樹木學(xué)課件：總論

上篇總論

第一章樹木分類學(xué)原理和方法第一節(jié)植物分類系統(tǒng)一、恩格勒A.Engler系統(tǒng)恩格勒A.Engler，德國植物學(xué)家，《植物自然科志》DieNaturlichenPflanzenfamilien,（1－20卷），1887－1899年出版。穩(wěn)定而實(shí)用。中科院植物標(biāo)本館和《中國植物志》采用之。二、哈欽松J.Hutchinson系統(tǒng)哈欽松J.Hutchinson，英國植物學(xué)家，《有花植物科志》TheFamiliesofFloweringPlants，1926年出版。多數(shù)學(xué)者所接受?！吨袊鴺淠局尽凡捎弥?。三、克朗奎斯特Cronquist系統(tǒng)克朗奎斯特Cronquist，美國植物學(xué)家，《有花植物完整的分類系統(tǒng)》AnIntergratedSystemofClassificationofFloweringPlants，1981年出版。本教材采用之。

第二節(jié)物種的概念

1、種——是自然界中客觀存在的一個(gè)類群，這個(gè)類群中的所有個(gè)體具有極其近似的形態(tài)特征和生理、生態(tài)特性，個(gè)體間可以自然交配產(chǎn)生正常的后代而使種族延續(xù)，他們在自然界中占有一定的分布區(qū)域。國槐SophorajaponicaL.

2、亞種——是種內(nèi)的變異類型，除形態(tài)構(gòu)造上有顯著不同外，在地理分布上也有一定較大范圍的地帶性分布區(qū)域。3、變種——雖然形態(tài)上有顯著變化，但沒有明顯的地帶性分布區(qū)域。龍爪槐var.pendulaLoud.

4、變型——是指在形態(tài)特征上變異比較小的類型。例如花色、葉形、葉色等。蝴蝶槐f.oligophylla

5、品種——是人工培育的植物，當(dāng)達(dá)到一定數(shù)量、成為生產(chǎn)資料并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益時(shí)即可稱為該種植物的品種。紫葉小檗cv.Atropurpurea

第一節(jié)樹木生長發(fā)育的基本概念

樹木的生長—是指樹木在同化外界物質(zhì)的過程中，通過細(xì)胞分裂和擴(kuò)大，使樹木的體積和重量產(chǎn)生不可逆的增加。

樹木的發(fā)育—是指樹木的個(gè)體從受精卵最初的分裂開始，經(jīng)過種子的萌發(fā)，營養(yǎng)體形成，生殖體形成，開花、傳粉、受精、結(jié)實(shí)等階段，直至衰老和死亡。實(shí)際上就是指樹木一生所經(jīng)歷的全過程，即樹種的生活周期。生物學(xué)特性—把樹木生長發(fā)育的基本規(guī)律（個(gè)體發(fā)育）稱之為樹木的生物學(xué)特性。是從種子萌發(fā)或營養(yǎng)體的萌芽算作開始階段。第二節(jié)樹木物候與觀測方法（課后作業(yè)，自學(xué)）

樹木物候的概念——樹木物候觀測方法——1、選定觀測地點(diǎn)和觀測植株。2、觀測時(shí)間。3、觀測項(xiàng)目與物候特征。4、填樹木物候觀測記錄表第二章樹木生長發(fā)育與物候期第三章樹木與環(huán)境第一節(jié)環(huán)境因子環(huán)境——樹木生活的地面和空間稱為環(huán)境。環(huán)境因子——構(gòu)成樹木生活環(huán)境的因子稱為環(huán)境因子。環(huán)境因子通常有下列5類：氣候因子：包括光、溫度、水分、空氣等。

土壤因子：包括土壤的有機(jī)物質(zhì)、無機(jī)物質(zhì)及土壤理化性質(zhì)和土壤微生物。地形因子：包括山岳、平原和坡向、坡度等。

生物因子：包括動(dòng)物、植物和微生物等。

人為因子：包括人對樹木資源的利用、發(fā)展、保護(hù)與破壞等作用。

在環(huán)境因子中，對樹木生活有直接、間接作用的因子稱生態(tài)因子。在生態(tài)因子中，對于樹木生活必不可少的因子稱生存條件。樹木和環(huán)境是相互作用的統(tǒng)一體。在研究樹木與環(huán)境關(guān)系時(shí)，不僅要了解樹木本身各方面特性，還應(yīng)了解它們生活的環(huán)境及它們之間相互關(guān)系。在研究樹木與生態(tài)因子關(guān)系時(shí)，必須具有以下幾個(gè)基本觀念。

1．綜合作用

環(huán)境中各生態(tài)因子相互緊密聯(lián)系著，綜合起作用。生態(tài)因子中任何一個(gè)因子的變化，都會(huì)引起其他因子不同程度的變化。例如，光照強(qiáng)度的變化可引起溫度、濕度因子的變化。

