及CN 主林层 次林层 灌末层 受小灌木 熙线以题数和本是 图6-2森林群落垂直成层结构示意图 森林生态系统中的初级消费者,主要是食叶和蛀食性昆虫、植食性和 杂食性鸟类以及植食性哺乳类。植食性哺乳类包括一些有蹄目、啮齿目、 长鼻目、兔形目,以及灵长目、贫齿目、有袋目等,还包括食肉目中的 些种类,如杂食性的熊和仅以植物为食的种类,如大熊猫。次级消费者有 食虫动物,如食虫节肢动物、两栖类、爬行类、食虫鸟和哺乳类中的食虫 ,以及中小型食肉类和猛禽类,各种寄生性昆虫,大型食肉兽类等。森 林中昆虫是植食性和肉食性动物之间的重要环节,许多鸟类和动物都以昆 虫为主要食物来源。 森林的枯枝落叶层和土壤上层生活着大量的生物。据统计,一平方米 森林表土里可包含有数百万细菌、真菌和几十万只线虫、螨虫和跳虫等 森林生态系统有机物的分解是个极其复杂的过程,腐生植物如真菌虽起着 重要作用,但动物尤其是各种土壤动物在分解过程中都发挥了各自的特殊 作用(图6-3)
森林生态系统中的初级消费者，主要是食叶和蛀食性昆虫、植食性和 杂食性鸟类以及植食性哺乳类。植食性哺乳类包括一些有蹄目、啮齿目、 长鼻目、兔形目，以及灵长目、贫齿目、有袋目等，还包括食肉目中的一 些种类，如杂食性的熊和仅以植物为食的种类，如大熊猫。次级消费者有 食虫动物，如食虫节肢动物、两栖类、爬行类、食虫鸟和哺乳类中的食虫 目，以及中小型食肉类和猛禽类，各种寄生性昆虫，大型食肉兽类等。森 林中昆虫是植食性和肉食性动物之间的重要环节，许多鸟类和动物都以昆 虫为主要食物来源。 森林的枯枝落叶层和土壤上层生活着大量的生物。据统计，一平方米 森林表土里可包含有数百万细菌、真菌和几十万只线虫、螨虫和跳虫等。 森林生态系统有机物的分解是个极其复杂的过程，腐生植物如真菌虽起着 重要作用，但动物尤其是各种土壤动物在分解过程中都发挥了各自的特殊 作用（图 6-3）
热>( 瓶生植物分解作 死有机物质颗粒比 nm ox 跳虫 10m 变形虫 ⑤=腐生植物的分解作用 图6-3森林中有机物螺旋状粉碎过程(自 Cousens,1974) 定量研究森林生态系统能流的资料较少,据斯皮尔(Spu『,1973) 对一个人工幼林生态系统的研究,该系统形成的生产量中,大部分能量是 通过腐食链渠道消耗掉的,即第二能流的比例占总产量的38%;只有极 少部分有机物如枯枝落叶的分解物,约为2842×107千焦/公顷,占总 产量的38%;人工采伐利用的为1839×10千焦/公顷,即通过第三能 流的约占24%;树根留在土壤中的能量约占总产量的7%(图64)。这 是一个正处于发展期的生态系统,特征是生产量(P)通常大于群落的呼 吸量(R)。对处于“顶极群落”的生态系统来说,腐食链所消耗能量的 比例更大。 综上,森林生态系统结构和功能上的特点可概括为以下几点: 1.生物种类多、结构复杂:森林的垂直成层现象形成的各种小生境, 发展了种类繁多的动物群落和其他生物群落。据有关资料报导(UNEP, 1987),仅在一块40公顷的热带雨林内,即已发现150种开花植物, 750种树木,400种鸟类,180种蝶类,100种不同的爬行类和60种 两栖动物,这还不包括难以计数的各种昆虫
定量研究森林生态系统能流的资料较少，据斯皮尔（Spurr，1973） 对一个人工幼林生态系统的研究，该系统形成的生产量中，大部分能量是 通过腐食链渠道消耗掉的，即第二能流的比例占总产量的 38％；只有极 少部分有机物如枯枝落叶的分解物，约为 284.2×107千焦／公顷，占总 产量的 38%；人工采伐利用的为 183.9×107千焦／公顷，即通过第三能 流的约占 24%；树根留在土壤中的能量约占总产量的 7%（图 6-4）。这 是一个正处于发展期的生态系统，特征是生产量（P）通常大于群落的呼 吸量（R）。对处于“顶极群落”的生态系统来说，腐食链所消耗能量的 比例更大。 综上，森林生态系统结构和功能上的特点可概括为以下几点： 1．生物种类多、结构复杂：森林的垂直成层现象形成的各种小生境， 发展了种类繁多的动物群落和其他生物群落。据有关资料报导（UNEP， 1987），仅在一块 40 公顷的热带雨林内，即已发现 1500 种开花植物， 750 种树木，400 种鸟类， 180 种蝶类， 100 种不同的爬行类和 60 种 两栖动物，这还不包括难以计数的各种昆虫
