（四）凋落物的分解
凋落物分解和养分的释放是森林生物地球化学循环中最重要的一环分解过快或过慢对森林生长都不利。
思考：热带雨林生产力高，生长快，但也最脆弱，为什么？ （五）林下植被的作用
林下植被的凋落物含有相当高的养分，一般有利于森林死地被物的分解，从而提高土壤肥力。因此，林下保持一定数量的灌木、杂草以及苔藓，将会对森林的生产力起到有益的作用。
思考：除此之外，林下植被还有哪些作用？ （六）养分元素的直接循环
四、生物化学循环(biochemical cycles)
指养分在生物体内的再分配，也是植物保存养分的重要途径。 五 几种主要元素的循环 （一）水循环 （二）碳循环 （三）氮循环 ( 四) 磷循环 （五）硫循环
碳循环 (Carbon cycles)
从大气中的CO2储库开始，绿色植物（生产者）在光合作用时，把碳从大气中取出，结合到碳水化合物中的分子中，然后，经过消费者和分解者，在呼吸和残体腐烂分解时，再回到大气。
全球储存碳的数量约26×1018吨，但绝大部分以碳酸盐形式禁锢在岩石圈中。只有极少量碳参与经常性流动和圈层间的交换。 各类生态系统固定碳的速率差别很大。 全世界森林的储碳量为4000-5000亿吨。
全球的植被和海洋是大气中CO2两个重要的调节器。
大气中CO2浓度增加时，会有更多气体溶于海水，相反，大气CO2减少，海水中CO2又返回大气。
然而由于人类活动大量排放CO2 ，森林植被的严重破坏和减少，大气中CO2浓度正逐步提高，并产生“温室效应”。 思考：
? 森林都吸收CO2吗？
? 气候变暖后，森林起到什么作用？
有些学者指出，大气CO2含量增加对植物会产生良好的影响，你认为如何？
氮循环 (Nitrogen cycles)
? 大气是主要的氮库，大气体积的78%为分子态氮。 ? 生态系统氮的来源：
? 雷电：把大气中的氮，氧化成硝酸盐及其它含氮的氧化物，再由降水带入土壤，参与氮
的循环。
? 生物固氮：固氮细菌从土壤和大气中吸收氮素。 ? 工业固氮：如化肥厂。
磷循环 (Phosphorus cycles)
? 磷的主要来源：磷酸盐岩石和沉积物、鸟粪、动物骨骼等。
? 磷在生物中含量少，但绝不可缺少。由于磷的难溶性，往往是植物生产力的主要限制因
素。如果适当增加土壤中可利用的磷肥，大多数陆地生态系统的生产力，便可能明显增加。
? 磷在江河及湖泊中的含量是有限的，我国南方红黄壤地区土壤中普遍缺磷。在生物圈中
磷的数量正在减少，很多磷进入海洋沉积起来。
? 然而，一旦江河、湖泊中磷含量提高，会引起藻类暴长。出现“富营养化”。
硫循环 (Sulfur cycles)
? 硫的主要储库：硫酸盐如石膏，也有少量存在于大气，主要是SO2和H2S。 ? 硫的来源：沉积岩石的风化、化石燃料（特别是煤）的燃烧、火山喷发和有机物的分解。 ? 硫的沉积循环：硫酸盐的侵蚀和风化，土壤中的硫酸盐被淋溶掉或被微生物还原。 ? 硫的气态循环：大气中的硫主要是SO2和H2S。前者产生于火山喷发和细菌的还原，
后者产生于化石燃料的燃烧。大气中硫的化合物通常很快氧化成亚硫酸盐和硫酸盐，被雨水带回土壤。
? 大气中亚硫酸盐和硫酸盐能与雨水结合形成硫酸，造成酸雨危害。
六 森林生态系统生物地球化学循环的效能
? 未经干扰的天然森林生态系统内，养分能够有效地积累和保存。 ? 贫养土地上森林对养分的保持能力可以补充养分不足的问题。 ? 世界各地许多森林溪流水的共同特点是，养分含量极低。
森林生物地球化学循环的效能，为当前的环境问题提供一种可能的解决办法。
七 森林经营对森林生物地球化学循环的影响
? 经营措施可以有利于养分循环和增加养分的有效性或者造成养分的损失
? “全树利用”表面上是对林地生物量的充分利用，是一种节约的措施，然而却造成林
地养分的巨大损失，完全破坏了森林的生物地球化学循环。
? 据研究温带森林，如按中等或较长的轮伐期（80-120年）并采用干材采伐方式，对林
地养分的损失量不大。
Summary
陆地生态系统中，养分元素的循环分为：
地球化学循环、生物地球化学循环、生物化学循环。
生态系统内部演化的过程，总是向着保持和贮存养分的方向发展。 森林中养分的管理主要是靠森林的自肥和永续。 为了保持森林的高产和永续经营，需要维护好森林生态系统内的生物地球化学循环，才能有效地保留现有养分不遭损失。
思考：What Is Causing Acid Rain and Global Warming?
