、助燃物和火源。

可燃物：由生物量积累而成，主要包括地上部分的枝、干、叶；地下的根系；死地被物；土壤中的泥炭层；森林经营活动中的剩余物。助燃物：氧。火源：人为或自然的火源。还需要合适气候和气象条件。 林火的类型：

常用林火发生的时间、强度和速度来区分林火。林火发生时间：指特定地点能量释放的时间。 林火强度：指单位面积或长度内林火释放的能量。

速度：指林火发生后向外蔓延、扩展的速度。根据林火的火烧部位、强度、速度和林木受害程度可将林火分为三种类型。

根据林火是否有控制，分为火灾和用火。 用火是在人为控制下，在指定地点进行安全用火以达到预期经营目的和效果，它是森林经营的一种措施和手段。 影响林火发生的条件：

1.气候条件：林火主要发生在干旱季节。对于中高纬度地区来说，春秋两季干旱多风、相对湿度低，是火灾的多发季节。

2.植被类型：联合国粮农组织的统计，1981～1983，森林过火面积中，针叶林占41％，阔林占28％，其他占39％。

3.气象条件：影响可燃物的含水量。以降水量、相对湿度、温度、风速和连旱最为重要。 4.火源：包括自然火源和人为火源。人为火源又包括生产性的和非生产性的。 我国的森林火灾以人为火源为主，占总数的99％。 大兴安岭地区雷击火源占15％。 火对土壤的影响

（一）对物理性质的影响 1.含水率：有两方面的影响，

其一：破坏植被，减少蒸腾，造成林地的沼泽化。其二：粗质地土壤，保水能力差，含水率 决定于枯落物和腐殖质数量，火烧之后变得更加干燥。 （二）化学性质的变化 1.pH值

火烧残留的灰分中含有大量的可溶性碱土金属氧化物，能很快合成碳酸盐，碳酸盐呈碱性反应，使土壤的pH值升高。芬兰的研究，火烧后pH值升高2～3个单位。对下 层的影响较小，但影响结果能保持很长时间。 （三）对土壤生物的影响

表层中的一些动物会被烧死，而深层土壤中的一些生物能够幸存下来，在随后的几年中其数量能得以恢复。火对土壤生物的影响与火灾的频率有关。

土壤温度

短期影响：短期内温度急剧升高。土壤具有隔热特性，热量的穿透能力有限。这一点 对土壤中植物繁殖体的保护至关重要。表层达350～900 ℃，而5-10cm深土壤只有100 ℃。 长期影响：增加土壤温度。黑色土壤吸收更多的太阳能；土表枯落物减少，促 进热向下层传导。土温的增加可促进枯落物的分解，提高土壤肥力， 促进繁殖体的萌发，增加草食动物的食物及营养价值。 土壤有机质

使土壤表面的死地被物和有机质大量减少。对深层土壤的有机质影响较小。土壤表层有机物的损失程度与火灾发生时间、强度和可燃物的湿度有关。 养分含量和可利用性

（1）火灾发生后，土壤表层的营养元素的总量下降。高温会使一些元素挥发掉。如温度300 ℃以上时，N挥发；500℃以上时，K挥发；许多其他的元素也随烟雾从火区移出。 （2）使可利用态的养分含量增加。使含在有机物中的植物不可利用的的养分转化为可利用的形式。对森林植物的生长有利。 火对水循环的影响

（一）火灾后常伴有降雨

（二）地表径流增加，容易造成水土流失

（三）森林的蒸腾作用减小，林地易发生沼泽化， 粗质土壤易干旱化。

火对植物的影响与植物的适应 （一）火对植物的影响

1.林火过后，林地地被物稀疏，光照条件改善， 土壤可溶性养分增加，促进植物的开花和结实。 2.促进迟开球果的开裂，有利于种子的散布。 如短叶松。

3.促进种子萌发。

增温；种子外被腊质油脂融化促进吸水；种子直 接接触土壤表层。

（二）火对植物群落的影响

1.使群落组成发生变化：耐火的物种增加，不耐 火的物种减少。

2.改变森林的年龄结构的成层性：使群落层次结构单一化。 3.火改变群落的稳定性有时使相对稳定的群落变得不稳定，而频繁的火烧又使原本不稳定的群落变得稳定。

（三）植物对火的适应

1.植物对火的适应类型：奥德姆把依赖火或耐火种 分为两个类型，再萌芽型，火后大量结实型。 2.植物对火的适应特征：

(1) 形成抗火树皮：兴安落叶松的树皮可达20cm厚。而且受到火的刺激，会促进分生组织，使树皮增厚。 (2) 形成保护芽 (3) 无性繁殖 (4) 提前开花结实

(5) 减小易燃性 火对生态系统的影响

（一）火对能量流动的影响增加了生态系统能量的输出。 （二）火对森林的生物地球化学循环的影响 1.以烟雾和飘尘的形式使养分输出； 2.大量养分随地表径流输出；

3.使贮存在有机质中的养分迅速释放； 4. 有时导致土壤的贫瘠化 火与森林经营

 尽量防止火灾的发生  火在森林经营中的作用

如控制死地被地、消除病虫侵害、减少可燃物的 积累。