活立末 运出 林木 310%) 658%) 42%) 留在根内13 生产量 分解物 凋落物 41%) 积累物 地也表植物<1 图6-418年的欧洲松〔工松)能量分配(107千卡/公顷 |自spur,1978)1千卡=4.18千集 2.系统稳定性髙:森林生态系统经历了漫长的发展过程,各类生物 群落与环境之间协冋进化,使生物群落中各种生物成分与其环境相互联 系、相互制约,保持着相对平衡状态。所以,系统对外界干扰的调节和抵 抗力强,稳定性高。 3.物质循环的封闭程度高:自然状态的森林生态系统,各组分健全, 生产者、消费者和分解者与无机环境间的物质交换完全在系统内部正常进 对外界的依赖程度很小 4.生产效力高:森林生态系统具有明显的生产优势,它的生物量最 大,生产力最高。森林每年的净生产量占全球各类生态系统的近一半(图 6-5)。从现存生物量看,陆地生态系统总计约为1852×10吨,森林生 态系统大约就占了1.680×10吨,是陆地生物量的90%。单位面积的生 物量也以森林为最高。一般情况下,相当于相同面积农田或草原生物量的 20-100倍。森林生态系统的光能利用效率较髙,热带森林可达3.5%。生 产一吨干物质的耗水量及养料也较少。如生产一吨水稻需水680吨 吨小麦需540吨,森林生态系统则只需70-340吨水。森林所耗的N、P、 K、Ca等营养元素也较农田生态系统低得多。森林生态系统是一个髙效 经济的生态系统
2．系统稳定性高：森林生态系统经历了漫长的发展过程，各类生物 群落与环境之间协同进化，使生物群落中各种生物成分与其环境相互联 系、相互制约，保持着相对平衡状态。所以，系统对外界干扰的调节和抵 抗力强，稳定性高。 3．物质循环的封闭程度高：自然状态的森林生态系统，各组分健全， 生产者、消费者和分解者与无机环境间的物质交换完全在系统内部正常进 行，对外界的依赖程度很小。 4．生产效力高：森林生态系统具有明显的生产优势，它的生物量最 大，生产力最高。森林每年的净生产量占全球各类生态系统的近一半（图 6-5）。从现存生物量看，陆地生态系统总计约为 1.852×109吨，森林生 态系统大约就占了 1.680×109吨，是陆地生物量的 90%。单位面积的生 物量也以森林为最高。一般情况下，相当于相同面积农田或草原生物量的 20-100 倍。森林生态系统的光能利用效率较高，热带森林可达 3.5%。生 产一吨干物质的耗水量及养料也较少。如生产一吨水稻需水 680 吨，一 吨小麦需 540 吨，森林生态系统则只需 70-340 吨水。森林所耗的 N、P、 K、Ca 等营养元素也较农田生态系统低得多。森林生态系统是一个高效 经济的生态系统
草原热带 高草原11.6% 沙漠冻土1.8% 湖沼河川0.6% 森林47% 海洋3.5% 图65装智滑若看3无5固定能量 世界上不同类型的森林生态系统,都是在一定地带中与其气候条件相 适应的产物。也就是说,森林生态系统的群落结构受不同纬度、经度地区 气候的影响,在山地还受海拔高度的影响。这方面的内容在第四章中已作 了介绍。我国森林生态系统的类型齐全,包括由热带雨林至亚寒带针叶林 的各种类型,这与我国地域辽阔、气候条件复杂多样有关。 (二)森林生态系统在维持生态平衡中的作用 森林是宝贵的自然资源,是人类生存发展的重要支柱和自然基础。森 林覆盖率常是衡量一个国家或地区经济发展水平和环境质量的一个重要 指标。这不仅因为森林生态系统具有重要的经济价值且又属于可更新资 源,而且在维持生态平衡和生物圈的正常功能上发挥着重要的作用 1.具有综合的环境效益:70年代,日本林业厅曾对森林生态系统的 环境效益进行过定量计算,其结果表明,日本森林一年内的贮水量达2300 亿吨,防止土沙流失量达57亿立方米,保持栖息鸟类100万只,供给氧 气5200吨,环境效益总价值达1200万亿日元。芬兰也有人曾对森林所 具有的社会效益价值与木材价值进行过估算,结果认为,芬兰森林的环境 保护价值是53亿马克,而木材的价值仅17亿马克,二者的比例为3:1 据美国的计算,森林的环境价值与木材价值之比为9:1。另外,森林生 态系统对于CO和O2在大气中的平衡起着调节作用。每公顷阔叶林,在 生长季节每天能通过光合作用吸收近1吨的CO,释放075吨的氧。能
世界上不同类型的森林生态系统，都是在一定地带中与其气候条件相 适应的产物。也就是说，森林生态系统的群落结构受不同纬度、经度地区 气候的影响，在山地还受海拔高度的影响。这方面的内容在第四章中已作 了介绍。我国森林生态系统的类型齐全，包括由热带雨林至亚寒带针叶林 的各种类型，这与我国地域辽阔、气候条件复杂多样有关。 （二）森林生态系统在维持生态平衡中的作用 森林是宝贵的自然资源，是人类生存发展的重要支柱和自然基础。森 林覆盖率常是衡量一个国家或地区经济发展水平和环境质量的一个重要 指标。这不仅因为森林生态系统具有重要的经济价值且又属于可更新资 源，而且在维持生态平衡和生物圈的正常功能上发挥着重要的作用。 1．具有综合的环境效益：70 年代，日本林业厅曾对森林生态系统的 环境效益进行过定量计算，其结果表明，日本森林一年内的贮水量达 2300 亿吨，防止土沙流失量达 57 亿立方米，保持栖息鸟类 100 万只，供给氧 气 5200 吨，环境效益总价值达 1200 万亿日元。芬兰也有人曾对森林所 具有的社会效益价值与木材价值进行过估算，结果认为，芬兰森林的环境 保护价值是 53 亿马克，而木材的价值仅 17 亿马克，二者的比例为 3∶1。 据美国的计算，森林的环境价值与木材价值之比为 9∶1。另外，森林生 态系统对于 CO2和 O2在大气中的平衡起着调节作用。每公顷阔叶林，在 生长季节每天能通过光合作用吸收近 1 吨的 CO2，释放 0.75 吨的氧。能