植物帶形成原因

前言

19 世紀(jì)末，德國(guó)生態(tài)學(xué)和植物學(xué)家辛柏爾(Andreas Franz Wilhelm Schimper)在廣泛考察了西印度群島、巴西、非洲和東南亞等地的熱帶雨林的基礎(chǔ)上，收集和總結(jié)了在熱帶地區(qū)的植物學(xué)、生態(tài)學(xué)等研究資料，首次把潮濕熱帶地區(qū)常綠、高大的森林植被稱(chēng)為熱帶雨林，并從當(dāng)時(shí)的生態(tài)學(xué)角度對(duì)它進(jìn)行了科學(xué)的描述和解釋。其群落的主要特征為優(yōu)勢(shì)種不明顯，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，藤本和附生植物豐富，常具板根、莖花、絞殺、滴水葉尖等。熱帶雨林主要分布于東南亞、澳大利亞、南美洲亞馬遜河流域、非洲剛 果河流域、中美洲、墨西哥和太平洋島嶼等地。熱帶雨林地區(qū)長(zhǎng)年氣候炎熱，雨水充足，年雨量通常超過(guò)2 000mm，全年每月平均氣溫超過(guò)18℃，季節(jié)差異極不明顯，生物群 落演替速度極快，是地球上過(guò)半數(shù)動(dòng)物、植物物種的棲息地。熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)中能量流和物質(zhì)流的速率均很高，是陸地生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)力最 高的類(lèi)型。這里生物資源極為豐富，是許多經(jīng)濟(jì)植物的原產(chǎn)地，如三葉橡膠、可可、金雞納等是著名的經(jīng)濟(jì)植物。人類(lèi)栽培和利用的許多水果、香料和油料等作物，如咖啡、香蕉、芒果、番木瓜、鱷梨、椰子、油棕等，其主要產(chǎn)區(qū)在熱帶雨林區(qū)域。此外，許多珍貴的觀賞花卉，如鳳梨科、姜科、竹芋科、旅人蕉科、天南星科、蘭科等著名的熱帶花卉，以及具有熱帶園林景觀特色的棕櫚科植物等，它們的原產(chǎn)地也主要在熱帶雨林地區(qū)。熱帶雨林也稱(chēng)為世界上最大的藥房，其原因主要是大量的天然成藥均來(lái)自熱帶雨林。例如，應(yīng)用于中樞神經(jīng)的興奮劑古柯堿(可卡因)，是從一種原產(chǎn)于南美熱帶雨林中的古柯樹(shù)提煉出來(lái)的;醫(yī)藥常用的麻痹藥箭毒，也是從南美的防己科Chondrodendron 屬植物浸出液中制造出來(lái)的;奎寧是醫(yī)治瘧疾的一種特效藥物，它是從南美洲的哥倫比亞、秘魯?shù)鹊胤植嫉慕痣u納樹(shù)中提煉出來(lái)的。在東南亞的熱帶雨 林中也不乏有珍貴的藥用植物，如常用的中藥丁香(Syzygium aromaticum)和肉豆蔻(Myristica fragrans)原產(chǎn)東南亞，現(xiàn)廣泛栽培于亞洲熱帶地區(qū)，均為著名的中藥材和香料。我國(guó)的熱帶雨林屬印度馬來(lái)雨林群系。主要分布在臺(tái)灣省南部、海南省、廣西南部、云南南部河口和西雙版納地區(qū)，在西藏墨脫縣境內(nèi)也有分布，總面積超過(guò) 7 150km2。

