生物帶

生物帶

生物帶是指在地球上的陸地具有大體一致的氣候和土壤,且只有一個反映出在種類組成和對環境的適應上高度一致的生物群的大片地區。

生物群在山地的垂直分布也有一定的規律,即生物群類型隨海拔高度的增加而發生更替。山地生物群的這種大致沿等高線方向延伸,而隨山勢高度發生帶狀更替的規律稱垂直帶性。當山地達到一定高度時,從下往上依次出現不同的生物帶,它們在外貌、結構上均產生差異,是與整個條件的變化相關的。隨著海拔高度增加,氣溫下降,風力增加,在高山上常因風的影響限制森林向上分布。此外,在一定高度下,海拔越高,降水量越充沛。同時隨著海拔的升高,氣壓降低、二氧化碳的含量減少以及日照強度加強等,都是影響生物帶分布的因素。

基本介紹

  • 中文名:生物帶
  • 外文名:life zone
  • 又稱:生命帶
  • 影響因素:地形因素、緯度、經度、太陽光等
  • 分類:垂直生物帶和水平生物帶
  • 特點:植被分界鮮明、具有緯度分帶性等
概念,發展歷史,特點,影響因素,生物帶與防火,

概念

生物帶又稱生命帶,是指有著特殊動、植物區系特徵的帶狀生物地理區域。根據高度,可分為垂直生物帶;根據緯度,可分為水平生物帶。

發展歷史

美國梅里安(G.H.Merrian,1984)將野外觀察到的生物分布現象和橫貫北美大陸的氣候帶聯繫在一起將北美大陸劃分為三大區,然後再分成帶,而這些帶與溫度、濕度相關聯,也與自然植被、主要農作物以及動物的分布相吻合。每個生物帶與主要的作物區十分吻合,並在一定程度上與一般的植被型相吻合,雖然後來的研究使其發展了其它更接近自然的、詳細的系統,但不可否認的是,梅里安的工作對北美生物氣候學的研究提供了一個重要的啟發。
生物帶曾被廣泛接受,目前已少用,但在脊椎動物的文獻中仍採用。還有,生物帶的一些術語仍沿用至今,如“北極-高山帶”使人想起樹線以上寒冷、多大風的高山;“索諾拉”意味著被太陽暴曬的荒漠、仙人掌、牧豆屬植物,具有角的蜥蜴和大陸上的蔓藤植物。

特點

有的生物喜歡熱的氣候,有的生物喜歡冷的氣侯。每種氣候區域有它典型的植物群與動物群。這些區域叫做生物帶。氣候區完全是彼此逐漸轉化的,它們的界線必然具有臆斷性質。動物帶也是逐漸轉化的,但並不象氣候區那樣全部如此。植物帶逐漸轉化的情況更少,在許多情況下,彼此的區分是相當明顯的。
在大多數地方,高度相鄰的生物帶的植被分界極其鮮明,但是分界的位置由於日照關係卻因地而異。涼爽的北坡的高海拔地帶,比溫暖的南坡的高海拔地帶,向下延伸得更遠;再者,高海拔地帶的植被還可能沿那些吸取了高山冷空氣的峽谷向下遠伸。這就造成布局上的顛倒;山頂上的極地帶稱做高山帶,具有高海拔特徵的植被有時會生長在谷底,其位置比通常具有低海拔特點,但長在鄰近山嶺上的植被的高度還要低些。
各處垂直生物帶譜隨所在水平帶不同而有所變化。垂直帶中的基帶也就是當地的典型生物帶,受大氣候帶的制約。垂直帶性與緯度地帶性有某些相似之處,因為兩者的直接原因都是由水熱對比關係不同而引起的,但也有不同,因此兩者各具特點。
各森林地帶的垂直生物帶,在一定程度上有些類似濕潤氣候條件下生物帶的緯度變化,但也存在一定差異。有些生物群是水平分布的重要組成部分,卻不見於一些山地。例如寒溫性針葉林帶和夏綠闊葉林帶只出現於亞熱帶以北的山地。相反,一些山地生物帶(如高山灌叢帶、高山草甸帶等),則是水平地帶中所沒有的。
即使某些水平地帶生物群與垂直帶生物群的外貌等具有類似之處,但它們在種類組成、區系性質、結構特徵、生態條件、以及歷史發生等方面差異很大。例如寒溫帶的針葉林生物群與亞熱帶亞高山的寒溫性針葉林生物群就有明顯不同,它們的生態條件也不一樣。特別是熱量的差異、溫度的年變幅和日變幅、日照時間、輻射強度和風等方面差異明顯。
垂直帶中每個生物帶的下限海拔高度,有向兩極逐漸降低的趨勢,森林生物帶上限也有類似規律。但乾旱區森林生物帶則隨乾旱程度加劇而升高。垂直帶中每個生物帶的寬度互不相同,並隨氣候差異而變化。
海洋表面的海水溫度和鹽度是隨緯度變化而變化的,魚類生活帶是按垂直帶性區分的。從低緯度到高緯度,依次可大致分為暖水性海洋生物帶、溫水性海洋生物帶和冷水性海洋生物帶。陽光可直接照射到的淺層海水體,生物帶的分布又具有一定的垂直真光分帶性特點:海水錶層是海洋浮游生物、中層是各種游泳生物、底層是底棲生物。
每一個生物帶都以自己獨特的方式為人類的生存作出了巨大的貢獻。植物群落是非常重要的,它也是依靠植物群落生活的動物的食物來源。植物群落的生物帶首先與緯度相關,其次與經度相關。中間生物帶的特點就是由在它之上的生物帶和在它之下的生物帶中的物種和本身的物種混合而成。這種特性使得這個地段的生存者所處的環境變得非常優越。

