森林生态系统类型及其分布
森林生态系统
森林生态系统作者：蒋高明来源：《绿色中国·B》2017年第03期森林是以乔木为主体，具有一定面积和密度的植物群落，是陆地生态系统的主干。
森林群落与其环境，所形成的一定结构、功能和自我调控能力的自然综合体就是森林生态系统。
森林生态系统是陆地生态系统中面积最大、最重要的自然生态系统。
据专家估测，历史上森林生态系统的面积曾达到76亿公顷，覆盖着世界陆地面积的2/3，覆盖率为60%。
在人类大规模砍伐之前，世界森林约为60亿公顷，占陆地面积的45.8%。
至1985年，森林面积下降到41.47亿公顷，占陆地面积的31.7%。
至今，森林生态系统仍为地球上分布最广泛的生态系统。
森林生态系统的主要特征第一，物种繁多、结构复杂，森林是陆地上巨大的基因库。
世界上所有森林生态系统保持着最高的物种多样性，是世界上最丰富的生物资源和基因库。
仅热带雨林生态系统就约有200万种～400万种物种。
中国被子植物有329科3172属，30000多种；裸子植物计有10科36属197种，合计我国种子植物有339科，3208属，30197种，其中在森林或森林区域中分布的含200种以上的植物种有30科，1793属，17370多种，是中国森林区系的优势种。
此外，苔藓植物约2200种，蕨类植物约2600种。
特有种约有15000～18000种，其中种子植物有7个科，243特有属。
森林生态系统具有多层次，有的多至7～8个。
一般分为乔木层、灌木层、草本层和地面层等四个基本层次。
有的层次明显，层与群纵横交织，显示系统复杂性。
以森林或森林环境为生的动物和微生物种类更加庞大，全球物种最丰富的昆虫（约100万种），大都在森林生态系统中分布。
第二，森林生态系统类型多样。
森林生态系统在全球各地都有分布，森林植被在气候条件和地形地貌的共同作用和影响下，既有明显的纬向水平分布带，又有山地垂直分布带。
在我国云南省，从南到北依次出现热带北缘雨林、季节雨林、南亚热带季风常绿阔叶林、思茅松林、中亚热带和北亚热带半湿性常绿阔叶林、云南松林和温性针叶林等。
森林生态系统
教育宣传：通过教育和宣传活动， 提高公众对森林生态系统保护的 认识和重视
政策支持：政府出台相关政策， 支持森林生态系统的保护和恢复 工作，提供资金和技术支持
汇报人：XX
食物链和食物网的作用：维持森林 生态系统的稳定和平衡，促进生物 多样性和生态系统的健康发展
添加标题
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添加标题
食物网：森林生态系统中，生物之 间通过多种食物链相互交织形成的 复杂网络结构
食物链和食物网的影响因素：气候、 地形、土壤、生物种类和数量等
森林生态系统的演替
定义：在一个从未有过植 被的土地上，从无到有地 建立起一个完整的生态系
土壤条件：土壤 类型、肥力、酸 碱度等
生物因素：植物、 人为因素：砍伐、
动物、微生物等
放牧、污染等
森林生态系统的保护和恢复
森林是地球之肺，具有净化空气、 调节气候、保持水土等重要作用
森林生态系统受到人类活动的破 坏，如砍伐、污染、气候变化等
森林保护的现状不容乐观，全球 森林覆盖率逐年下降
森林保护的措施包括立法、教育、 科技研发、国际合作等
昆虫：蝴蝶、蜜蜂、 蚂蚁等
其他动物：蜘蛛、 蝎子、蜈蚣等
微生物种类：细菌、真菌、病毒等 作用：分解有机物质，促进营养循环 生存环境：土壤、落叶、树木等
与其他生物的相互作用：与植物、动物、其他微生物之间的相互影响和制约关系
气候条件：温 度、湿度、光
照等
土壤条件：土 壤类型、养分
含量等
生物种类：植 物、动物、微
的重要保障
森林生态系统 中的物种丰富， 包括植物、动 物、微生物等
森林生态系统 中的物种之间 存在复杂的食 物链和食物网
关系
《森林生态学》课件第五章生态系统
章生态系统
第一节 生态系统
一、概念
在一定空间范围内，各生物成分〔包括人类在
内〕和非生物成分〔环境中物理和化学因子〕，通过
能量流动和物质循环而相互作用、相互依存所形成的