第四章 太阳辐射
一、太阳辐射特性及时空变化
二、太阳辐射光谱的生态效应 三、太阳辐射强度的生态效应 四、太阳辐射时间的生态效应 五、光因子在林业中的重要性 六、小结
一、太阳辐射特性及时空变化 太阳以电磁波形式发射辐射能。
太阳辐射能的40-50%是可见光谱，其余大部分是红外线，紫外线较少。
影响太阳辐射的因素： ? 太阳高度角 ? 纬度 ? 海拔 ? 坡向
二、太阳辐射光谱的生态效应
太阳辐射主要成分：紫外线、可见光和红外线 生态作用： 1 光合作用：
生理有效辐射：太阳连续光谱中，植物光合作用利用和色素吸收，具有生理活性的波段称生理有效辐射。
生理有效辐射中，红、橙光是被叶绿素吸收最多的部分，具有最大的光合活性。蓝紫光也能被叶绿素、类胡罗卜素所吸收。 绿光为生理无效光 2 对植物形态的作用：
短波光，如蓝紫光、紫外线，能抑制植物的伸长生长，而使植物形成矮粗的形态。 紫外线能促进花青素的形成。
波长短于290nm的紫外线对生物具有伤害作用，被大气O3层吸收。 长波光，如红光、红外线，有促进延长生长的作用。 3 对植物光合作用产物的影响：
当使短波光占优势并增多氮素营养时，促使碳素朝向氨基酸和蛋白质的合成。
当提高光强度并使长波光占优势时，碳素向糖类的转变的过程加强，从而促进糖类的合成。 三、太阳辐射强度的生态效应 光照强度的表示：J／m2·min （一）光强对光合作用的影响
光饱和点：光照强度增加到一定程度后，光合作用增加的幅度逐渐减慢，最后不再随光强而增加，这时的光照强度为光饱和点。
光补偿点：当光合作用固定的CO2恰与呼吸作用释放的CO2相等时的光照强度。 （二）光强对形态的影响 光照不足时植物形态：
黄化：节间长，叶子不发达，侧枝不发育，植物体水分含量高，细胞壁很薄，机械组织和维管束分化很差。
光照较强时：
树干较粗，尖削度大，机械组织发达，分枝多，树冠庞大。
叶的细胞和气孔通常小而多，细胞壁与角质层厚，叶片硬，叶绿素较少。 根系发达，分布较深。
提示：光照过强也是红松主干分叉的重要原因
（三）耐荫性 树种耐荫性：是指其忍耐庇荫的能力，即在林冠庇荫下，能否完成更新和正常生长的能力。 鉴别耐荫性的主要依据：林冠下能否完成更新过程和正常生长。
喜光树种：只能在全光照条件下正常生长发育，不能忍耐庇荫，林冠下不能完成更新过程。例如：落叶松，白桦
耐荫树种：能忍受庇荫，林冠下可以正常更新。例如：云杉，冷杉 中性树种：介于以上二者之间的树种。
喜光树种特性：
? 树冠稀疏，自然整枝强烈，林分比较稀疏，透光度大，林内较明亮。生长快，开花结实
早，寿命短。 ? 耐荫树种特性：
? 树冠稠密，自然整枝弱，枝下高低，林分密度大，透光度小，林内阴暗。生长较慢，开
花结实晚，寿命长。
思考： 常见的喜光树种和耐荫树种有哪些？
