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森林地理

研究森林的地理分布状况和分布规律的学科。是造林学理论的组成部分。也是植物地理学的一个分支学科。它研究世界或一个国家、一个地区的各种森林类型的起源、演变和分布范围,并分析其与地貌、气候、土壤等因素以及地质时代的气候变迁和其他植物群落的相互关系。森林地理的研究,为正确地制定林业区划,合理布局各地理区的森林类型,确定木材和各种林产品商品基地,应采取的林业技术措施,提供科学依据。

研究森林的地理分布状况和分布规律的学科。是造林学理论的组成部分。也是植物地理学的一个分支学科。它研究世界或一个国家、一个地区的各种森林类型的起源、演变和分布范围,并分析其与地貌、气候、土壤等因素以及地质时代的气候变迁和其他植物群落的相互关系。森林地理的研究,为正确地制定林业区划,合理布局各地理区的森林类型,确定木材和各种林产品商品基地,应采取的林业技术措施,提供科学依据。

世界森林地理分布

古代世界森林覆盖率比现在高得多。据推测在1万年前世界森林面积有96亿公顷,而现在的森林面积约有28亿公顷,占陆地总面积的22%。全世界森林的分布很不均匀,而且类型错综复杂。世界森林类型的划分主要决定于气候条件和植物物种的发生与传播、变迁等。可概分为五大林带,即北半球北回归线以北分为三大林带;南、北回归线之间(热带)为一大林带;南半球南回归线以南为一大林带。

北方针叶林带

苏联称泰加林(Taiga forest),意思是沼泽林。因到生长季节,积雪消融,林地湿如沼泽。美国称为北方针叶森林。北方针叶林带位于北半球高纬度地带,地理位置约跨北纬50°以北,北界与冻原带相接壤。这个大林带基本上是连续地环绕着北半球北方地带。主要树种为云杉、松树、冷杉、落叶松等针叶树。云杉、冷杉针叶色深,林冠稠密,林内阴暗,因而又有暗针叶林之称。北方针叶林的分布从欧洲北部斯堪的纳维亚半岛的挪威、瑞典、芬兰,苏联欧洲北部,向东延伸进入西伯利亚直抵太平洋西部鄂霍次克海岸,越过白令海峡到北美洲的阿拉斯加,然后向东南扩展,几乎横跨整个加拿大及美国北部。中国东北北部林区及日本北部林区也属于这个林带。该林带树种比较单纯,常常一个树种形成大面积的纯林,如欧洲云杉、欧洲赤松、北美黑云杉、白云杉、香脂冷杉、班克松、小干松、西伯利亚落叶松、兴安落叶松等。大面积松林在一定的气候条件下属演替阶段的森林植物群落,有向云杉林、冷杉林演变的可能,但在沙土地具有亚顶极的性状。针叶林通常林相整齐,立木通直,商品出材率高,是优良的建筑用材和优质长纤维原料,是当前国际市场上的重要商品材来源。这个林带大部分至今还保留着原始森林状况。北方针叶林的伴生阔叶树种主要为桦木属、山杨类。针叶树采伐或遭破坏后,桦、杨林随着出现,形成桦、杨次生林。这在北方针叶林带的南部尤为常见。

温带落叶阔叶林及针叶林带

这个林带的气候有明显的温暖的生长季和寒冷的休眠季。落叶阔叶树的季相反映出这种季节性的气候条件。在这个带的范围内也有许多针叶树分布,形成大面积针叶林。部分地区则出现针阔叶混交林形式。这个带分布于北半球中纬度地带,约自北纬30°到60°,有的更北一些。主要组成树种为落叶阔叶树,如山毛榉、栎、栗、桦木、赤杨,以及槭、椴、白蜡、榆等。欧洲早期林学家有称为山毛榉带或栗林带。山毛榉在欧洲及北美洲中纬度地带普遍分布,常常成为优势树种;但在中国属于这个气候带的华北,由于漫长的冬春干旱季节,没有山毛榉的分布。(见落叶阔叶林