一个功能单位。
第一节 生态系统
2. 消费者
异养型生物，生活在生态系统中的各类动物和某
些腐生或寄生生物，只能依赖生产者生产的有机物为
量，即生产的速率。
总初级生产力(GPP) ：指单位时间和单位面积内绿
色植物通过光合作用所制造的有机物的总量〔包括植
物呼吸消耗掉的局部〕。
净初级生产力(NPP) ：指绿色植物除去呼吸消耗之
后的有机物的积累速率。
地球上绝大多数的生物的能量来源于生态系统的净
生产力。
第二节 生态系统的能量流动
第二节 生态系统的能量流动
增加的趋势；因此，净生产力在中年到达最高值。
第二节 生态系统的能量流动
各种生态系统的生产力比较：
➢
奥德姆根据初级生产力将生态系统划分为4级：
➢
最低：荒漠和深海，通常为0.1g/m2•天或少于2 •
天。
➢
较低：山地森林、热带稀树草原、某些临时农耕
地、半干旱草原、深湖和大陆架2 •天。
➢
较高：热带雨林，长久性农耕地和浅湖，3-10
第二节 生态系统的能量流动
四、生态系统的能量动态和储存
〔一〕名词解释
1. 与生产量有关的概念：
初级生产量：绿色植物所固定的太阳能或所制造的
有机物质。
净初级生产量：总初级生产量减去呼吸损失的局部。
总初级生产量(GPP)：在初级生产过程中，合成的
有机物质总量。
次级生产量：消费者的生产量。
中国的森林类型及其分布
中国的森林类型及其分布| [<<][>>]我国共有森林15 894.1万公顷，森林蓄积量112.7亿立方米，森林覆盖率为16.55%。
中国森林类型众多，拥有各类针叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林和热带林，以及它们的各种次生类型。
据“中国植被”(1980)对天然乔灌林的分类，中国划分有森林210个群系(formation)、竹林36个群系、灌林与灌丛(不含半灌丛及草丛)94个群系。
此外，还有许多人工栽植营造的用材林、防护林、经济林和农林复合生态系统类型，更丰富了森林生态系统类型的多样性，这是中国森林生物多样性的一个持点。
中国还拥有世界上最完整的温带山地垂直带谱、亚热带山地垂直带谱，北半球纬度最高的热带山地雨林、季雨林类型，种类最丰富的落叶松属(Larix)、松属(Pin us)、云杉属(Picea)、冷杉属(Abies)、栎类(Quercus)森林，中国还有世界上罕见的高生物量的雅鲁藏布江峡谷云杉林。
在这多种类型的森林中，栖息着丰富多样的野生动物。
据统计，中国有6347种脊椎动物，其中哺乳类581种，鸟类1244种，两栖类284种，爬行类376种，它们大部分栖息在森林中或林缘。
这些动物中，许多为中国特有或主要分布在中国，如全世界有雉类276种，中国就有56种，占20％，其中19种为中国所特有。
其他如大熊猫、金丝猴、白唇鹿、羚牛、毛冠鹿等动物也为中国所特有。
中国现有原生性森林已不多，它们主要集中在东北、西南天然林区。
按森林外貌划分，针叶林和阔叶林面积约各占一半，前者49.8％，后者占47.2％，其余3％为针阔叶混交林，现分述如（1）针叶林针叶林在中国分布广泛，但作为地带性的针叶林则只见于东北和西北两隅以及西南、藏东南的亚高山针叶林，其余的则常为次生性针叶林，如各种次生松林，更多的则是人工营造而成，如杉木林等。
这些针叶林不仅植物组成丰富，而且还栖息着大量的动物种类，成为众多特有种类的栖息地和避难所。
中国陆地生态系统类型的分布规律
中国陆地生态系统类型的分布规律
中国陆地生态系统类型的分布规律可以分为以下几种:
1. 森林生态系统类型:中国森林生态系统主要分布在长江中下
游和华南等地。
其中,华北落叶松林和四川、云南等地的山地森林生
态系统最为发达。
2. 草原生态系统类型:中国草原生态系统主要分布在黄河流域
和长江流域,包括内蒙古、河北、甘肃、宁夏等地。
其中,内蒙古草原是全球面积最大、保存最完好的草原生态系统之一。
3. 荒漠生态系统类型:中国荒漠生态系统主要分布在西北、华北、东北等地。
其中,沙漠和戈壁沙漠是中国最大的荒漠生态系统。
4. 湿地生态系统类型:中国湿地生态系统主要分布在江南、华南和河北等地。
