书城科普透视地球
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第21章 生态地球(4)

干旱中纬度带的最大地域分布在欧亚大陆和北美的中西部,面积1650万km2,约占地球陆地面积的11.1%。干旱中纬度带按照内部的干燥程度与之相适应的植被群系,又可细分为植被期降水量达到100mm的森林草原、高原草原、混合草原或旱作农业(小麦)区,植被期降水量小于100mm的区域为半荒漠的干旱草原、贫杂类草草原,降水量50mm以下的只能发育荒漠草原或沙漠绿洲。地球上的干旱地带(包括热带、亚热带沙漠)都是农业生产收益低微之地。以农艺学的干旱界限,年降水量在250~350mm适宜粗放的牧业生产,350~750mm的可用于种植型旱作农业。而几乎干旱中纬度带的草原全部都被人类用于牧场或种植业经营,原本成群的大型食草类动物濒临绝境。可以说,干旱草原的原始生态系统为人类的营养供应特别是对偏远地区的奉献做出了极大的牺牲。

4.3.3终年与冬季湿润的亚热带生态带

地中海式的冬季湿润亚热带是世界上最小的生态带,总面积250万km2,约占地球陆地面积的1.7%,且呈离散分布在南北半球30°~45°之间的5个相互孤立的区域。即地中海地区、北美圣弗朗西斯科、南美圣地亚哥、南非开普敦和澳大利亚南部。每当夏季受到副热带-热带边缘高压的影响,辐射和干燥天气占主导地位。冬季则相反,随着辐射和气压带的位移而穿插发生中纬度带气旋天气,随之与锋面有关的天气条件改变了降水量(同常年均降水量向极地方向增加),最大降水量可达800~900mm。干旱期的夏季雨量稀少,但平均温度在18~20℃,只有在远达内陆的地中海地区才会出现炎热的夏天。这样的环境为冬季湿润的亚热带特征性的硬叶高位芽植物适宜的分布范围,在人类入侵之前这里原本可能以常绿硬叶林占优势,随后向禾草草原或灌丛草原退化。

终年湿润亚热带的分布亦呈离散状态,所处位置在南北半球25°~35°,如北美的新奥尔良、南美的布宜诺斯艾利斯、南非的西南海岸、中国的秦岭以南至日本的东京到琉球群岛,还有澳大利亚的布里斯班到新西兰的北部,总面积600万km2,约占地球陆地面积的4%。终年湿润亚热带气候具有东西不对称性雨季风效应,尤其是夏季,热低压和季风槽、含水汽的海洋汽团从东移向内陆,对流过程经过大陆能够形成强烈的降水,随着与沿海距离的拉大而汽团变得干燥,降水活动逐渐减少。冬季降水与冷空气入侵有关,在北半球冷空气来自于极地地区的冷高压,并以降雪的形式出现但无积雪覆盖。终年湿润亚热带气候比较温和,很少发生霜冻现象,植物休眠期不明显。因此,潜在的天然植被存在于沿海地带或迎风坡面的亚热带雨林。随着降水量的减少,从最初的常绿湿润森林或常绿月桂型林向阔叶落叶季风林或干旱林转化,有些地方(阿根廷的潘帕高原)可能出现高原草原带取代森林的地带。终年湿润亚热带所包含的大多数地区属于人口密集、经济高度发达的区域,自然生态景观遭受到强烈的挤压和扼制,并为文化景观所取代。

热带-亚热带干旱带类似于干旱中纬度带,除包括荒漠与半荒漠地外,还包括与之相邻的雨量较多的半干旱过渡地区。与热带之间的过渡为夏季湿润的多刺草原和多刺稀疏草原,与亚热带过渡的是冬季湿润禾草草原或灌木草原。热带-亚热带干旱带分布广泛,如北非、中东、澳大利亚中部和南非、南北美洲东南部内陆,总面积3100万km2,约占地球陆地面积的20.8%。这里的荒漠地带年降水量在100~125mm,半荒漠-稀树草原地带年降水量在200~250mm。干旱和植被贫乏有利于沙漠化的进程,热带-亚热带干旱带有3/5的区域被荒漠或半荒漠所占据。