在上述两个带之间,还有针(北方针叶林)阔混交林的过渡地带。这个林带中针叶树种类也很多,主要有松、圆柏、花旗松、侧柏等。这些针叶树有时形成大面积纯林,如美国西北部的花旗松、西部的黄松、东部的白松等。这个林带的分布很不均匀,也不连续,在大陆内地有辽阔的草原和荒漠。这个地带又是人类历史悠久、农业发达的地带,原始森林大部分已遭破坏,出现荒山和较广泛的人工林。

亚热带常绿阔叶林带

也称暖温带林带,有些欧洲林学家称为樟林带。分布位置约由北回归线以北到北纬35°。在这一地带内由于地理位置不同,降水量及季节分布差异很大。大面积草原和大沙漠分布于这个气候带。从世界范围来说,这个带的森林面积不算广,主要有两大类型:①冬雨及干旱型常绿阔叶林:分布于欧洲和北美洲的西海岸。大部分森林由耐旱常绿阔叶树或常绿灌木组成。在欧洲西部及地中海沿岸有栓皮槠、月桂、刺栎、油橄榄等小叶常绿阔叶树。气候干旱处形成旱生型丛林,地中海一带称为马奎斯。在美国西部有密花石栎、金背栎、加州月桂、辐射松。在干旱生境形成丛密的灌木状丛林,当地称为沙巴拉。②夏雨及湿润型常绿阔叶林:分布于中国东南部及日本南部、美国东部。这些地区降水量较多,通常在1000毫米以上,雨季与生长季相一致,森林生长发育良好,有高大的常绿阔叶树。特别在中国东部除了常绿壳斗科、樟科、木兰科、山茶科树木外,还有许多比较耐寒的热带常绿阔叶树种。在亚洲亚热带林范围内广泛分布着多种散生竹。北美洲亚热带树种较少,更无竹类分布。在这一带也有许多针叶树种如松属、扁柏、柏木,主要杉科树木分布在这一带,如亚洲的杉木、柳杉、水杉、台湾杉、北美洲的落羽杉等。

热带林带

分布于南、北回归线之间的地理区。这一带占地球面积的30%,约40亿公顷。在这一辽阔的地域内降水、气温有很大差别。主要有以下三种类型的森林:①热带雨林:年降水量一般在4000毫米以上,无明显的旱季。这一类型区分又为三个林区:中美洲及南美洲北部林区;赤道刚果及非洲西海岸林区;印尼、马来西亚及赤道附近太平洋诸岛与澳洲北部林区。热带雨林树种极为复杂,商品材出材率往往很低。林内湿度大,林木板根现象、绞杀树木、附生植物极为普遍,林缘及疏林处有巨大的木质藤本。亚洲热带雨林中的龙脑香科树木及南美洲的毛拉豆有时、形成大面积的常优森林群落。②热带季雨林:又称热带季风林。年降水量一般在1000~4000毫米之间,有明显的旱季。旱季部分树木落叶,如柚木、木棉等,在亚洲多丛生竹分布。③热带干旱林及稀树草原:年降水量在1000毫米以下。树木有时具刺,树冠广展,分布稀疏。

另外,在热带范围的海滨有红树林分布,沿海及岛屿多棕榈科植物,因此,欧洲把热带林带称为棕榈科林带。热带山地气温较低,出现热带山地常绿林,由壳斗科、樟科、山茶科等树种组成。

南半球亚热带温带森林带

分布于南半球南回归线以南地区。该地区陆地面积不大(南极洲除外),而且有大面积的草原和荒漠,森林面积很小。南美洲、非洲及大洋洲彼此分散,并不连续,森林多分布于沿海地带或山地。南半球森林的主要树种与北半球有很大差别,主要阔叶树为桉属及新山毛榉属,这两个属是北半球基本没有的;主要针叶树有南洋杉属及贝壳杉属也是南半球所特有;罗汉松属以南半球分布为多,有些种分布于北半球南部。

