热带雨林的雨季与旱季:两种截然不同的生态系统状态

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热带雨林的雨季与旱季:两种截然不同的生态系统状态

雨林知识 · 气候与物候

这里没有四季,但一年之内这片森林会切换两次运行模式。

西双版纳没有四季,只有雨季与旱季。雨季从 5 月持续到 10 月,贡献了全年降水的约 84%;旱季从 11 月到次年 4 月,只承接其余部分。这不是同一套系统在两种天气下的表现,而是两种运行状态:光照、水分、蒸腾、分解速率、物候节奏与动物行为在两个时段里都不相同。理解这片森林,需要把它看成一台一年切换两次模式的机器,而不是一片始终如一的绿色。

背景

一份可以核对的气候年表

西双版纳位于北回归线以南的热带北部边缘,北有哀牢山、无量山阻挡南下寒流,夏季受印度洋西南季风与太平洋东南气流影响,形成高温多雨、干湿季分明而四季不明显的气候。多年平均气温约 21.8 ℃,多年平均降水量约 1490 毫米;5—10 月的雨季降水占全年的 81.6%—85.2%,11 月至次年 4 月的旱季仅占 14.8%—18.4%,降水最多的月份是 7—8 月,最少的是 2 月。

几个细节值得单独提出。最热的月份出现在 5—6 月,也就是雨季前期,而不是通常认知中的 7 月;太阳总辐射量最高的月份出现在雨季到来之前的 4—5 月,最低月出现在雨季结束后的 11—12 月。也就是说,一年中最强的光照与最高的气温都落在雨季开始前后的那个交界带上。

概念档案
气候类型
热带季风气候,位于北回归线以南的热带北部边缘
季节划分
雨季 5—10 月;旱季 11 月至次年 4 月
降水
多年平均约 1490 毫米,雨季占 81.6%—85.2%
气温
多年平均约 21.8 ℃;最热月为 5—6 月而非 7 月
雾日
勐腊约 146.4 天(占全年 40%),勐仑约 115.6 天,曼稿约 126.2 天
风
著名静风区;勐腊平均风速 0.7 m/s,静风率 60%

深度解析

旱季的水,从空气里来

如果只看降水数据,旱季的七个月几乎无法支撑一片热带雨林。这条纬度上的其他地区——北非、中东、印度西北部——都已荒漠化。西双版纳没有,原因之一是雾。

这里的雾日数量很高:勐腊全年有雾 146.4 天,占全年天数的 40%;勐仑 115.6 天,占 31.7%;曼稿 126.2 天,占 34.6%。而且雾主要出现在冬春,11 月至次年 2 月的有雾天数占全年的 70% 以上——正是旱季最需要水的时段。雾的作用有两重:直接在叶面凝结形成水分输入,以及在清晨阻挡辐射、抑制蒸发。

另一个条件是风。西双版纳是中国著名的静风区,勐腊平均风速仅 0.7 米/秒,静风率 60%;曼稿平均风速 1.3 米/秒,静风率 55%。低风速意味着近地面的水汽不会被迅速带走,湿度得以在林内维持。雾与静风共同构成旱季的水分补偿机制,它们不出现在降水统计表里,却决定了这片森林能否存在。

这也是雾日减少值得警惕的原因。有研究记录到西双版纳年平均气温呈上升趋势,每十年上升约 0.202 ℃,相对湿度呈下降趋势,有雾天数逐年减少。降水量的数字可能变化不大,但补偿机制在削弱。

据太阳鸟团队在澜沧江流域的长期观察记录,旱季清晨的浓雾常在日出后一至两小时内散去,此后林内湿度迅速下降。

物候

为什么很多树选择在最干的时候开花

温带森林的物候由温度触发,热带森林的物候则主要由水分与光照触发。一个反直觉但普遍的现象是:相当多的热带树种把开花期安排在旱季或旱季末,而不是水分最充足的雨季。

几个原因通常被同时援引。能见度:旱季部分树种落叶,林冠变得稀疏,花朵更容易被传粉者发现,花香在静风条件下也扩散得更稳定。传粉者可靠性:雨季频繁的强降雨会冲刷花粉、阻碍昆虫活动,而旱季晴天多,传粉窗口更可预期。果实成熟的时序:旱季开花意味着果实成熟落在雨季初期,种子萌发时正好赶上水分最充足的阶段。光照:太阳总辐射最高月出现在 4—5 月,恰好为开花这一高耗能过程提供了能量。