其中,长江中下游湿地和洞庭湖湿地是世界上面积最大、保存最完善的湿地生态系统。
5. 水生生态系统类型:中国水生生态系统主要分布在长江、黄河和珠江等流域。
其中,长江水域是中国最重要的水资源,也是世界上最大的人工湖。
中国陆地生态系统类型的分布规律表明,不同地区的生态系统类
型之间存在明显的差异,而且从地形到气候等方面都有相应的规律。
森林的分类和分布
森林的分类和分布森林是地球上最重要的生态系统之一，它们不仅提供了大量的生物多样性，还是碳循环的关键组成部分。
合理了解和分类森林的类型以及它们的地理分布对于我们更好地保护和管理森林资源至关重要。
本文将介绍森林的分类系统以及它们在世界各地的分布情况。
一、森林的分类森林根据地理位置、气候条件、生物组成和植被类型等因素被广泛分类。
以下是常见的森林分类方法：1.经纬度分类- 热带森林：位于赤道附近，气候通常温暖湿润，年降水量较高，植被丰富多样。
- 温带森林：位于赤道以北或以南的地区，四季分明，降水量适中，植被常以针叶树为主。
- 寒带森林：位于高纬度地区，气候寒冷，长期低温，植被矮小，以苔藓和地衣为主。
2.气候分类- 雨林：分布在年降雨量较高的地区，树木高大茂盛，植被层次分明。
- 季雨林：主要分布在亚热带地区，气候季节性，植被适应干湿交替的特点。
- 针叶林：通常分布在高纬度地区，受寒冷气候的影响，树木一般为针叶树种。
- 草原：降水量较少，相对植被矮小，以草为主。
3.植被分类- 阔叶林：植被以阔叶树种为主，常见于温暖而湿润的地区。
- 针叶林：植被以针叶树种为主，适应寒冷气候的特点，常见于北方地区。
- 混交林：植被组成多样，既有阔叶树种，又有针叶树种，形成复杂的生态系统。
二、森林的分布1.南美洲南美洲拥有世界上最大的热带雨林，亚马逊雨林是该地区最著名的森林之一。
亚马逊雨林位于巴西、秘鲁和哥伦比亚等国家，拥有世界上最为丰富的生物多样性。
2.北美洲北美洲的森林类型丰富多样，从阿拉斯加的冷杉林到加拿大的针叶林，再到美国的温带落叶林，各种类型在此地区均有分布。
3.欧洲欧洲的森林主要分布在北部和东部地区。
北欧国家拥有广阔的针叶林，而东欧国家则以阔叶林和混交林为主。
4.亚洲亚洲是世界上最大的大陆，森林类型丰富多样。
西伯利亚的针叶林、东南亚的热带雨林、喜马拉雅山脉的高山针叶林等都是该地区的典型森林类型。
5.非洲非洲的森林分布主要集中在赤道附近的中非地区，刚果盆地是非洲最大的热带雨林区域。
森林生态系统类型及其分布 共156页
热带雨林生态系统中菌根在物质循环中发挥了积极 作用，这一状况表明雨林生态系统中是依靠了菌根 中真菌直接把营养物质送人植物体内的直接循环， 而不是靠矿质土壤。
第10章 森林生态系统类型及其分布 10．2 主要森林生态系统的类型及其分布
第10章 森林生态系统类型及其分布 10．2 主要森林生态系统的类型及其分布
10．2．1．4 热带雨林特征
(1) 种类组成极为丰富
热带雨林最重要的一个特征就是具有异常丰富的植 物种类，区系植物的多种多样性，以及它在显花植 物种类上的繁多。植物种类繁多的原因主要是因为 具有适于植物种迅速发展的条件，特别是四季都适 合于植物生长和繁殖的气候。据统计，组成热带雨 林的高等植物在45 000种以上，而且绝大部分是木 本的。如马来半岛一地就有乔木9 000种。除乔木 外，热带雨林中还富有藤本植物和附生植物。
第10章 森林生态系统类型及其分布
10．1 森林生态系统的分布规律
第10章 森林生态系统类型及其分布
10．1 森林生态系统的分布规律
第10章 森林生态系统类型及其分布
10．1 森林生态系统的分布规律
10．1 森林生态系统的分布规律
地球上不同类型的森林生态系统，是在不同的地理 环境下不同的生态因素组合的结果，并为森林群落 提供多样的生活条件。因此，任何类型的森林生态 系统都是与它们所存在的环境条件有着密切联系， 其中气候、土壤等因素的影响是导致森林生态系统 具有各式各样的类型及其分布特点的最重要的原因。
第10章 森林生态系统类型及其分布
