成層現象

成層現象,群落內不同生物類群占據不同的高度空間,它是各種群間和自然環境與種群之間相互競爭相互選擇的結果,是群落結構最直觀的基本特徵之一。

簡介

大多數群落的內部都有垂直分化現象,即不同的生物種出現於地面以上不同的高度和地面以下不同的深度,從而使整個群落在垂直方向上有上下層次的出現,即成層現象。群落的垂直結構主要指成層現象。以陸生群落為例,成層現象包括地面以上的層次和地面以下的分層。層的數目依群落類型不同有很大變動。森林的層次比草本植物群落的層次多,表現也最清楚。大多數溫帶森林至少有3-4個層。最上層是由高大的樹種構成的喬木層;喬木層之下尚有灌木層、草木層和由苔蘚地衣構成的地被層。在地面以下,由於各種植物根系所穿越的土壤深度不同,形成了與地上層相應的地下層。熱帶雨林的種類成分十分複雜,群落的層數也最多。多數農業植物群落僅有一個層。
群落成層現象的出現使生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數量,最充分地利用空間和營養物質,產生更多的生物物質。農業生產中的間作、套種和多層樓等,就是模擬天然植物群落的層性,在生產實踐中的一種創造性的套用。
群落的垂直結構,主要指群落分層現象。陸地群落的分層,與光的利用有關。層(layer)的分化主要決定於植物的生活型,因生活型決定了該種處於地面以上不同的高度和地面以下不同的深度;換句話說,陸生群落的成層結構是不同高度的植物或不同生活型的植物在空間上垂直排列的結果,水生群落則在水面以下不同深度分層排列。森林群落的林冠層吸收了大部分光輻射,往下光照強度漸減,並依次發展為林冠層、下木層、灌木層、草本層和地被層等層次。
成層性是植物群落結構的基本特徵之一,也是野外調查植被時首先觀察到的特徵。成層現象不僅表現在地上而且也表現在地下。一般講,溫帶夏綠闊葉林的地上成層現象最為明顯,寒溫帶針葉林的成層結構簡單,而熱帶森林的成層結構最為複雜。草本植物群落的結構就更為簡單了。

與高度

保護區常綠闊葉林群落外貌比較齊整,結構較為複雜,層次亦較明顯。基本上可分喬木、灌木和草本3層。喬木層高度12~23米不等,常含二至三亞層。第一亞層高20米左右,大多由多優勢種組成,較少以單優勢種組成,樹種有甜櫧、絲粟栲、木荷、米櫧等高大陽性喬木。樹冠傘形,比較連線而微有波狀起伏。第二亞層高8~15米,主要有建群種幼樹以及青岡、光葉石楠、南嶺栲、樹參、楊桐等構成。第三亞層高5~8米,由鹿角杜鵑、細齒柃、馬銀花等耐陰樹種構成。灌木層有的有時分層不明顯,一般含一至二亞層,高度1~3米,主要種類有腫節少穗竹、細齒柃、石斑木、粗葉木等。還有一些喬木的幼樹和藤木伴生在一起。草本層種類貧乏,常見種類僅有華裏白、狗脊蕨和幾種苔草等,以蕨類為主形成,或常在鬱閉林內缺少草本層,和上述形態反映出區內亞熱帶常綠闊葉林組成等生態特點。

針葉林的喬木層一般有二亞層,其高矮不等。針葉樹呈明顯的矮化狀態。南方鐵杉林喬木層高度可達20~25米,馬尾松林為15~20米,而黃山松林高度僅10~15米左右。灌木層高為3~5米,由一些闊葉耐陰樹種組成。草本層在馬尾松林內發育良好,以芒萁為主,雜生少量的芒,覆蓋度可達90%。黃山松林中草本層不發達,覆蓋度僅為5%。

針闊過渡林層次發育明顯,喬木層通常可分為三亞層。第一亞層高20~26米,以針葉樹為主。第二亞層高15~20米,主要組成種類有甜櫧、青岡、山櫻花、楓香、多脈青岡、木荷等闊葉樹種。第三亞層高8~15米,由一些闊葉耐陰喬木構成。其他層次與闊葉林大致相似。

中山山頂草甸的群落結構簡單,只有草本層的二亞層。上層以高大草本如沼原草、箱根野青茅、芒、野古草等組成,下層由菊科、莎草科等種類組成。

和年齡結構

1)成層現象
①分四層即喬木層、灌木層、草本層和死地被物層。又可按高度劃分亞層,同一層高度相差不應超過20%。
②林相:單層林,復層林。(人工、陽性)(混交、耐蔭)
復層林的主林冠層:主林冠破壞影響生態條件,造林經營時應注意樹種搭配及經營方法。主林冠層全部伐完,影響幼苗生長。
層間植物:藤本、熱帶雨林這種現象普遍
④根系的成層分布:受根系類型、土壤理化性質特點及水分營養狀況影響,營造混交林時應注意深淺根搭配。
2)林層的動態變化
森林群落中,各林層並不是固定不變的,由於各種植物的適應能力及與環境作用的特點不同,而使各林層在數量(種的)和結構上不斷發生變化。
植物競爭中進展種,消退種。
通過分層頻度調查與多樹種的生物學特性及立地條件系統分析,可研究林層動態,確定進展種和衰退種。
分層頻度法,高度指標,復層林分更新層,更替層,主林層。
進展種,衰退種,鞏固種、隨遇種。
頻度調查應與樹種生態特性和地理分布特性結合起來。如樹種來源、物候、分布方式、生長狀況、器官構造等。
3)年齡結構
森林的年齡結構是指組成森林主要樹種的林木在年齡階段上的分配狀況,常用齡級表示林分的年齡階段。針葉樹和硬闊葉樹20年為一個齡級,松類,軟闊葉樹和矮林10年,速生樹種以5年甚至以絕對年齡表示、竹林2年為一個齡級。
同齡林異齡林
年齡結構取決於樹種的生態學特性、立地條件以及森林發生的歷史過程。
天然混交林異齡林,同齡林過度階段,不穩定。
東北紅松林的異齡性。
同齡、異齡林之優缺點。
同齡林、幼齡林、中齡林、成過熟林。

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