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第5章 生命之树(3)

但是在热带地区,炎夏十分漫长,即使冬季气温亦较高,因此行道树多选用常绿树种,一年四季遮阳。在广州、南宁等华南地区的大城市里,马路两旁的行道树冠常已连接,使马路成了一条凉廊。榕树生长于热带地区,在热带和亚热带南部冬季温暖地区均可成活。雨季中由于气温高、湿度大,从树枝上下垂的气根生机旺盛,一旦到达地面,即在土中生根,逐渐变成真正的树干。由于这些次生树干的支撑,榕树枝干可以继续向横里生长,若干年后,一棵大榕树便可独树成林,甚至占地几亩。

(2)树木的分布间接影响温度的高低

“大树底下好乘凉”。炎热的夏季,树林里空气湿润、凉爽宜人,这是因为树木的蒸腾作用,能降低周围环境的温度;在冬天,植物能够阻滞寒风,能减缓降温过程。

季节不同,树林中气温变化规律也不同。冬季(12月至翌年2月),树林中气温全天比树林外气温高,但相差不大。春季(3~5月),白天树林中气温比树林外高,但夜间比树林外低。这是因为春季树木没有发叶,白天获得的太阳辐射较充足,加之林内乱流较弱,所以白天林内气温比林外高;夜间林冠上有冷空气下沉和林内乱流不强,因而气温比林外低。夏季和秋季(6~9月),白天因林冠稠密的树叶强烈地削弱了太阳辐射,林中所获得的热量较无林地少,加之森林总蒸发耗热较大,所以气温自然比林外低;夜间森林继续有蒸发耗热以及乱流较弱,因之气温仍旧比林外偏低。深秋因叶子脱落,林内与林外气温之差与春季相仿。

1.2.3树木与水分

水是树木生存的重要因子,它是组成树木的重要成分,树体内含水量为50%。只有在水的参与下,树木体内的生理活动才能正常进行,而水分不足,会加速树木的衰老。树木中的水主要来源于大气降水和地下水,在个别情况下,树木还可以利用微量的凝结水。水是通过不同质态、数量、持续时间这三个方面的变化对树木起作用的。水可呈多种质态,如固态水(雪、雹)、液态水(降水、灌水)和气态水(水蒸气、雾),不同质态水对树木的作用不同;数量,是指降水的多少;水的持续时间,是指干旱、降水、水淹等持续的天数。水的这三个方面对树木的生命活动影响重大,直接或间接影响树木的生长、开花和结果。

(1)降水直接影响树木的生长

如果温度条件可以满足树木生长的需要,那么树木究竟能否生长,以及长成什么样子,就要看降水量的多少了。

热带、亚热带和温带的干旱地区,就是由于水分的极度缺乏以至于不能生长树木及草类而成为荒漠的。在热带地区,如果雨季中雨量较少,例如非洲年降水量500~1000毫米的地区,会形成一种稀树草原景观,草原上稀稀拉拉地分布着一些较矮的乔木,一般具有伞状树冠,其中最著名的要算是猴面包树了。这种树树干粗壮,疏松的肉质树干内储存着大量水分。果实常重达数千克,淀粉质果肉可供食用,因此才有“猴面包”之称。

30°~40°纬度的大陆西岸,属地中海气候。这里冬季较温暖,树木可以照常生长。降水对树木的影响主要是因为降水和热量的季节匹配不当。地中海气候的雨季在冬季,夏季是旱季。这里的树木为了度过干旱的长夏,森林不密,树木不高,树叶坚硬呈革质,有的长有许多茸毛,没有光泽,称为硬叶常绿林。橄榄是地中海气候最重要的经济林木。

海拔较高、范围较大的山区,其各处的植被景观相差很大。这主要是由于地形和海拔高度的不同引起降水量巨大差异所造成的。降水量一般随海拔高度升高而增加。因此在最典型的情况下,可以发生山麓荒漠而高山上有森林的奇景,例如中国天山北坡、祁连山北坡等就有这种情况出现。