2．主導(dǎo)因子

所有生態(tài)因子都是樹木生活所必需的，但在一定條件下，其中必有1—2個(gè)是起主導(dǎo)作用的，這就是主導(dǎo)因子。在樹木一生的生長發(fā)育過程中主導(dǎo)因子不是不變的。

第二節(jié)

樹木的生態(tài)學(xué)特性

3．生態(tài)因子不可代替性和可調(diào)劑性

生態(tài)因子對于樹木生長發(fā)育都是同等重要的，隨便缺少哪一個(gè)都會(huì)引起樹木正常生活失調(diào)，生長受到阻礙或死亡。任何一個(gè)生態(tài)因子都不能由另一個(gè)生態(tài)因子來代替。但是在一定情況下，某一因子在量上有所不足時(shí)，可以由其他因子的增加或加強(qiáng)而得到調(diào)劑，并仍能獲得相似的生態(tài)效應(yīng)。

4．生態(tài)因子作用的階段性

生態(tài)因子對于樹木的不同發(fā)育階段所起的作用是不同的。如短日照是導(dǎo)致落葉樹木秋季落葉的主導(dǎo)因子。

5.生態(tài)幅

各種樹木對生存條件及生態(tài)因子變化強(qiáng)度有一定的適應(yīng)范圍，超過這個(gè)限度就會(huì)引起生長不適或死亡。生態(tài)學(xué)特性——由于樹木長期生長在某種環(huán)境條件下，形成了對該種環(huán)境條件的要求和適應(yīng)能力。一、氣候因子（一）光

各種樹種在其系統(tǒng)發(fā)育中形成了對光照強(qiáng)度不同的要求。根據(jù)樹木對光的需求將樹種分為：

喜光樹種：落葉松屬、松屬(2針?biāo)?、樺屬、楊屬、柳屬、臭椿、刺槐；泡桐等。

耐蔭樹種：冷杉屬、紅豆杉屬、鐵杉屬、水青岡屬、云杉屬中一些種類。

中等耐蔭樹種：紅松、杉木、樟樹、槭屬、鵝耳櫪屬、青岡屬等。

判斷樹木耐蔭性的方法有生理指標(biāo)法和形態(tài)指標(biāo)法兩種。生理指標(biāo)法是通過光合作用測定，確定光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)。

形態(tài)指標(biāo)法:

是根據(jù)樹木的外部形態(tài)來判斷樹種的喜光性和耐蔭性。其主要內(nèi)容見喜光性與耐蔭性樹種的形態(tài)比較表：

項(xiàng)目喜光性形態(tài)耐蔭性形態(tài)樹冠枝葉稀疏、透光枝葉濃密、透光度小樹干自然整枝良好、枝下高長自然整枝不良，枝下高短或近無樹皮通常較厚通常較薄葉葉小而厚葉大而薄林下天然更新不良，常為單層林良好，常為復(fù)層林

樹種的喜光性和耐蔭性常因生長地區(qū)、環(huán)境、年齡不同而有所差異。同一樹種幼年期較耐蔭，生長在干旱條件下的樹木則要求更多的光照。

(二)溫度

各樹種因遺傳性不同，對溫度的適應(yīng)性也有很大差異。諺語說“樟不過長江”、“杉不過淮河”就是這個(gè)道理。

通常根據(jù)樹種對溫度的要求與適應(yīng)范圍可分為4類：最喜溫樹種：如橡膠樹、椰子、團(tuán)花等；喜溫樹種：如杉木、馬尾松、毛竹、油桐、茶、楝、樟樹等；耐寒樹種：如油松、毛白楊、刺槐、側(cè)柏、榆、棗、胡桃等；最耐寒樹種：如落葉松、樟子松、冷杉屬、白樺、蒙古櫟等。

研究樹種耐寒性對造林樹種選擇和引種有極重要的實(shí)踐意義。舉例：樸樹

溫度是樹木生長發(fā)育必不可少的因子，也是樹種分布區(qū)的主導(dǎo)因子。各個(gè)樹種芽的萌動(dòng)、生長、休眠、發(fā)葉、開花、結(jié)果等生長發(fā)育過程都要求一定的溫度條件，對溫度有一定的適應(yīng)范圍，超過極限高溫或極限低溫，樹木就難以生長。不同樹種對溫度的適應(yīng)范圍不同（三）水分

水分是決定樹木生存、影響分布與生長發(fā)育的重要條件之一。不同樹種對水分的需要與適應(yīng)不同。樹種對土壤水分的適應(yīng)性可分為3類：

旱生樹種：通常在土壤水分少、空氣干燥的條件下生長的樹種，具極強(qiáng)的耐旱能力，其根系通常極為發(fā)達(dá)，其葉常退化為膜質(zhì)鞘狀或葉面具發(fā)達(dá)的角質(zhì)層、蠟質(zhì)及絨毛；舉例：沙生植物、檉柳、側(cè)柏。