10．1 森林生态系统的分布规律
(1)森林生态系统分布的纬度地带性
森林生态系统
长期以来，人类对森林的作用缺乏正确的 认识，将森林单纯作为索取的对象，使森 林生态系统遭到极大破坏，旱涝灾害频繁 发生，不少江河泥沙俱下，造成土地贫瘠， 生态环境恶化，对人类的可持续发展构成 威胁。因此，正确认识森林的作用，合理 利用和保护森林资源，具有非常重要的意 义。
三、生态系统的特点
物种繁多、结构复杂 生态系统类型多样 生态系统的稳定性高 生产力大、现存量大，对环境影响大
四、森林生态系统的作用
森林生态系统是人类的资源宝库，森林除了能够 提供大量木材外，还能生产松香、樟脑、橡胶等 具有很大经济价值的产品。森林中既有大量的食 用植物，如枣、柿、栗、猕猴桃、荔枝等，又有 很多油料植物，如油茶、油桐、文冠果等，还有 丰富的药材资源。 它能调节生物圈中氧气与二氧化碳平衡，改善生 态环境，涵养水源、保持水土、防风固沙、调节 气候、净化空气、消除污染等。
森 林 生 态 系 统
一、森林生态系统的定义： 森林生态系统的定义 的定义：
森林生态系统是森林群落与其环境在功 能流的作用下形成一定结构、功能和自调 控的自然综合体，是陆地生态系统中面积 最多、最重要的自然生热带雨林生态系统 常绿阔叶林生态系统 落叶阔叶林生态系统 寒温带针叶林生态系统
热带雨林生态系统
主要分布在赤道两侧纬度20° 主要分布在赤道两侧纬度20°范围内，这些地区 年平均温度约23-28℃，年降水量一般超过2000 年平均温度约23-28℃，年降水量一般超过2000 毫米；终年高温多雨，土壤多砖红壤。丰富的热 量和季节分配均匀而又充足的水分为生物的生存 提供了优越条件。 分布区的气候特点是：高温、高湿、长夏无冬， 年降水量超过2000mm，且分配均匀，无明显旱 年降水量超过2000mm，且分配均匀，无明显旱 季。
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排序(ordination)
• 将一个地区内所调查的群落样地，按相似性来排定 各样地的位序，从而分析各样地间及其与生境间的 相互关系。此法称为群落的排序。
• 排序可有两个大的方面
– (1)直接梯度分析：也可称为梯度分析或直接排序。是研 究植物种或植物群落沿着已被认识到、易于测定的环境 梯度的分布规律的方法。
• 分类过程是通过排列群丛表来实现的。首先在野外做大量 的样方，通过排群丛表，找出特征种、区别种，从而达到 分类目的。
******16
区系组成分类
• 分类的基本单位是群丛。
– 群丛：具有一定区系组成和一致外貌并发生于一致生境条件下的一种 植物群落。
• 认为群丛是抽象的植被分类等级，群落是具体的实体。群丛和 群落的关系类似于种和个体的关系。
• PCA指示用于原数据构成线性点集的情况。对于 分离的点集，PCA的结果还有助于形象地分类样 方点。但对非线性的点集，诸如马蹄形的，PCA 却无能为力。
• 如果原始数据对各性状的方差大致相等，而且性 状的相关又很小，就找不到明显的主分量。此时 取少量主分量所占的信息比例较低。
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无倾向对应分析 (Detrended Correspondence Analysis)
群丛变型 variant
—
Salvia variant
亚群丛变型 subvariant —
Bromus subvariant
群丛相 facies
—
Meracurialis facies
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区系组成分类
• 法瑞学派用以区分群落的主要工作方法称之 为排表比较法。
• 法瑞学派的分类方法是先从较低级的分类单 位开始，进而考虑较高级的分类单位，是一 种从下至上的一种“堆集的”方法。此法在 区别较低级的分类单位时较为适用。
森林生态系统类型及其分布
本章导读