影响树种耐荫性的因素：
? 年龄：随着年龄增加，耐荫性逐渐减弱 ? 气候：气候适宜时，树木耐荫能力较强 ? 土壤：湿润肥沃土壤上耐荫性较强
四、太阳辐射时间的生态效应
光周期现象和类型
? 光周期性：植物和动物对昼夜长短日变化和年变化的反应。 ? 植物光周期的反应主要是诱导花芽的形成和开始休眠。
植物光周期类型 ? 长日照植物：较长日照条件下促进开花的植物，日照短于一定长度则不能开花或推迟开
花.又称为短夜植物。如小麦、萝卜、菠菜等。 ? 短日照植物：较短日照条件下促进开花的植物，日照超过一定长度便不能开花或推迟开
花。又称为长夜植物。如水稻、菊、大豆和烟草等。
? 中日照植物：花芽形成需要中等日照的植物。例如甘蔗。
? 日中性植物：完成开花和其他生命史阶段与日照长度无关的植物。如番茄。 思考：能否使植物推迟或提前开花？ 但是：
? 木本植物的开花结实不仅受光周期控制，而且还有其它影响因素，如营养的积累和光照
强度等。许多树种的开花似乎属于日中性.
光周期现象和植物地理起源
? 短日照植物大多数原产地是日照时间短的热带、亚热带。 ? 长日照植物大多数原产于夏季日照时间长的温带和寒带。 ? 光周期现象是支配植物的地理分布，特别是高纬度地区栽培极限的重要因素。对植物的
引种、育种工作有极为重要的意义。 五、光因子在林业中的重要性
林木抚育：如果森林内光照强度突然增加，会引起林下幼苗的伤害，以及使树干长出徒长枝，降低木材质量。
林业上，提高森林光能利用率或生产力的主要途径： ——保持、调整森林结构和提高光合强度 具体做法：广泛提高森林覆盖率，在森林不同生长发育阶段保证森林的适宜密度和叶面积指数，以充分利用光能。
六、小结
? 太阳辐射以光谱组成、光照强度和光周期影响森林植物。 ? 森林经营活动中较易控制的是光强。 ? 森林植物对光照强度具有适应性。
? 林业上，提高森林光能利用率的主要途径
第五章 温度因子
一、温度的地理和时间变化 二、关于温度的一些生态概念 三、温度对植物的影响 四、动物对温度的适应
五、温度因子在林业中的重要性 六、小结
一、温度的地理和时间变化 （一）热量平衡 包括辐射收入和支出
地面的辐射收入＝太阳直接辐射＋散射辐射＋大气逆辐射 支出＝地面辐射＋地面对太阳辐射的反射 (二）温度变化规律 1 温度的空间变化
? 纬度:影响太阳入射高度角、昼夜长短、太阳辐射量。随着纬度增高，太阳辐射量减少，
温度逐步降低。
? 海陆分布：影响气团移动方向。
? 地形和海拔
逆温：在对流层内，有时上层空气比接近地面的空气更暖。
形成逆温的原因：主要是由于天晴风小的夜晚尤其是冬季，地面因长波辐射强烈，大量失去热量，地面温度显著降低，以致贴近地面的空气层温度也随之冷却。 冷湖现象：