濕生樹種：需要生長在潮潤多濕環(huán)境中的樹種，在干燥或中生環(huán)境下常致死亡或生長不良，根系短而淺，在長期淹水條件下，樹干基部膨大，具呼吸根，如水松、落羽杉及紅樹等；

中生樹種：介于上兩者之間，絕大多數(shù)樹木都屬此類，這類樹種多生于濕潤的土壤上，如油松、麻櫟、杉木及楓楊等。

不少樹種對水分條件的適應(yīng)性很強(qiáng)，如旱柳、檉柳、紫穗槐及沙柳，在干旱與低溫條件下均能正常生長。另些樹種如杉木、白玉蘭既不耐干旱又不耐水濕，對水分條件要求較嚴(yán)格。

（四）空氣

不同樹種對有害氣體反應(yīng)不一樣，有些樹種對有害氣體抗性小，而另一些樹種具有吸收某些有害氣體的能力或稱抗性強(qiáng)。

抗二氧化硫樹種：銀杏、側(cè)柏、黑松、構(gòu)、皂莢、臭椿、沙棗、榆、旱柳、刺槐、海州常山等。

抗氯化氫樹種：合歡、五葉地錦、黃檗、傘花胡頹子、構(gòu)、榆、接骨木、紫荊、槐、紫藤、紫穗槐、木槿、杠柳等。

抗氟化氫樹種：白皮松、側(cè)柏、杜松、構(gòu)、榆、槐、絲棉木、黃檗、傘花胡頹子、紫荊、紫穗槐、臭椿、泡桐、懸鈴木、山楂等。（空氣中的各種主要元素成分如氮、氧、氫和二氧化碳存在著一定的比例，其它成分如灰塵、煤煙及微生物等則隨時(shí)間、地點(diǎn)而發(fā)生很大的變化。隨著工業(yè)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，由大氣污染造成對人類與森林植物的危害日益嚴(yán)重。不同樹種對大氣污染的抗性不同，同時(shí)煙塵的成分因廠礦的不同而有很大的差異，樹木受害的反應(yīng)也有各種變化。抗性強(qiáng)的樹種有臭椿、構(gòu)樹、懸鈴木、旱柳及加楊等；抗性弱的樹種有油松、側(cè)柏、雪松及梅等。（五）風(fēng)

風(fēng)溫度、水分樹木的生長發(fā)育。風(fēng)有利于風(fēng)媒花的傳粉及種子、果實(shí)的散播，有利于森林的更新。

風(fēng)對樹木的不利方面為生理與機(jī)械傷害，長時(shí)間的旱風(fēng)會(huì)加強(qiáng)蒸騰作用，導(dǎo)致枯萎，大風(fēng)或臺風(fēng)吹折大枝或主干，削弱樹木的高徑生長，形成偏冠、偏材。具強(qiáng)大直根系、材質(zhì)堅(jiān)韌的樹種如馬尾松、木麻黃等的抗風(fēng)力強(qiáng)；刺槐、泡桐、雪松等淺根性樹種的抗風(fēng)力弱。同一樹種其抗風(fēng)力的大小又因繁殖方法、立地條件和栽植方式不同而有差異。

由于樹木有減小風(fēng)速，削弱風(fēng)蝕，降低蒸騰等作用，有計(jì)劃地科學(xué)地種植農(nóng)田防護(hù)林帶可充分發(fā)揮防風(fēng)固沙、保土、保水、保肥、改良土壤、改善農(nóng)田小氣候、美化環(huán)境、保證農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的作用。

改變影響二、土壤因素

喜酸性土樹種——土壤酸堿度以pH值表示，有的樹種要求在酸性土壤上生長，一般以pH值小于6.8為宜，如馬尾松、照山白、杜鵑等，這類樹種在鹽堿土或鈣質(zhì)土上則生長不良或不能生長；

喜鈣質(zhì)土樹種———有的樹種在鈣質(zhì)土上生長最佳；常見于石灰?guī)r山地，如側(cè)柏、柏木及青檀等；

耐鹽堿樹種——有的樹種則耐pH值7．2以上的鹽堿土，如檉柳、紫穗槐、梭梭樹及胡楊等；有的樹種對土壤酸堿度的適應(yīng)范圍較大，如楝、烏柏、黃連木、刺槐及木麻黃等，它們既能較好地生長在酸性土壤上，也能較好地在中性土、鈣質(zhì)土及輕鹽堿土上生長。土壤的水分、肥力、空氣、溫度及微生物等條件，都影響著樹木的分布及其生長發(fā)育。有些樹種要求在深厚、濕潤的土壤上才能生長良好，如橡膠樹、杉木、樟樹及毛白楊等。這類樹種在條件適宜時(shí)不僅生長迅速，而且干形通直高大，在干旱瘠薄條件下則生長緩慢，干形不良。有的樹種極耐干旱瘠薄的土壤，在造林上常被選為荒山或沙漠造林的先鋒樹種，如馬尾松、樟子松及云南松等。

