苔原帶,主要分布在亞歐大陸及北美大陸的最北部,以及北極圈內許多島嶼。這裡氣候嚴寒,冬季漫長多暴風雪,夏季短促,熱量不足,土壤凍結,沼澤化現象廣泛。
這些環境條件,不利於樹木生長,因而形成以苔蘚和地衣佔優勢的、無林的苔原帶;土壤屬於冰沼土;動物界比較單一,種數不多,特有馴鹿、旅鼠、北極狐等,夏季有大量鳥類在陡峭的海岸上棲息,形成「鳥市」。
中國不存在極地苔原,而在長白山(天池周圍)和阿爾泰山西北部的高山帶出現高山苔原,海拔分別在2100米和3000米以上。其中,長白山是溼潤高山苔原,阿爾泰山是乾燥高山苔原,乾燥到純粹的苔蘚地衣了。珠峰出現的地衣帶可認為是苔原帶。足夠高的山不一定會出現高山苔原帶如乞立馬扎羅山。有沒有要看氣候的乾濕程度或植物的生存環境。
苔原帶的定義如圖關鍵詞【地衣,溼潤】
高山草甸帶的定義:關鍵詞【乾旱,非地帶性】
極地苔原帶的植被類型具有下列特點:
①植物種類組成很貧乏,植物種的數目通常為100—200種;
②群落結構簡單,層次少且不明顯,其中蘚類地衣層在群落中起著特殊的作用;
③苔原植物通常為多年生。
④多數的種為常綠植物,包括貼地的針葉灌木,如矮檜、牙疙瘩等;
⑤多數植物矮生,如極柳;
⑥植物通常生長緩慢,極柳在一年中枝條增長僅l—5毫米。
⑦大多數是長日照植物,常具大型和鮮豔的花和花序。
除了極地苔原外,在中、低緯度的高山,森林界線以上和常年冰雪帶以下,往往有高山苔原,其自然特點與極地苔原相似。只是沒有極晝和極夜現象,並不普遍存在永凍層。
有觀測顯示,北極苔原帶的生態系統正因全球變暖而變化,一些地方已經出現森林,這種變化可能會進一步加劇全球變暖。研究人員調查了從俄羅斯西伯利亞到芬蘭的大片北極苔原帶現狀,對衛星圖像的分析顯示,在過去三四十年間,由於全球變暖,苔原帶的一些地區已經長出了高大的樹木,局部形成了森林。這些地方因為靠近北極而氣候寒冷,以前通常只有苔蘚等植物生長。
植被的變化會進一步對北極苔原帶的氣候造成影響,過去苔蘚類植物容易被冰雪覆蓋,苔原帶因此會反射較多的陽光。但出現森林後,成片的樹木會形成深色地表形態,吸收更多的太陽熱量,加劇當地的氣候變化。研究估計,北極苔原帶出現森林會使當地氣溫到本世紀末額外上升1到2攝氏度。
苔原帶,又稱凍原,分布於極地附近。在歐亞大陸北部和美洲北部佔據很大的面積,形成一個大致連續的地帶。因冰凍層接近地表,夏季水分不能下滲,土壤表層滯水,土溫更低,加以全年風速很大等,限制了喬木的生長。植被屬沼澤型,典型苔原植被由苔蘚、地衣、多年生草本和矮小灌木組成。中國部分高山存在苔原帶。
草甸 ,在適中的水分條件下發育起來的以多年生中生草本為主體的植被類型。草甸與草原的區別在於草原以旱生草本植物佔優勢,是半溼潤和半乾旱氣候條件下的地帶性植被;而一般的草甸屬於非地帶性植被,可出現在不同植被帶內.