中国森林地理分布

影响中国森林的自然分布类型特点及森林的生长发育主要有下列三方面的地理因素:①气象因子:大的森林类型的分布决定于气候带,主要是气温和降水。中国位于欧亚大陆的东部,降雨分配有明显的季节性。冬季西伯利亚寒潮频繁入侵,造成冬季气温远比其他同纬度地区低的情况,甚至在北回归线以南的热带地区,冬季也因受强寒潮而出现0℃以下的低温。夏季大部分地区受来自东南太平洋的水汽而成为雨季,并受强烈台风的侵袭。中国东部因气温变化由北到南出现北方针叶林带,落叶阔叶林及针叶林带,亚热带常绿林带及热带森林。全国降水从东南向西北递减,由森林气候(年降水400毫米以上)向草原和荒漠气候转变。由于新疆天山承受西南来的印度洋水分,阿尔泰山承受北来的北冰洋水分,西藏东南部及云南西南部承受西南来的印度洋水分,而分布有各自不同类型的森林。上述气象因素决定了中国森林分布规律和各森林类型的生长发育。②地形条件:中国具有很高而且辽阔的青藏高原,平均海拔超过4000米。在中国境内青藏高原之北、东和东南分别下降为蒙新高原、黄土高原、四川盆地和云贵高原,平均海拔高1000~2000米,再向外延伸为东北平原、华北平原、江汉平原、浙闽丘陵、两广丘陵和三角洲,以及滇南丘陵和平坝,平均海拔高在500米以下。这样梯级地形影响气候,从而影响森林的有无和森林的类型。另一方面,中国有多列东西向的和基本南北向的高大山岭:如东西走向的天山、祁连山、秦岭、南岭和基本南北走向的大兴安岭、长白山、太行山、乌鞘岭、邛崃山、大小凉山及横断山系。这些山岭阻挡和改变季风的扩展和方向,使由北到南的温度梯度,和由东向西的降水量的变化呈现出阶梯型的界线。四川盆地由于北面有秦岭、大巴山的屏障阻挡了寒潮,冬季气温比同纬度的杭州温暖得多,森林植被就有明显的差别。中国中部及南部崇山峻岭,重峦叠嶂,构成局部气候条件,成为古老植物的避难所。西南高山峡谷地区,从河谷到岭脊海拔高差很大,表现出明显的森林垂直带谱。南岭及台湾省高山地带分布着北方针叶林带的冷杉。③地理位置:中国北部,特别是东北林区与世界北方针叶林相连接;南部与东南亚及太平洋热带林相通;西部与中亚相连并与东欧及地中海沿岸地区相通。这样的地理位置,为中国积聚和保存丰富的森林植物种类和森林类型创造了有利条件。

中国东南部属森林带气候的平原和盆地的原始森林植物早已开垦成为农业用地。平原盆地周围山地丘陵的森林也受到强烈的破坏,特别是比较干旱的地区和地形陡峻的山地森林,受到破坏后引起强烈水土流失,山地土层瘠薄或变成石质山,森林很难恢复。

中国东南部年降水量超过400毫米,属森林气候;在这一界线以西降水量低于400毫米,属草原及荒漠。

东南部森林

主要包括以下四个带:

东北及西南高山针叶林带

①东北林区:主要分布在东北中部以北地区,包括大兴安岭、小兴安岭、长白山。新疆的阿尔泰山也属北方针叶林带。东北的针叶林带与欧亚北方针叶林带相连接,有的学者称之为针阔混交林带,是北方针叶林带向南延伸部分。中国北方森林带的特色,是具有较多的温带森林植物成分,如北五味子、刺人参、多种槭树等。土壤属山地棕色针叶林土及暗棕壤。②西南高山林区:分布于四川西北部、云南北部、西藏东南部以及甘肃南部。主要组成树种为云杉属、冷杉属及落叶松属。云杉、冷杉林一般分布于海拔3000米以上,最高可达4000米。这是中国重要天然林区之一。林下灌木及草本、苔藓植物极为丰富。灌木种类很多,有多种杜鹃、悬钩子、金银木和箭竹。土壤主要为山地暗棕壤、山地棕色暗针叶林土和亚高山草甸土等。这一林区地形复杂,山高谷深,坡陡流急,森林对涵养水源和保持土壤十分重要。

