植物原料水解

[拼音]:senlin

[英文]:forest

以喬木為主體的植被型別。據中國東漢許慎著《說文解字》載“平土有叢木曰林”;森為“多木貌”,指生長著的大片樹木。俄國林學家 Γ.Ф.莫羅佐夫 1903年認為森林是林木、伴生植物、動物及其與環境的綜合體。隨著生物學、生態學和林學的發展,對森林的認識又超過了上述範圍。森林群落學、地植物學、植被學著眼於森林生物組成的植物區系和外貌結構,稱為森林植物群落。生態學著重研究森林的結構(組成成分和配置關係)和功能(能量轉換和物質迴圈)、即森林生態系統。林業經營上則較重視森林的經濟效益,把它看作是可再生的自然資源實體。全面認識森林的效益(經濟效益和社會效益),加以積極保護、合理開發、綜合利用和永續經營,對於社會物質生產的發展和人類精神文化生活的提高有重大意義。

演化史

根據地史記載,現代森林的形成和發展,經歷了一個漫長的演化過程,可分為3個階段:

(1)蕨類古裸子植物階段:在晚古生代的石炭紀(3.5億~2.85億年前)和二疊紀(2.85億~2.30億年前),由蕨類植物的喬木、灌木和草本植物組成大面積的濱海和內陸沼澤森林。其中鱗木和封印木高可達20~40米,徑1~3米,是石炭紀重要的造煤植物。現在熱帶地區還有孑遺的樹蕨。

(2)裸子植物階段:中生代的晚三疊紀(2.3億~1.95億年前)、侏羅紀 (1.95億~1.37億年前)和白堊紀(1.37億~0.7億年前)為裸子植物的全盛時期。蘇鐵、本內蘇鐵、銀杏和松柏類形成地球陸地上大面積的裸子植物林和針葉林。現在世界上尚存裸子植物近800種,中國有230多種,廣泛分佈於寒帶、溫帶、亞熱帶、熱帶的丘陵山地。其中有許多是第三紀前後的孑遺樹種,如銀杏、銀杉、水杉、油杉、杉木、紅杉、紅豆杉、金錢松等。

(3)被子植物階段:在中生代的晚白堊期及新生代的第三紀(約3000萬~2000萬年前),被子植物的喬木、灌木、草本相繼大量出現,遍及地球陸地,形成各種型別的森林,直至現在仍為最優勢、最穩定的植物群落。中國有木本植物8000餘種,喬木2000多種,是世界上森林樹種最豐富的國家之一。

分類

森林按其在陸地上的分佈,可分為針葉林、針葉落葉闊葉混交林、落葉闊葉林、常綠闊葉林、熱帶雨林、熱帶季雨林、紅樹林、珊瑚島常綠林、稀樹草原和灌木林。在森林群落型別學中,按不同的分類系統,可劃分出各種地域性的群系(一個區域性的頂極森林群落)、群叢(具有一定植物區系組成的森林群落)或林型。按發育演替又可分為天然林、次生林和人工林。按起源可劃分為實生林和萌芽林(無性繁殖林)。森林經理上將樹種、測樹因子、組成結構、年齡等基本一致,且與鄰的森林有明顯區別的森林地段稱為林分。按樹種組成可分為純林和混交林。按效益可分為用材林、防護林、薪炭林、經濟林和特種用途林等。按作業法可分為喬林、中林和矮林;按林齡可分為幼林、中齡林、成熟林和過熟林;按年齡結構可分為同齡林和異齡林等。

特點

森林不同於其他植被型別,具有以下特點:

(1)分佈範圍廣。森林約佔陸地面積的32.3%(見森林地理)。由落葉或常綠以及具有耐寒、 耐旱、耐鹽鹼或耐水溼等不同特性的樹種形成的各種型別的森林(天然林和人工林),分佈在寒帶、溫帶、亞熱帶、熱帶的山區、丘陵、平地,甚至沼澤、海塗灘地等地方。森林樹種是植物界中最大的植物。由優勢木構成的林冠表層一般高出地面十數米、數十米,甚至上百米。其強大的根系深入地下數米至十數米。一片森林的覆蓋面積,可從數公頃至萬公頃以上。

(2)物種豐富,層次結構複雜。森林中除建群種外,還有大量的植物包括各種喬木、亞喬木、藤本、灌木、草本、菌類、苔蘚、地衣等(見森林植物)。森林動物從獸類、鳥類到兩棲類、爬蟲、線蟲、昆蟲,以及微生物等,不僅種類繁多,而且個體數量大,是森林中最活躍的成分。森林植物的層次結構從上到下,可分喬木層、亞喬木層、下木層、灌木層、草本層、苔蘚地衣層,以及跨越各層的層外植物垂直面和零星塊、片等。它們具有不同的耐蔭能力和水溼要求,各按其生態特點分別分佈於相應的林內空間小生境或層片。從朝生暮死的低等植物到壽命最長的喬木樹種,年齡結構幅度廣,季相變化大。因此形成複雜、穩定、壯美的自然景觀。

(3)生命週期和演替系列都很長。森林的主體成分──樹木的壽命可長達數十年、數百年甚至上千年。森林的演替系列也是植物群落中最長的。從原生演替的先鋒樹種(灌木)開始,經歷發展強化階段和相對穩定的亞頂極階段,到成熟穩定的頂極階段,通常要經過百年以上。如加先鋒樹種階段的先期部分,則階段更多,過程更長。即使在外力干擾後的次生接替,其一次樹種更替的自然過程也要數十年。在階段之間有相對的穩定。演替階段越高,穩定性越大(見森林演替)。

(4)生產率高,物能流動系統完整。森林由於具有高大而多層的枝葉分佈,其光能利用率達1.6~3.5%,遠遠高於其他植物群落(見光合作用、光合生產潛力)。森林每年所固定的總能量佔陸地生物每年固定的總能量的63%。森林的生物產量在所有植物群落中最多,是最大的自然物能儲存庫。同時,森林作為一個陸地生態系統,還具有最完善的營養級體系,即從生產者(森林綠色植物)、消費者(包括草食動物、肉食動物、雜食動物以及寄生和腐生動物)到分解者全過程完整的食物網路和典型的生態金字塔。

(5)用途多、效益大。森林物種(植物、動物)能持續地提供多種產品,包括木材、能源物質、動植物林副產品、化工醫藥資源等。同時在涵養水源、改善水質、保持水土、減輕自然災害、調節溫度和溼度、淨化空氣、減弱噪聲、美化環境,以及對野生動物的保護等方面所提供的生態效益和社會效益也都遠遠超過其他陸生種群(見森林效益)。

參考書目

戴明勳等編:《古生物地層學》,煤炭工業出版社,北京,1985。

S.H.Spuerr,B.V.Barnes,Forest Ecology, 3rd ed.,John Wiley and Sons,New York,1980.

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