在溼潤氣候區,草甸可以伴同針葉林或落葉闊葉林出現,草甸可以分布在山間低地;儘管草原帶和荒漠帶的氣候乾旱,大氣降水不足,但在地表徑流匯集的低洼地和地下水位較高之處仍可形成草甸。在熱帶、亞熱帶和溫帶的高山地區還能形成高寒草甸。因此,北自歐亞大陸和北美洲凍原帶,南至南極附近的島嶼上均有草甸出現。不過,典型的草甸在北半球的寒溫帶和溫帶分布特別廣泛。草甸在中國主要散布於東北、內蒙古、新疆和青藏高原,類型多樣,尤其是青藏高原上大面積的高寒草甸是中國植被的特點。
苔原帶的定義如圖:關鍵詞【地衣,溼潤】
高山草甸帶的定義:關鍵詞【乾旱,非地帶性】
從地貌上看,河漫灘是形成草甸的最佳地段。河漫灘經受河水的周期性浸淹、坡積水和地下水的灌溉、以及河流衝積——沉積物可起到施肥作用,從而,給草甸植物的生長發育提供了有利的生態條件。河漫灘草甸有時沿著河流延伸數十至數百公裡。不過,河漫灘的不同部位環境條件有些差異。例如,在北半球高緯度地區,近河床的河漫灘有地勢稍高的河岸沙堤,其基質疏鬆,根狀莖禾本科植物常常形成單優勢種的群落。中部河漫灘最寬,地下水位較高,以疏叢型禾本科植物為主,草高而密。近階地河漫灘較狹窄,地勢低,積水時間長,因而土壤質地細,屬於淤泥質,密叢型禾草和苔草常居優勢地位。
在衝積的裸地上,草甸的形成過程大致經歷以下3個連續的階段:
長根狀莖植物階段:在新衝積的沙質地幾無腐殖質,長根狀莖植物可以首先侵入和定居。其營養枝葉死亡後有機質開始積累,土壤表層逐漸緊實化,通氣性減弱。而長根狀莖植物要求土壤通氣良好,當土壤通氣性減弱以後,這些植物便開始從草群中減少,進而消失,逐漸被疏叢型植物代替。這一階段一般約在5~7年內完成。
疏叢型植物階段: 這類植物具有短的地下根莖,並不需要特別疏鬆的基質,疏叢型禾本科植物定居後,逐漸形成有草皮的地表,伴隨著有機殘落物增多,水分的流動受擋,空氣也只能在土壤表層中流通,有機質的分解主要在嫌氣條件下進行。於是,這樣的生態條件對疏叢型禾本科植物生長發育漸趨不利,後者不斷地被密叢型禾本科植物代替,這一階段一般大約持續數十年。
密叢型植物階段:這類植物的分櫱節位於地表面上,根系分布在空氣不足的土層中,每年生長的新芽和根,可以在嫌氣條件下發育良好。這一時期有機質的積累更為強烈,可能導致沼澤化。
在寒溫帶和溫帶的森林帶,由於氣候潮溼涼爽,草甸可經過沼澤化而逐步演變成沼澤。在草原帶,由於地表徑流匯水減少或地下水補給不足,導致旱生植物增加,草甸可經過草原化而逐步演變成草原。在荒漠帶的低洼匯水地段,由於蒸發量加大,土壤鹽分增多,鹽生草甸可被鹽生荒漠所代替。
按照草甸分布的地形部位將其分為河漫灘草甸、大陸草甸、低地草甸、亞高山草甸和高山草甸等
河漫灘草甸
由於受到周期性的洪水的影響,地下水位較低,加上可能出現的鹽漬化和人為幹擾的影響,河漫灘上通常無林。河漫灘草甸比較年輕。由於不同地形部位的溼度條件不同,草甸植被的群落類型也有所不同。在比較乾旱的地段以雙子葉植物佔優勢;在中度溼潤的地段通常是禾本科植物居多;在最溼潤的地段通常是苔草佔據優勢。
大陸草甸
主要分布在森林草原帶和落葉闊葉林帶,多系人為次生影響形成,常有草原成分參加進來。從生態類群來說,以中生和旱中生植物為主,同時混有中旱生和真旱生植物。
低地草甸
分布於地勢低洼,地下水位較淺的地方。由於地下水位較高,低地草甸常遭受沼澤化。
亞高山草甸
分布於山地森林上界附近的地段,種類組成豐富,有的以禾草為主,有的以雜類草為主,外貌華麗。草本層可有多個亞層,地表有地被層。
高山草甸
在我國又稱高寒草甸。由耐寒冷中生多年生草本植物佔優勢。草群低矮,結構簡單,層次劃分不明顯,一般僅具草本層,在比較溼潤的地方還有地被層,優勢種有嵩草屬、苔草屬、龍膽屬、蓼屬等。主要種類因適應寒冷氣候,具有叢生、蓮座狀、葉片小並被茸毛,生長期短,以營養繁殖為主的特點。
按草甸優勢植物的生態特性,可以分為:典型草甸、草原化草甸、沼澤化草甸、鹽生草甸和高寒草甸。典型草甸又稱真草甸,主要由典型中生植物組成,適生於中等溼度的生境。土壤為排水良好的黑土,富含有機質,排水良好。優勢植物以寬葉的中生的多種雜類草為主,外貌華麗,構成所謂的「五花草甸」。
草原化草甸