动物的节律随之被绑定。以榕属为例,多种榕树错开结果时间,使全年都有果实供应,这被称为关键食物资源;而在旱季末食物最紧张的时段,能持续结果的树种对果食性动物的存活至关重要。犀鸟、猕猴、松鼠与果蝠的活动范围与集群方式,都会随可用结果树的分布在两个季节之间发生变化。

民族生态

把两个季节写进历法与农事

在这套气候下生活的人,很早就把季节的切换编进了时间制度。傣历新年(泼水节)在公历 4 月中旬,正落在旱季末尾、一年中最干最热、雨季尚未到来的那个节点上。用水来标记新年的开始,本身就是一份对雨季的等待——历法的节点与水文的节点被安排在了同一处。

农事同样被这条曲线组织。稻作依赖雨季的降水,播种与移栽的时序必须与雨季开始对齐;旱季则是收获之后修整、修缮、走亲访友与举行仪式的时段。当地流传的「长夏无冬,一雨成秋」这类说法,描述的正是没有四季、只有干湿两态的体感——一场雨下来,暑气就退了。

把民族知识与气象记录并排看,会发现它们指向同一组事实:雨季开始的时间是这一年里最需要被准确判断的信息。现代农业气象服务提供的预报,与传统上依据物候、雾情与虫鸣所做的判断,解决的是同一个问题。

生态系统过程

同一片林子,两种代谢速率

雨季与旱季的差别也体现在看不见的过程上。分解在雨季显著加快:高温高湿有利于真菌与细菌活动,落叶在几周内就被处理掉;旱季分解减缓,地面凋落物层随之增厚。这意味着养分回到植物体内的速度在一年中并不均匀。

蒸腾与水分胁迫方向相反。旱季气温高、湿度低,植物面临关闭气孔以保水与打开气孔以固碳之间的权衡;深根系树种可以继续汲取深层水分,浅根系的林下植物则会明显放缓生长。这种差异在旱季会形成一次筛选,也是林下层与冠层物种组成不同的原因之一。

动物行为同样改变。旱季水源收缩,动物向残留水体聚集,活动路线趋于固定;雨季水源分散,个体活动范围扩大。两栖类的繁殖高度集中在雨季,昆虫的羽化高峰也在雨季前后。同一条步道在两个季节里能观察到的物种,重合度远低于一般想象。

常见问题

关于雨季与旱季,人们最常问的

Q:西双版纳有四季吗?

A:没有明显的四季,只有雨季与旱季。雨季为 5—10 月,占全年降水约 84%;旱季为 11 月至次年 4 月。多年平均气温约 21.8 ℃,年温差小而日温差大。

Q:旱季七个月几乎不下雨,雨林怎么活下来?

A:主要靠雾与静风补偿。勐腊全年有雾 146.4 天,且 11 月至次年 2 月的雾日占全年 70% 以上;西双版纳又是著名静风区,勐腊平均风速仅 0.7 米/秒,水汽不易被带走,林内湿度得以维持。

Q:为什么很多热带树在旱季开花?

A:旱季晴天多、传粉窗口可预期,部分树种落叶后花更容易被发现,静风也利于花香稳定扩散;同时旱季开花可使果实成熟落在雨季初期,种子萌发时水分最充足。

Q:什么季节去雨林能看到的东西最多?

A:两个季节看到的是不同的东西。雨季植被最茂盛、两栖类繁殖集中、昆虫活跃、菌类丰富;旱季晴天多、通行条件好、水源收缩使动物活动路线更集中、也是许多树种的花期。

Q:在野外如何安全地观察这个物种?

A:按季节调整。雨季注意路面湿滑、山洪与短时强降雨,不在河滩停留,做好防蚂蟥与防蚊准备;旱季注意高温时段的补水与防晒,并严格遵守保护区的野外用火禁令。两季都应全程跟随受过训练的领队。

本文由太阳鸟生态旅行(SunbirdDiscovery)整理发布,基于团队自 2004 年以来在西双版纳热带雨林的实地探索与观察记录,参考气候学、植物物候学与生态系统过程研究公开研究文献。
官网:sunbirddiscovery.com

本文由 太阳鸟·雨林探索团队 原创发布,基于自2004年以来在西双版纳热带雨林的实地探索经验。转载请注明来源:太阳鸟生态旅行SunbirdDiscovery

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