(二)森林生物对极端温度的适应
1、生物对低温的适应(形态、生理、行为)
树种对低温忍耐和抵抗的特性称为树种的耐寒性。长期生活在低温环境中的植物通过自然选择,在形态、生理和行为方面表现出很多明显的适应特征。
树木的耐寒性随树木的年龄、树木部位及土壤养分而变化
(1)植物的适应
形态上 ,叶片表面有油类物质;芽具鳞片;体表具蜡粉和密毛;矮小。
生理上 ,水分降低,糖、脂、色素增加,以降低细胞冰点;吸收光谱增宽,能吸收红外线。
2、对高温的适应
(1)植物:
形态上,某些植物生有密绒毛和鳞片,体呈白色,可反射部分光线;叶片垂直排列;木栓层厚。
生理上,含水少,糖、盐浓度高;蒸腾作用旺盛。
(2)动物:形态上,难以奏效。生理上,放松对恒温的要求,提高体温。行为上,夜出加穴居。
十四、不同形态的水及其生态作用
(一)水分在植物体内的重要意义
1、水分是构成植物体的主要成份之一。
2、水分是植物代谢作用过程的反应物质
3、水分是植物对物质吸收和运输的溶剂
4、水分能保持植物的固有姿态
5、植物体内水分通过蒸腾散失过程,可以降低植物体温
6、水分影响植物器官生长分配,一般说来生境水分越缺乏,植物根系越发达。
(二)不同形态水的生态作用(植物体外的水)
1、降雨的生态作用
(1)降雨是林地上土壤水分的主要来源。
(2)降雨量的多少往往决定了植被类型的分布
(3)降雨的分配形式不同产生不同的影响(季节分配)
(4)雨量的年变率和月变率对植物有重要影响。
(5)降雨强度:大雨或暴雨提供给植物可利用水的比例较少而小雨较多。
(6)降雨影响植物开花结实,绵绵细雨不利于花粉传播,而暴雨导致花蕾被打落。
(7)生长期内降水量与树木的直径生长呈正相关。
2、固态水的生态作用
降雪:补充土壤水分、保温等。
机械伤害(雪折、雪倒和雪压)(冰雹)
3、气态水的生态作用:(云、雾)
相对湿度过高,不利于树木传播花粉,易引起病害。
相对湿度是森林火灾危险性等级的重要指标,当降低到40-50%以下,森林火灾危险性增大。
• 干旱区雾、露水可缓和干旱引起的植物枯萎,对沙生植物生长尤为重要。
十五、森林对水分的影响
(一)直接参与水分的小循环
森林中水分的小循环是在土壤-森林-大气系统中进行的。水循环的两种形式:降水和蒸发
(二)对降水进行再分配
降水经过林林冠后分为1、穿透雨2、滴落3、茎流或树干流4森冠截留5、蒸发散6、地表径流
(三)、可以在一定程度上增加水平降水量
(四)、森林具有减少地表径流的作用(森林涵养水源保持水土的理论依据)
1、林冠对水分的截留,避免了雨水对土壤的直接冲刷有利于水分的下渗。
2、林内死地被物层能吸收大量降水(吸水可达自重的40%-260%)
3、森林土壤疏松,孔隙多,富含有机质和腐殖质,水分容易被吸收和入渗
4、树干及林下植物、地被物对降水的阻挡,使水分流动缓慢,促进水分下渗,减弱地表径流
5、森林植物纵横交错的庞大根系网络对土壤的固结作用,提高了森林土壤抗冲刷的能力。
(五)、森林内空气湿度较大
(六)、显著减少地表蒸发
(七)、林地的蒸腾作用较强
(八)、降水通过林冠后水质发生变化(淋洗养分,林内雨含有较多养分)
十六、土壤的生态意义
(一)、森林土壤的物理性质及其生态作用
1、母岩:
2、土壤厚度
影响森林组成、结构、林木的生长和森林的生产力。
3、质地与结构
根据质地将土壤分为:砂土、壤土、粘土。
不同质地的土壤在养分和水分的保持及通气性方面具有明显不同,影响林木根系的生长和分布。
团粒结构是林木生长最好的土壤结构形态。
4、土壤水分和空气
(1)土壤水分
土壤水分不足影响幼苗的存活和树木高、径生长;
土壤水分过多,尤其是地下水位过高,会使土壤缺乏O2和提高CO2含量,阻碍根呼吸和吸收养分。(根膝)
2)土壤空气
土壤中,植物根系、动物和微生物的呼吸作用和有机质的分解,不断消耗O2,放出CO2,使土壤空气中O2和CO2的含量明显不同于大气,使土壤空气中O2少,CO2多。
影响根系呼吸及生理活动、土壤微生物的种类、数量及分解活动。
土壤积水和通气不良时,土壤中CO2含量增至10%左右时,会产生毒害作用。同时, O2含量下降。 O2 含量下降到10%左右,根系活动开始衰退。
具有团粒结构的土壤能调节水、气和微生物之间的关系
5、土壤温度
土壤温度的变化规律:日变化、季节变化、空间上的垂直变化。35-100cm深度以下无昼夜变化,30m以下无季节变化。
土壤温度的生态作用:
1)影响根系的生长和形态
2)影响根系对水分的吸收
植物从温暖土壤中吸水要比冷凉土中吸水更容易。不同区域的植物的温度下限存在差异。
(二)、土壤化学性质对森林生物的影响
〈一〉酸碱度(pH值)
1.土壤酸碱度的影响
1)影响矿质元素的有效性(pH值6.5-7.5,P的有效性最大)
2)影响微生物的活动
3)影响植物的生长。
pH值小于3.5或高于9,多数植物根细胞的原生质受到损害。
2、植物对酸碱度的适应
针叶林下土壤的酸性较强,阔叶林下的土壤酸性较弱,反映了森林群落的树种组成对土壤的pH值有影响。
〈二〉土壤营养元素
1.土壤养分元素的来源:
(1)土壤的矿物质和土壤有机质