以旱中生植物為主,土壤為草甸黑土,集中分布在森林帶向草原帶的過渡地帶,也出現在草原帶內土壤水分條件較好的陰坡或寬谷低地上。東北大平原和內蒙古東部廣泛分布的羊草-雜類草草甸就是一個代表,草群茂密,總蓋度達70~90%,葉層高一般約50釐米。種的飽和度每平方米15~20種,混有多種中生雜類草,如地榆、五脈山黧豆、野火球、黃金菊、箭頭唐松草、蓬子菜等,但旱中生禾草——羊草在群落中仍起優勢作用,年產鮮草為每平方公裡300~600噸,優良牧草佔60~80%。羊草是上繁草,適於調製乾草,這類草甸是中國的最佳割草場之一。草原化草甸在西西伯利亞的森林草原帶也有廣泛分布,其代表植物為河岸生雀麥、沙生驢喜豆、六瓣蚊子草以及草甸鼠尾草等。此外,草原化草甸還見於北美洲的混合草原帶。
沼澤化草甸
在草群中混生有相當多的溼生草本植物,是草甸向沼澤過渡的類型。發育於地勢低洼、排水不暢、通氣不良的生境。在地下有永凍層的地區,水分不易下滲,土壤過度潮溼;或者在低溫的嫌氣條件下有機質又不易分解,於是產生了半泥炭化的腐殖質;在這樣的地段上常常形成沼澤化草甸。組成沼澤化草甸的植物種類相對貧乏,多由喜溼的莎草科植物佔居優勢地位。在溫帶的低地和河谷溼地,常由苔草和溼生雜類草構成沼澤化草甸,例如,以瘤囊苔草-小花地榆為優勢種的沼澤化草甸就廣泛分布在大、小興安嶺及長白山地上。另外,青藏高原的湖濱、山間盆地和高山冰川的前緣等地區海拔高,氣溫低,地下具有不透水的永凍層,土壤強度潛育化,地表經常處於過溼狀態,在這裡,莎草科的蒿草代替苔草形成沼澤化草甸,草質柔軟,適口性好,是高原和高山地區良好的季節性天然牧場。
鹽生草甸
由鹽中生草本植物組成,分布在具有不同程度鹽鹼化土壤的低地及海濱。表土含鹽分偏高,生境條件嚴酷,植物具備抗鹽的生態特性。有些植物的根系深,以躲避含鹽分高的表土,例如,大葉白麻、甘草、芨芨草等。有些植物的葉片多汁肉質化,例如幾種鹼蓬,鹽爪爪、西伯利亞蓼等;有些植物有泌鹽能力,以免體內積聚過多金屬離子,例如二色補血草、檉柳等。芨芨草草甸是鹽生草甸代表,廣布於歐亞大陸的草原帶和荒漠帶,在中國的內蒙古、寧夏、甘肅、青海和新疆等地分布很廣。這類草甸常常出現在幹河谷、古河灘和內陸湖盆四周的低平鹽鹼化灘地上,面積廣闊。芨芨草具有高大的株叢,叢冠徑130~200釐米,草高 100~200釐米,形成大的丘狀植叢,群落較稀疏,平均年產鮮草每平方公裡300~400噸。冬季大家畜採食其乾枯梢部,春季的初生綠葉為各種家畜所喜食,因此,芨芨草草甸在牧區廣泛被用作冬春季放牧場。
高寒草甸
在高山和高原的溼潤而寒冷的生境中,分布著溼冷中生草本植物,組成高寒草甸,它們也經受著生理性乾旱。大面積的高寒草甸分布在中國青藏高原的東部及其周圍的高山,例如祁連山、天山和橫斷山,是這些山地的植被垂直帶譜中的組成部分。高寒草甸的下部與高寒灌叢呈複合分布,上部與高寒墊狀植被接壤。一般海拔3500~5000米。分布界線從北向南逐漸升高。
高寒草甸的地勢高,日照強。風力大,氣溫低,最熱月份也有時出現霜凍。土層薄,在一定的深度下存在著永凍層,因此,高寒草甸植物的根系盤結形成堅實的「地毯式」草皮層,耐踐踏。草層低矮蓋度大。密叢型短根莖的小形嵩草屬植物是這裡的優勢種,例如矮小嵩草、矮生嵩草、線葉嵩草、禾葉嵩草等。黑褐苔草、珠芽蓼、圓穗蓼、高山龍膽、華麗風毛菊以及異花針茅等是習見的伴生種。這些植物大都具有低矮、被毛茸和營養繁殖力強等適應高寒氣候的生態習性。矮小嵩草高寒草甸分布最廣,草質營養豐富,適於牧養犛牛和藏羊。
草甸具有重要的利用價值,主要表現在以下方面:
(1)草甸是主要的飼料基地,淨初級生產力為7000-8000Kg/ha。可以用來放牧牲畜或用來收割牧草。
(2)草甸具有重要的水土保持作用,可以作為地表水的過濾器。
(3)草甸(特別是亞高山草甸)的美學價值高,具有重要的旅遊開發意義。
我國長白山的垂直帶譜及其山地苔原帶的分布如下:
苔原是在高緯或高山地區的以苔蘚和地衣植物為優勢的生態系統,地下有很厚的永凍層。溼潤的高山苔原如長白山高山苔原除了苔蘚和地衣,還有很多墊狀的種子植物,這樣它與高山草甸怎麼區分呢?最重要的區分不在於植物本身,而在於植物所處的環境,包括現生環境和歷史環境。長白山高山苔原不是高山草甸的理由有:①有多種冰緣地貌類型,形成苔原地貌綜合體。如古冰川遺蹟的研究表明曾經長白山雪線在現今其高山苔原之下,為日後高山苔原形成奠定了基礎②存在多年凍土(永凍土)③成土過程不同。高山草甸是生草化成土,而高山苔原是泥炭潛育化成土,成土過程以物理過程為主,生、化過程極其微弱。土壤剖面形態、結構、理化性質、成土年齡、發育特點等自成一體,形成山地苔原土。④生態環境也遠不同於高山草甸。