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森林成层现象

下各层次的植物,在创造森林环境中起着次要的作用,是森林群落的次要层。次要层中植物的种类、个体数量和着生情况,常因主要层林木组成、密度和林冠郁闭度的变动,而有较大变化。各层次的植物都程度不同地依赖于主要层所创造的森林而生存,分别占有适合于它本身生长的小生境。主要层基本上决定了森林群落的成层结构和植物的环境。因此,成层现象主要决定于环境因素的光、温度、湿度状况和植物的生态学特性。

森林植物群落中,植物按地上部分的高度和地下部分的深度而形成不同层次的垂直空间结构。是森林植物群落结构的一个基本特点。

森林层次的划分

在完全发育了的森林群落中,按植物的生长型通常可分为以下四个基本层次:①乔木层:形成森林所有乔木的总称。是构成森林的主体。其中对形成森林环境、群落外貌和结构特征具有决定作用的树种,称建群种;经济价值最大或为林业经营的主要对象,称主要树种,次于主要树种的乔木,称次要树种。②灌木层:森林内全部灌木的总称。灌木和在当地环境条件下生长达不到乔木层高度的乔木树种,统称为下木。③草本层:森林内所有草本植物的总称。④活地被物层:生长被覆森林地表的苔藓、地衣、真菌的总称。

森林中除了自养、直立、独自支撑的植物所形成的层次外,还有一些植物,如藤本植物、寄生植物、附生植物,它们并不独立形成层次,而是依附于各层次中直立的植物,称为层外植物,亦称层间植物。层间植物的存在和丰富程度,与环境条件、森林类型密切相关,水、热条件愈优越,层间植物愈繁茂。此类植物(一部分苔藓植物除外)的生态习性基本是喜光的,多在上层稍有空隙而透光处生长,故又可称为“填空植物”。层间植物是构成森林的植物成分之一,在热带、亚热带森林中生长发育茂盛,为该地带森林群落组成的特点之一。

在森林中,可按同化器官在空间的高度划分层次。凡林木的树冠分布,高低度不超过其高度的20%,形成一个树冠层的林分,称为单层林;若林木高度差超过20%,形成两层以上林冠重叠的林分,称为复层林。阳性树种所形成的纯林多为单层林,而各种混交林和耐荫树种所形成的异龄林多为复层林。复层林中,有的林冠参差不齐,形成梯状郁闭,难于划分层次,如热带雨林。在多层结构的森林中,各层次的植物在森林群落中的地位和作用各不相同。以一个郁闭的森林群落来说,乔木层中的第一层是接触外界大气变化的“作用面”,在创造森林环境中起着主要的作用,是森林群落的主要层;林冠下各层次的植物,在创造森林环境中起着次要的作用,是森林群落的次要层。次要层中植物的种类、个体数量和着生情况,常因主要层林木组成、密度和林冠郁闭度的变动,而有较大变化。各层次的植物都程度不同地依赖于主要层所创造的森林而生存,分别占有适合于它本身生长的小生境。主要层基本上决定了森林群落的成层结构和植物的环境。因此,成层现象主要决定于环境因素的光、温度、湿度状况和植物的生态学特性。林内小气候的垂直梯度的变化,导致不同生态习性的植物分别处于不同的层次,形成森林群落的垂直结构。不同的森林群落所具有层次数目和明显程度亦有差异,层次的多少决定于:①构成森林群落种的数目;②生存条件(气候、土壤)的优劣;③种的生态学特性;④群落年龄结构。

在森林植物群落的同一层次中,和生态特性相同的植物种类联合组成层片,又称层群。层片的划分,强调了群落的生态学方面。如常绿落叶阔叶混交林,处于同一层次的常绿乔木与落叶乔木属于同一生活型,但由于对外界环境条件适应的方式不同,因此两者却属于两个不同的层片;在森林地被物层中,可以有附于树干基部的苔藓层片,林冠庇荫下的草本植物层片和蕨类层片。

森林植物地下部分的成层现象和层次之间的关系,与地上部分是相应的。在森林植物中,草本植物的根系分布在土壤的上层,灌木和小树的根系在土壤中分布较深,乔木的根系分布于土壤更深层。土壤的物理化学性质,特别是土壤水分和养分状况,是决定森林植物地下部分分层的主要因素。地下各层次之间的关系,也主要围绕着土壤水分、养分的吸收而表现。

森林成层的原因和意义

森林成层现象,是森林各种植物彼此之间在充分利用生长空间和光、热、水分、养分条件而形成的一种适应。层与层之间的关系是相互依赖,又相互影响,是森林植物在群落中种间物质与能量关系的特殊形式。作为一个层次都有它的特殊的小生境,并有一定的植物种类和个体数量。同一层次都是生态特性相近的种,处于不同层次对环境要求、生态特性各异。各层次的植物都具有相互适应和相对稳定性。下层的植物对位于它上层的植物具有更大的依存性。森林成层的意义在于:①在一定地段由生态要求不同的植物种类组成的森林,为提高生物生产量和经济产量创造了条件;②可使森林群落最大限度地影响环境,对环境进行生物改造;③充分利用生境中的物质资源;④森林各层次中的植物是不同生态性、不同生活型的组合,从而减弱了群落中植物各个体之间的竞争。成层结构体现了群落各种植物之间以及植物对于环境条件的进一步适应。