• 识记：显域植被、隐域植被、泛域植被等概念； 主要的植被分类原则与系统；中国植被的分类 原则与系统；群落命名方法；植被分布的地带 性规律
• 领会：中国森林植被分布的地带性特点；群落 的分类与排序
• 简单应用：中国森林植被分布的地带性特点及 其经营管理
• 综合应用：主要森林生态系统的特点及其分布
群落分类单位
字尾 例子
群丛门 division
-ea
Байду номын сангаас
Querco-Fagea
群丛纲 class
-tea
Phragmitetea
群丛目 order
-etalia Littorelletalia
群丛属 alliance
-ion
Agropyro-Rumicion Crispi
亚群丛属 suballiance -ion(esion)
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1.2.3优势种途径
• 依据：生境的生态学特征不仅可以借助于植物种的总 名录反映出来，而且也可以借助于通过竞争业已成功 地取得优势的那些种的生态学特征反映出来。
• 局限性：有的地方树种单一，划分的某一种优势度类 型可能占的面积过大，也可能包括各种各样的环境条 件，这样的群落单位因异质性过大而不足取。在有些 地区，植物种类多，优势种不明显。如划分优势度类 型，人为性过强，显得缺乏明确标准。
– (2)排序：亦称为间接排序或间接梯度分析。是根据群落 本身的属性，如种的相关性，取样的相似性、种的盖度 或频度导出抽象的轴或群落变化的方向。
******7
排序(ordination)
• 极点排序法 • 主成分分析(principal components analysis)
******8
PCA法两方面的不足
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PCA排序图
DCA排序图
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分类与排序
• 如果是对群落进行分类，则承认群落是具有边界的 有机体；如果是对群落进行乔序，则承认群落是无 边界的，是个体论的观点。
• 一般说来，分布于连续生境中的群落具有连续性而 无明显可分的边界；分布于间断生境中的群落往往 具有明显可分的边界而连续性不明显。
Alnion dlutin nosae Ulmion earpinifoliae
群丛 association
-etum
Ericetum tetralicis ElymoAmmophiletum
亚群丛 subassociation -etosum Arrhenatheretum elatioris brizetosum
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diagnostic species
• 鉴别种包括特征种、区别种和恒有伴生种。 • 特征种是指其分布局限在一定的植物群落片段(或样地)的
植物种，因而它们能够指示一定的群落和环境。
– 特征种不一定在群落中占优势，而是分布范围较窄，确限度大； 特征种包括确限种、偏宜种和适宜种。只有把一定地区所有群落 加以调查并通过不同群落类型间的对比后，才能肯定地确定哪些 是特征种。
******14
植被的外貌分类
• 主要单位：群丛(association) • 便于掌握。即使不知道植物名称或全然不了解任何生态
学知识，也能应用这些概念；且这些概念也在早期即已 得到普遍应用。 • 明显的局限性。即单独依靠外貌不能区分生态学关系差 异悬殊的类型。当需要分类的主要单位达20个以上时， 该途径便不能很好地继续进行。 • 主要用来研究大范围植被的对比，以及植被和气候的关 系。对于局部地区植物群落的研究，则应采用以种类组 成分析为基础的分类系统。
• 如果排序结果构成若干点集时可达到分类目的；如 果分类允许重叠时也可反映群落的连续性。
******12
1.2植被分类的原则与系统
植物群落学方向的分类途径： • 群落外貌途径 • 群落区系组成途径 • 优势种途径