我國(guó)熱帶雨林中的植物種類(lèi)非常豐富，現(xiàn)已知的高等植物就超過(guò)10 000 種，其中特有植物繁多，僅維管束植物特有種就超過(guò)1500種，如狹葉坡壘、無(wú)翅坡壘等。熱帶雨林植 物的經(jīng)濟(jì)用途多樣，許多種類(lèi)為著名的材用樹(shù)種，如坡壘、青梅、望天樹(shù)、降香黃檀、紅 花天料木、野荔枝等。藥用植物更是應(yīng)有盡有，如土沉香、海南大風(fēng)子、絞股藍(lán)、苦丁茶、七葉一枝花、巴戟天、益智、石斛、豆蔻屬(Amomum)等。此外，我國(guó)的熱帶雨林中分布有大量栽培植物的野生近緣種，如野生稻、普洱茶、黃皮、山橘、野荔枝、野龍眼、胡椒屬(Piper)等，它們都是我國(guó)珍貴的野生植物資源，其中有些種類(lèi)曾在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和糧食生產(chǎn)中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。如世界水稻生產(chǎn)曾有過(guò)兩次大的飛躍，都與我國(guó)熱帶雨林中的野生水稻有關(guān)。第一次發(fā)生在20世紀(jì)60年代，我國(guó)利用原產(chǎn)于我國(guó)的矮稈 野生水稻與栽培水稻雜交，培育出矮稈水稻，帶動(dòng)了全球糧食大面積增產(chǎn);第二次是袁隆平教授及助手在海南島熱帶雨林區(qū)發(fā)現(xiàn)了雄性不育的野生水稻，通過(guò)接受栽培水稻的花粉，從而育成雜交水稻，使水稻產(chǎn)量大幅度提高。可見(jiàn)我國(guó)熱帶雨林是許多栽培植物近 緣種的發(fā)源地，在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面具有十分重要的地位和作用。 然而，由于人為的亂砍濫伐，以及過(guò)度利用野生植物資源，使熱帶雨林每年消失1 130多萬(wàn)公頃。全球三大熱帶雨林(東南亞、中西非和拉丁美洲)的面積每年都在銳減。聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署預(yù)測(cè)，在今后二三十年內(nèi)，地球上將有1/4的生物物種陷入絕境;到2050年，約有半數(shù)動(dòng)植物將從地球上消失。而熱帶雨林地區(qū)高溫多雨，有機(jī)質(zhì)分解快，生物循環(huán)強(qiáng)烈，植被一旦被破壞，極易引起水土流失，導(dǎo)致生境退化。因此，熱帶雨林物種消失的速度要比其他森林類(lèi)型更為嚴(yán)重。根據(jù)地史資料，地球生物經(jīng)歷了幾次大范圍的滅絕，它們都是由自然因素造成的。今天，地球生物正面臨的大規(guī)模物種滅絕，卻是人類(lèi)活動(dòng)的結(jié)果。人類(lèi)所造成的物種滅絕的速度比歷史上任何時(shí)候都快。據(jù)中國(guó)政府頒布的《中國(guó)生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃》(2011-2030)指出:"我國(guó)野生高等植物瀕危比例達(dá) 15%~20%，其中，裸子植物、蘭科植物等高達(dá)40% 以上。一些農(nóng)作物野生近緣種的生存環(huán)境遭受破壞，棲息地喪失，野生稻原有分布點(diǎn)中的60%~70%已經(jīng)消失或萎縮。部分珍貴和特有的農(nóng)作物、林木、花卉等種質(zhì)資源 流失嚴(yán)重。一些地方傳統(tǒng)和稀有資源喪失。"中國(guó)曾擁有疣粒野生稻、藥用野生稻和普通野生稻等三種野生稻種，廣泛分布于廣東、廣西、海南、云南、江西、湖南、福建和臺(tái)灣等省份，其豐富的遺傳多樣性令世界矚目，也確立了我國(guó)是亞洲栽培稻起源地和多樣性中心的地位。但根據(jù)最近的調(diào)查結(jié)果表明，20世紀(jì)70年代末在海南、廣東及廣西調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)的 1182普通野生稻的分布點(diǎn)，到2007年調(diào)查時(shí)，其分布點(diǎn)已消失了80%。云南景洪20世紀(jì)60年代疣粒野生稻和普通野生稻分布廣泛，原有的24個(gè)分布點(diǎn)，現(xiàn)在僅存1種和1個(gè)分布點(diǎn)。其原因主要是由于熱帶雨林區(qū)域大面積農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)，特別是盲目的毀林種膠和紙漿林的種植等，使植物的生境消失，如濕地、森林等生境遭到了嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致我國(guó)熱帶雨林的許多珍稀物種瀕臨滅絕。我國(guó)政府已意識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性，制定了《中國(guó)生物多樣性保護(hù)戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃》，明確指出:"包括海南島中南部區(qū)、西雙版納區(qū)和桂西南山地區(qū)為優(yōu)先保護(hù)區(qū)域。重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)熱帶雨林與熱帶季雨林、南亞熱帶季風(fēng)常綠闊葉林、沿海紅樹(shù)林等生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)。加強(qiáng)對(duì)特有靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物、亞洲象、海南坡鹿、野牛、小爪水獺等國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物以及熱帶珍稀植物資源的保護(hù)。加強(qiáng)對(duì)野生稻、野茶樹(shù)、野荔枝等農(nóng)作物野生近緣種的保護(hù)。系統(tǒng)整理少數(shù)民族地區(qū)相關(guān)傳統(tǒng)知識(shí)。"該行動(dòng)計(jì)劃已經(jīng)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議通過(guò)，為我國(guó)熱帶雨林生物多樣性的保護(hù)與管理提供了法律的保證。