影響因素

生物群在山地的垂直分布也有一定的規律,即生物群類型隨海拔高度的增加而發生更替。山地生物群的這種大致沿等高線方向延伸,而隨山勢高度發生帶狀更替的規律稱垂直帶性。當山地達到一定高度時,從下往上依次出現不同的生物帶,它們在外貌、結構上均產生差異,是與整個條件的變化相關的。隨著海拔高度增加,氣溫下降,風力增加,在高山上常因風的影響限制森林向上分布。此外,在一定高度下,海拔越高,降水量越充沛。同時隨著海拔的升高,氣壓降低、CO2含量減少以及日照強度加強等,都是影響生物帶分布的因素。由於太陽光因素的影響,生物帶的分布具有一定的緯度分帶性。
地形因素對土壤形成的作用很明顯,主要表現在影響熱量和水分的重新分配,從而深刻地制約著土壤形成的方向和過程,最終影響到土壤的一系列性質,以致土壤在利用上也有很大不同。就大的方面來說,大地形的分布特點能影響各地氣候和生物帶的分布。

生物帶與防火

生物帶防火是指用生物(多指綠色植物,包括喬木、灌木、草本及栽培植物等),通過造林、營林、栽植、種植等經營措施,減少林內可燃物積累,增加森林自身的難燃性和抗火性,以及建立生物防火帶,阻隔或抑制林火蔓延。
森林可燃物和適宜的火環境是森林火災發生的物質基礎。不同森林可燃物的燃燒性有很大差異,有易燃的、可燃的,也有難燃的。其中,易燃可燃物是最危險的,最容易引起火災和維持火的連續蔓延。如林區的林間草地、草甸多為禾本科、莎草科、菊科等草本植物,乾枯後甚易燃,常常是火災的淵源地;再如林間空地、疏林地、荒山荒地等亦雜草灌木叢生,易燃性大,常常引發火災。為了防止火災發生,其措施之一是減少森林中這些易燃可燃物數量。生物帶防火措施可以實現這一目的。通過抗火、耐火植物引進。不僅可以減少易燃物積累,而且可以改變森林環境(火環境),使森林本身具有難燃性和抗火性,從而能有效地減少林火發生,阻隔或抑制林火蔓延。
利用樹木及其所組成的林分(帶)自身的難燃性和抗火性來防治火災,一旦具有防火作用,其發揮作用時間就能持續很長。例如,東北林區的落葉松防火林帶的防火作用至少能持續30~40年,這是其他任何防火措施所不能及的。灌木防火林帶除見效快以外,亦能維持較長時間的防火作用。草本植物、栽培植物防火帶與人類經營活動密不可分,只要經營活動不停止,其發揮防火的作用即可繼續。如利用黃芪油菜小麥等經濟植物和栽培作物建立生物防火帶,只要人們在防火帶上從事經營活動,防火帶就能持久地起防火作用。
選擇具有經濟價值(用材、食用、藥用等)植物(野生和栽培植物)建立生物防火帶,在發揮其防火作用的同時還可取得一定的經濟效益。生物防火的持久性不僅能夠減少森林火災而帶來的直接經濟損失,而且能夠減少用於防火、滅火所需要的巨大投資。
在實施天然林保護工程中,面臨林業產業結構調整和下崗人員分流,生物防火可增加林區的就業機會,活躍林區經濟,緩解林區“兩危”,改善林區人民生活。因此,生物帶防火工程的開展具有重大的社會效益。生物帶防火措施能調解森林結構,增加物種的多樣性,從而增加森林生態系統的穩定性;生物防火帶,可以綠化、美化、淨化人類賴以生存的生態環境,因而具有重要的生態意義。

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