华北落叶阔叶林及针叶林带

这个林带的范围北从沈阳到丹东以南,秦岭、淮河以北,这是有人类悠久活动历史的地区,平原、盆地早已成为农业区。从气候条件来说应属森林带,但境内山地丘陵的森林长期以来受到反复破坏,到处都是童山秃岭。只有交通不便的局部地区还有栎类、桦木、山杨等组成的落叶阔叶林和油松、侧柏针叶林。近山谷及阴坡有少量椴属、白蜡属及槭属等喜湿润的落叶阔叶林。这个带的土壤为山地棕壤、山地暗棕壤。由于这里山地比较稳定的次生植被主要是油松类、栎类树种组成的次生林,而这些树种基本上反映了这个地区目前的半干旱气候,因此,也有称之为松栎林带的。

亚热带常绿阔叶林带

这个带分布于淮河秦岭以南到南岭山脉南麓。这是北半球面积最广的亚热带林。中国亚热带常绿阔叶林带位于欧亚大陆的东部,年降水分布比较均匀,是生长发育良好的常绿阔叶林。本带的北部有较多的落叶阔叶树,南部则有热带树种的侵移。中国亚热带有多种散生竹,如毛竹、刚竹、淡竹、桂竹等。此外,还有很多特有树种和经济树种,如水杉、珙桐、水青树、杉木、油桐、油茶、漆树、杜仲等。

热带季雨林带

这个带位于南岭山脉南麓以南,基本上包括北回归线以南地区。也有将本带北部称为南亚热带。但从常见的优势树种分析,实际上以热带树种为主,主要造林树种也以热带珍贵用材树种和速生树种为主,如柚木、石梓、铁刀木、桃花心木、麻楝、油楠、格木、紫檀、银合欢、大叶相思、木麻黄,以及多种桉树和丛生竹类等。相反,很多亚热带树种,如杉木、柳杉、水杉、金钱松、油橄榄、月桂、毛竹等则生长不良。

但是应当指出,中国热带特别是热带北部,冬季易受寒潮侵袭,寒潮向南时,遇到山岭则从山口分散成若干支流南移,有时出现低温,位于寒潮流线地域的不耐寒树种往往受冻寒严重,不能越冬。热带林的土壤为砖红壤和砖红壤性黄壤。热带地区沿海有红树林;在山地有树种多样的热带山地常绿阔叶林,有时有鸡毛松、陆均松、粤松等针叶树伴生。

干旱、半干旱山地针叶林及绿洲、河滩胡杨林区

中国西部内陆降水稀少,不到400毫米,甚至在100毫米以下,成为草原、干草原及荒漠地带。但在这一广阔地区中的山地,于一定海拔高度分布着断断续续的云杉林,如天山的雪岭云杉,祁连山的青海云杉。在绿洲、河流沿岸及河滩则有胡杨林分布,特别是新疆的塔里木河流域。天山、祁连山的云杉具有重要的水源涵养作用,因处于干旱地带,森林很不稳定,一旦破坏,很难恢复。

除上述五个林带、林区以外,中国还有面积广泛的灌木林(见灌丛)。主要有高山灌木林,特别是西南高山林区,森林线以上的大面积杜鹃灌丛、金露梅灌丛等;干旱及半干旱地区梭梭灌丛、柽柳灌丛、锦鸡儿灌丛等。这些灌丛对涵养水源、防风固沙有重要作用。