******13
1.2.1植被的外貌分类
• 19世纪前半叶，植物地理学家洪堡德(Humboldt)等对植被 进行分类就是依靠群落外貌。
• 对植物群落的看法介于有机体概念和连续体概念中间：承认种 的分布的连续性，也强调种间的相互作用导致某种不连续性。
• 在某个群落的种类组成中，总有一些种对某一特定关系比其他 种表现得更加敏感。可以利用这些在生态关系上具有明显指示 性的植物来进行群落分类，称为鉴别种(diagnostic species)。
******2
1森林植物群落分类与排序
• 分类与排序 • 植被分类的原则与系统 • 群落的命名
******3
1.1分类与排序
分类(classification)
• 人为分类较适宜于应用科学，其依据是事物的特 征或对人类的利用价值。如公益林等。
• 自然分类应反映事物内在联系，其依据是事物的 亲缘关系、固有特征及其与生境间的固有联系。
• 大致途径：首先从地球表面上最大的植被单位开始，进 而将它们划分为越来越小的单位。
• 根据优势植物的生长型和生长环境，将植被分成不同类 型或等级。
• 提出16个主要单位是按气候类型相联系的纬度带和经度 带来排列的，如森林(forest)、林地(woodland)、草地 (grassland)、草甸(meadow)、荒原(fellfield)等。
• 吴征镒主编的《中国植被》(1980年)，将全 国植被划分为10个植被型组，29个植被型， 560多个群系。
******27
《中国植被》划分群落的主要依据
• 植物种类组成：基本以优势种为主，有困难 时采用标志种。
• 外貌和结构：依据生活型，同时结合寿命。 • 生态地理特征：考虑地质原因，依据热量带
******21
优势种途径1
• 在北美洲的群落学研究中，注意力往往被局限于群 落最高层的优势种，这是因为这些植物最直接地受 到气候的影响，它们通常是与地球上气候图式联系 着的。此外，在正常情况下，它们对于生态系统的 其它成分产生强有力的影响
• 最上层的优势种通常是生态幅较广的植物种，倘若 仅局限于群落最高层，分类仍然过于粗糙和一般， 在生态学上是不能满意的
******22
优势种途径2
• 芬兰所使用的“森林生境类型”主要是依 据灌木、草本甚至苔藓、地衣的优势度。
• 这种方法只有在乔木层的种类象芬兰那样 单纯的地区，这样的分类系统才会取得令 人满意的效果。
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优势种途径3
• 第三种应用优势种概念的途径，是基于普遍考虑群落各层 的优势种。按各层优势种的联合来划分植物群落类型，而 不只强调某一层。在上层的植物种类生态幅度极大的情况 下，可以由从属层的不连续性来提示生态上的格局，这个 方法在温带地区业已成功地使用并取得良好的效果。但在 亚热带和热带地区，特别是优势种不明显的植被类型中， 完全按优势种来对群落加以划分是存在困难的。
– 在理论上，从群丛到群纲的任何分类等级，都可用特征种来表示 它的特征。
• 区别种主要用来区别亚群丛。 • 恒有伴生种总是出现在一个群落分类单位的多数样方中，
但不被选定为特征种或区别种。 • 恒有伴生种加特征种构成群丛或更高级分类单位的“特征
种组合”。
******18
法瑞学派的群落分类系统(阳含熙,卢泽愚.1981)
• 目前，自然分类法尚未统一与完善，由于自然和 社会的背景及科学的发展不同，在世界各地形成 不同的学派。
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群落分类的基本途径
• 群落外貌的或结构的途径； • 环境的途径； • 多因子或景观途径(景观类型、微景观类型、生物地理群落类型等) • 生物的分布区途径； • 群落梯度的手段； • 优势种的途径； • 植被动态的途径； • 层或生活型的途径； • 层的归并的途径； • 森林生境型的途径； • 数码的比较的途径； • Braun-Blanquet的植物区系组成的途径。