4.3.4终年与夏季湿润的热带生态带

夏季湿润热带延伸至赤道附近的雨林和南北回归线附近的中美洲加勒比地区、南美洲中部、非洲的达喀尔-喀什穆以南、印巴次大陆和中南半岛一带,总面积大约为2500万km2,约占地球陆地面积的16.0%。夏季湿润热带常称为干旱交替的热带,全年平均温度在18℃,雨季开始达到最高值40℃,冬季干旱期可持续2.5~7.5个月,雨季的几个月份中年降落的雨量为500~1500mm。夏季湿润热带植被群系被概括在稀树草原的大概念之下,如乔木稀树草原、灌木稀树草原、禾草稀树草原,相应的稀树草原气候作为这个区域的的通用同义词。根据雨季的持续期和平均年生产率可将其划分为“干旱稀树草原地带”和“湿润稀树草原”,英语地区广泛使用的名词为干旱富营养萨旺纳群落和湿润贫营养萨旺纳群落。禾草层密闭是这一区系的特征,而与此相反的从无草林地到有稀疏林木多由于火灾、伐木、放牧导致的后果,不存在非生物区位因素的关联。丰富的昆虫区系和蜘蛛类区系是这一生态带的特征,尤其是白蚁铸就的密集成群的巢穴成为该区的一大景观。爬行类、哺乳类和鸟类的个体数量也相当丰富,在非洲的稀树草原许多地方保存有极其独特的野生生物世界。

终年湿润热带主要分布在赤道附近,可延伸至冬季信风或季风降雨可到达的地区(超过南北纬度20°),如南美洲北部、非洲中部及东南亚地区,总面积合计达1250万km2,约占地球陆地面积的8.4%。终年湿润热带气候,是一种独特的全年连续的一致性为特征,尤其在赤道附近形成一个无明显季节的地带。这里一年到头日平均气温为25~27℃,温度日变化值大于年波动值,故又有温度的和太阳能的“日周期性气候”之说。这里年降水量在2000~4000mm,每年有两次(发生在4月和8月)季节性降水高峰(双雨季),但缺少降水的月份极少超过3个月,植物因此可能全年持续生长,具有代表性的地带性植物群系是“常绿热带低地雨林”。热带雨林具有巨大的物种丰度,超过1/3的全球所有已知的植物物种都属于热带雨林区系,还有高物种的多样性、植物群落的高密度、叶覆盖的多层性,因此热带雨林的初级生产量超过所有其他地带的植物群系。由于热带雨林生境较稳定、食物供应异常之高,动物物种的丰度可能超过植物物种丰度,特别是对陆生变温爬行动物、两栖动物和不能控温的爬行类来说,外部恒定的温、湿度环境条件是非常有益的。

从地壳构造运动控制下的大地地貌格局,到地貌格局影响下的气候分带,区域景观生态的形成是地球内外动力相互作用力在表层的自然显现。而自从人类出现以后,作为生产者的自然界与消费者的生物界,和维持生产与消费平衡的生态环境之间的物质迁移、能量转换、生态演替过程发生着重大变化。地球的原始生态景观系统正在消失,生态系统的多元性和生物界的多样性正向演替正在发生逆转。如今的天空已不再像当初那样的莹莹之蓝,水也不再有当初那么的灵灵之清,河流在收拢肢体、森林在萎缩身躯,雾霾不时地降临人间、封锁大地,犹如重病缠身的地球在颤动、在呻吟……4.4生态环境恶化——正在失去平衡的地球迄今为止,地球已经度过了漫长的46亿年的演化历程。历经水与火的洗礼、断山裂海的考验,在地貌更新、催生矿床、萌发生命的同时,为迎接人的到来准备了充足的资源、缔造了优越的生态环境。可以毫不夸张地说,生我们人类者是地球,养我们人类者还是地球。人类像偎依在母亲身旁、贪婪地吮吸着母亲乳汁的孩子一样,在地球的怀抱里无忧无虑地度过了上百万年。在这短短的百万年里,人类逐渐成为继恐龙种群之后的地球第二任“霸主”,人类毫无顾忌地对地球的肆意索取,致使地球的环境走向逆向演替的不寻常之路,资源接近枯竭、生态系统正在失去平衡。基于遵循系统整体优化、循环再生和区域分异的原则,为合理开发利用自然资源、不断提高生产力水平、保护与建设生态环境提供理论方法和科学依据,国际学术界所关注的景观生态系统研究,就是要探求合理利用、保护和管理的途径与措施,解决发展与保护、经济与生态之间的矛盾,促进生态经济可持续发展。