迎风坡降水量常比背风坡多得多,因而山区迎背风坡植被景观也有很大的差异。例如位于热带季风区中的柬埔寨西南部,面迎西南季风的豆蔻山脉西南坡年降水量可以多达3000毫米以上,最多雨的卜哥山甚至可以超过5000毫米,因而西南坡上均为热带雨林景观,树木分层,林中藤本和攀援植物极多;但是背风东北坡(包括首都金边地区)由于地形影响,年降水量大为减少,仅有1000~2000毫米,因此林相稀疏,树种单一,而且到了旱季后期,植物为了自我保护,减少高温下的大量水分散失,竟然掉光了一身树叶(树木不是冬季而是春季落叶),可是它仍然是乔木!在中国西双版纳,可以看到冬春旱季中橡胶林内叶落满地、枝上树叶稀疏的情况。当背风坡降水量减少到临界值以下时,植被景观也可发生质变。例如中国大兴安岭东坡,面迎太平洋,年降水量450~500毫米,温带森林满坡;可是背风西坡年降水量减少到250~300毫米,因而草原无际,淹没牛羊,遂有“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”的景观。世界上甚至也有迎风坡是森林而背风坡为荒漠、半荒漠的极端情况,例如南北美洲的西海岸山脉。

(2)森林是绿色海洋

林区的气候类似海洋,故有“绿色海洋”之称。森林,特别是原始森林,成立体结构,高大树木、低矮灌木、地面草木、菌类植物共存,对水蒸气的捕获能力强,当这些水蒸气凝结后降水落到地面上时,就相当于降水。在我国南部地区,林区烟雾缭绕,此种捕水能力不容小觑。由于水比热容较大,云雾存在减少了地面的蒸发,单就云雾林所捕获的水分来说,超过了其蒸散量,即增加了降水。植树造林能够增加降水,森林吸收深层土壤水分,通过树木的蒸腾作用把水蒸气随大气运输出森林之外,其中相当大一部分在林区附近凝结成雨,增加降水。

1.2.4树木与风

(1)风可影响树木的外形

一般说来,风并不影响树木的生存,主要只影响其外形。随着风速的增大,如果各种风向机会均等,一般来说也不会对树形发生重大影响,与静风环境相比,仅仅是树冠稍会有不同程度地减小罢了。但是当风向比较单一,即当地只有一种盛行风向时情况就不同了。树木面迎盛行风向的一侧由于经常承受较大的风速,水分蒸发大大加速而使新生枝芽生长缓慢甚至枯萎;而背风的一侧仍能继续生长,从而使树形发生不对称,气候学上称之为风成偏形树。有些偏形树很像倒放的扫帚,帚尖指向盛行风吹去的那个方向,成为活的气候风向标。一般说来,除了盛行风频率特别高的信风带和西风带中的有些地区外,世界上其他地区一般只有在狭谷或风口处才会有偏形树存在。

(2)树木可有效减少风害

防风林是利用森林的防护、绿化、净化、防风固沙、水土保持、涵养水源等功能,以防御自然灾害、维护基础设施、保护生产、改善环境和维持生态平衡等为主要目的的森林群落。防风林对于恢复我国“三北”地区的自然生态平衡,减缓风沙和水土流失的严重威胁,缓解能源短缺,保障工农业生产和经济建设等都具有十分重要的作用。

在森林表面以上,风速一方面受林冠粗糙起伏的影响有所削弱,另一方面由于气流受到压缩而得到增强,总的效应使森林中比开阔地同样高度的风速有所增强。气流越过森林时,在森林上方几百米的高度上都能出现乱流加强的现象。森林中风速在垂直方向上随高度变化不大。当森林上方的风速为4米/秒时,秋季长满叶簇的林中风速比春季未长新叶的林中风速要小0.4~1米/秒;在长满叶子的林冠层中部风速出现最小值,而在林冠之下的树干处风速有所增大。后者在林下无灌木层的疏林中更为明显。事实上这与有作物的农田中的风速垂直分布是相似的。林中风速的水平分布在森林中由林缘向内,随着距离的不断增加,风速逐渐减弱。森林密度的不同,对林内风速减弱的程度是不一样的。有关专家研究指出,阔叶林中2米高度风速与空旷平地上的风速的比值,在稀疏的森林中,冬季(脱叶)为0.4~0.6,夏季为0.3~0.4,在稠密的森林中,冬季为0.2~0.3,夏季为0.1~0.2。此外,风和日丽的时候,森林与邻近的空旷地之间易形成弱的局地环流。白天,在林冠高度以上气流从空旷地流向温度较高的林冠,地面上的气流则从森林流向空旷地。夜间相反。森林面积越大,这种局地环流越明显。