三、地形因素

地形因素包括海拔高度、坡向、坡位、坡度、山脈河流走向及地形起伏等。地形因素對樹木分布與生長發(fā)育有一定影響。地形的變化直接影響氣候、土壤及生物等因素的變化，從而間接地影響樹木生長，這種情況在地形復(fù)雜的山區(qū)尤為明顯。

海拔高度對樹木分布與生長有直接影響。安徽省黃山，海拔700m以下為馬尾松，700m以上為黃山松；泰山，海拔800m以下赤、油、黑松，800m以上為油松。

坡向影響日照的時(shí)間和強(qiáng)度，北坡日照時(shí)間短，溫度低，濕度較大，一般多生長耐蔭濕的樹種；南坡日照時(shí)間長，溫度高，濕度較小，多生長陽性旱生的樹種，如華北低山地區(qū)油松多分布在陰坡或半陰坡，而陽坡僅生長一些耐干旱的灌木。山前橡樹山后松樹四、生物因素

樹木和其它動(dòng)、植物、微生物生長在一起，相互問有著密切的關(guān)系，不同種類的動(dòng)植物、微生物對樹木的分布、生長、繁殖發(fā)生著有益或有害的影響。

不同樹種之間常因?qū)ι顥l件的要求與適應(yīng)能力不同而發(fā)生相互抑制或促進(jìn)的作用，即使同一樹種組成的單純林中，不同個(gè)體之間及其與雜草、灌木間的關(guān)系，也發(fā)生著抑制或促進(jìn)的作用。林業(yè)生產(chǎn)中樹種混交類型、造林密度、撫育采伐、育苗措施的確定都以樹種之間相互作用的理論為基礎(chǔ)。

狐猴考拉、樹袋熊六、人為因子人類是造林和毀林的最重要的因子。第四章樹種分布區(qū)及中國樹種分布概況

第一節(jié)樹種分布區(qū)的概念

1．樹種分布區(qū)的概念及其形成

每一樹種所占有的一定范圍的分布區(qū)域，即為該樹種的分布區(qū)。樹種分布主要取決于溫度和降水量，受緯度、經(jīng)度的影響。

分布區(qū)的大小、類別因樹種不同而異，同時(shí)，分布區(qū)不是固定不變的，而是隨著外界條件的變化而發(fā)生相應(yīng)的變遷與發(fā)展的。樹木分區(qū)是受氣候、土壤、地形、生物、地史變遷及人類活動(dòng)等因素的綜合影響而形成的，它反映著種的歷史、散布能力及其對各種生態(tài)因素的要求和適應(yīng)能力。除生態(tài)因素外，樹木的分布還受地史變遷及人類生產(chǎn)活動(dòng)的影響：如銀杏、水杉等古老樹種在第四紀(jì)冰川時(shí)由于所處地形、地勢優(yōu)越，在我國得以保存繼續(xù)生長到現(xiàn)代。人類生產(chǎn)活動(dòng)對樹種分布區(qū)的擴(kuò)大或縮小影響很大，通過引種馴化有目的的擴(kuò)大了一些優(yōu)良樹種的栽培區(qū)，如水杉1941年僅湖北利川水杉壩一帶有野生，目前廣布于全國20個(gè)省(區(qū))，并被世界50多個(gè)國家引種栽培。

（1）水平分布區(qū)第三節(jié)中國森林樹種分布概況(略談)

我國森林樹種及森林類型極為豐富。從南到北，熱帶雨林、季雨林－－亞熱帶常綠闊葉林－－暖溫帶落葉闊葉林－－溫帶針闊混交林－－寒溫帶針葉林，包括多種森林類型，其成分有不少是本地特有種，同時(shí)也兼有相鄰地區(qū)的區(qū)系成分。如我國東北北部、新疆北有從寒帶延伸而來的針葉林，其樹種如云杉、冷杉之類，有的屬于西伯利亞的成分。內(nèi)蒙古、新疆、甘肅西部、青海等西北干旱地區(qū)則有西亞至中亞區(qū)系成分，如梭梭樹、駱駝刺、水柏枝、鈴鐺刺即為其例。西南地區(qū)云南、西藏的樹種有不少屬于印度及喜馬拉雅的成分。廣東、臺灣及云南、廣西南部地區(qū)的熱帶雨林、季雨林包含有典型的熱帶科屬樹種如龍腦香料、肉豆蔻科、番荔枝科及山欖