海南島的熱帶雨林分布廣泛，主要分布在中南部山地，以五指山、鸚哥嶺為中心，周?chē)d延著吊羅山、尖峰嶺、猴狝嶺、霸王嶺、黎母嶺的熱帶雨林，總面積達(dá)3 000 000ha，500m以下人為干擾比較大，零散分布有低地雨林，主要的代表性植物為 龍腦香科的青梅，五椏果科的大花五椏果，金蓮木科的賽金蓮木，鉤枝藤科的鉤枝藤， 棕櫚科的穗花軸櫚和海南軸櫚等。此外，在三亞與保亭交界的甘什嶺還分布著海南特 有的龍腦香科的無(wú)翅坡壘群落。值得一提的是，海南位于熱帶雨林分布的北緣，典型 的熱帶雨林分布科，如龍腦香科的種類(lèi)較少，在海南僅3種，但分布的個(gè)體數(shù)量在東 南亞的熱帶雨中并不遜色，如萬(wàn)寧茄新一帶的青皮林，甘什嶺一帶的無(wú)翅坡壘，在局 部地帶通常組成單優(yōu)群落。根據(jù)我們的調(diào)查，2 100m2 的樣地中喬木層有青皮 688株， 無(wú)翅坡壘的分布密度更大，這在東南亞的雨林中實(shí)屬罕見(jiàn)。最近，我們有機(jī)會(huì)到越南、 泰國(guó)、菲律賓，以及西雙版納等地進(jìn)行熱帶雨林考察，發(fā)現(xiàn)龍腦香科的植物在各地的 雨林中并不常見(jiàn)，只有在越南南部的雨林中通常見(jiàn)到高達(dá)30米以上的大樹(shù)，但其個(gè)體數(shù)量與優(yōu)勢(shì)度都無(wú)法與海南的龍腦香林相媲美。海南的山地雨林保存較好，海拔 500 ~ 1 000m 左右的地區(qū)，分布著以?？?、杜英科、番荔枝科、大戟科、茜草科等具 有莖花或板根現(xiàn)象的植物為主，林下主要有棕櫚科、天南星科、姜科及蕨類(lèi)植物;海 拔 1 000m 以上的山地，雨林主要以殼斗科、樟科等植物為主，局部地帶通常以陸均松、 雞毛松組成的群落占優(yōu)勢(shì)，群落的外貌顯得高大而結(jié)構(gòu)復(fù)雜。山地雨林中的蘭花種類(lèi) 極為豐富，不論是在地上還是石頭上，或者是在高聳入云的大樹(shù)樹(shù)椏上都有蘭花的蹤 跡。海南的苔蘚矮林一般分布于海拔 1 500m 的山頂上，尤以五指山、鸚哥嶺、猴狝嶺 的苔蘚矮林面積較大，發(fā)育較好，主要以杜鵑花、廣東松和殼斗科的植物為主，樹(shù)干上、 地上都鋪滿了苔蘚，與附生的蘭花和蕨類(lèi)植物相映成趣，極為壯觀。海南的西部氣候 比較干燥，冬季群落中有些種類(lèi)會(huì)落葉，主要以耐旱的刺桑、葉被木、海南欖仁等為主。 海南的東部、東北部和北部低海拔的村莊周?chē)植贾韵闫烟?、方枝蒲桃、柄果木、柳葉密花樹(shù)、海棠果等為主的"風(fēng)水林"，當(dāng)?shù)卮迕駷榉琅_(tái)風(fēng)，加上篤信傳統(tǒng)風(fēng)水，一般不會(huì)隨意砍伐"風(fēng)水林"，因此，在濱海的平原上還保留較大面積的"風(fēng)水林"，尤以萬(wàn)寧茄新村，文昌昌灑宋氏故居附近，以及公坡鎮(zhèn)錦山頭村"風(fēng)水林"的面積較大，保存較好，成為當(dāng)?shù)刈匀伙L(fēng)光中的一道風(fēng)景線。海南的熱帶雨林保存較好，這得益于 1998 年國(guó)家實(shí)施的"天然林資源保護(hù)工程"。2002 年底，王岐山上任省委書(shū)記，提出"生態(tài)立省"的戰(zhàn)略目標(biāo)，歷屆政府均十分重視天然林的保護(hù)，使海南多年來(lái)很少發(fā)生大面積的毀林現(xiàn)象，天然林得到了較好的恢復(fù)與發(fā)展。

為了配合國(guó)家對(duì)生物多樣性的保護(hù)戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃，特別是要保護(hù)熱帶雨林中的 植物種類(lèi)，首先要讓公眾了解熱帶雨林中有怎么樣的植物種類(lèi)，分布于何地，生長(zhǎng)在什么環(huán)境，如何識(shí)別它們，從而有目的地保護(hù)需要優(yōu)先保護(hù)的種類(lèi)及其棲息地，為此我們出版了《中國(guó)熱帶雨林地區(qū)植物圖鑒--海南植物》一書(shū)。希望此書(shū)的出版能幫助人們對(duì)熱帶雨林植物種類(lèi)的了解，提高人們對(duì)珍稀瀕危植物和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)人們對(duì)熱帶雨林保護(hù)的自覺(jué)性。