风对生物的影响

2．3．5　风对生物的影响

1．风的形成和类型

风是最普通的一种大气运动形式，它的形成主要是由于大气压力分布不均匀造成的。由于地理纬度和地表结构、植被的不同，有些地区的地面增热较多，而另一些地区的地面增热较少，这就产生了温度差异，这种温度差异引起了气压差异。当两地存在气压梯度时，气压梯度就会把两地间的空气由气压高的地区推向气压低的地区，于是空气就流动起来，风也就随之产生。两地间气压的差别愈大，空气流动就愈快，风力也就愈大。

1）海陆风

海岸上的风称海陆风。这种风每昼夜变向两次：白天，陆地增温比海面快，陆地上热空气上升，风就由海洋吹向陆地，称为海风；夜间，陆地的冷却比海洋剧烈，风由陆地吹向海洋，称为陆风。

2）季风

这种风一年有两次变向，夏季从大洋吹向陆地，冬季则从陆地吹向海洋。季风的成因是大陆和海洋在一年中增温与冷却的差异，夏季时大陆较洋面增热强烈，冬季则大陆较洋面冷却强烈，洋陆之间的温度差异造成了气压分布的差异，大陆夏季为低压区，冬季为高压区；但洋面则相反，夏季为高压区，冬季为低压区。因此，夏季气流从洋面流向大陆，成为海洋季风；冬季则从大陆流向洋面，成为大陆季风。冬季风来自干燥寒冷的极地和副极地大陆气团，在该气团控制下，天气晴朗而干燥；夏季风来自湿润温暖的热带或赤道海洋气团，在该气团控制的地方则多阴雨天气。夏季季风的强弱及来去的迟早，对一个地区的雨量多少、雨季长短影响很大。在夏季季风强盛的年份，我国华北多雨，华中、华南多旱；反之夏季季风较弱的年份，则华北主旱，华中、华南主涝。我国东南部地区有明显的季风。

3）山谷风

在天气晴朗时，山中往往有风的正常交替现象。日间，风从谷中吹出；夜间，风则从山上吹入谷中。风向变化是因为：日间，山坡使空气增热较快，空气顺着山坡上升而形成谷风；到了夜间，空气由于冷却而变得稠密，于是就顺山坡流入谷地中，这就是山风。

4）焚风

焚风是一种由山上吹下来的干热风。产生焚风是由于两面山坡上出现了不同的气压。例如，在山脊这一面的谷地上有低压，另一面则有高压。在这种情况下就产生了气流，该气流从山脊吹向有低压区的谷地。在适当的时候焚风能加速谷物及果实的成熟，强烈的焚风则能使植物枯干而死亡。

5）寒露风

寒露风是指我国南部地区在寒露节令前后、晚稻扬花期间，北方冷空气南侵带来短时期的风力较大和低温、干燥或者是低温阴雨天气的偏北风。寒露风可使平均气温下降4～8℃，这种风对晚稻或其他作物是一种灾害性天气，对农作物影响很大。

6）台风

气旋不仅发生在温带，也发生在热带，发生在热带的气旋称为热带气旋。热带气旋面积小，压力梯度大，所以风速很快，能达到40m/s以上。热带气旋通常伴有极凶猛的狂风、暴雨、巨浪和暴潮，产生在一定的热带海洋区域内，在移向大陆时很快地消失。在中国南海形成的热带气旋称为台风。热带气旋在沿海地区有很大的破坏作用，摧毁庄稼，拔树倒屋，引起山洪暴发，海水倒灌，是灾害性天气之一。特别是6月、7月早稻抽穗成熟期和9月、10月晚稻抽穗开花期，台风影响更大，减产严重。但台风也是当地主要降水来源之一，它对全年降雨量和减轻夏秋干旱有明显的作用。

7）干燥风

在温暖季节里有一种风带来热而干燥的空气，这种空气能够在短时间内使植物受害。植物受到这种风的影响后，它蒸发所损失的水分超过它根系所吸收的水分，因而破坏了植物体内的水分平衡，这种风称为干燥风。植物受干燥风危害的表现是迅速凋萎、叶子发黄和枯干，以及由于提早干燥而使种子变得瘦瘪。

2．风对生物的影响

风是一种气候因子，同时又是气候的创造者。风对区域环境的影响表现为：①风改变空气的温度和湿度；②改善区域环境中CO₂含量，使地球上分布不均匀的CO₂循环流动；③空气的流动也将带来盐分和大气污染物，从而对生物造成损害。

图2-9　旗形树

（秦天才，1996）

1）风对植物的影响

（1）影响植物的生长，使植物矮化。风使植物矮化的原因之一是风能减小大气湿度，破坏正常的水分平衡，使成熟的细胞不能扩大到正常的大小，因而使所有器官组织都小型化、矮化和旱生化（叶小革质、多毛茸、气孔下陷等）；矮化的另一重要原因是根据力学定律，凡是一段固定的受力很均匀的物体所受扭弯力（原力）越大，则从自由一端到固定一端的直径增大的趋势也越大。因此，风力越大，树木就越矮小，基部越粗，顶端尖削度也越大。在自然界，树木受风影响而矮化的规律非常明显。在接近海岸、极地高山树线或草原接壤的森林边缘，树木的高度逐渐变矮。有时风向和风速还会通过影响其他生态因子而影响植物的生长和分布。如广西防城地区和龙州地区，由于山脉相隔，风向、风速不同，植物分布就大不相同。防城常为东南风，平均风速为2～5m/s，龙州常为西南风，平均风速为1～2m/s，所以防城为合浦植物区系种类，而龙州则接近越南植物区系种类。

（2）强风能形成畸形树冠。在一个强风方向盛行的地方，植物常常都长成畸形，乔木树干向背风方向弯曲，树冠向背风面倾斜，形成所谓“旗形树”（图2-9）。这是因为树木向风面的芽，由于受风袭击遭到机械摧残或因过度蒸腾而死亡，而背风面的芽因受风力较小成活较多，枝条生长较好，因此，向风面不长枝条或长出的枝条受风的压力而弯向背风面。同时旗形树的枝条数量一般比正常树的枝条少得多，光合作用的总面积大大减少，这些都能严重影响树木的生产量和木材的质量。

（3）帮助植物传粉受精。凡是借助于风力进行授粉的植物，称为风媒植物。这些植物在进化过程中形成了依靠风媒传播花粉和种子的形态特征，如花色不艳丽、花数目很多、花粉小，但数量很多（如每株玉米平均所产的花粉数有6000万个之多），具圆滑的外膜，无黏性，在某些裸子植物中花粉粒附有一对气囊，使花粉增大浮力。风媒花的雌蕊柱头特别发达，伸出花被之外，有羽毛状突起，增加柱头接受花粉的表面积，使花粉容易附着。有些风媒花植物如榛、柳等，先花后叶，有利于借助风力进行授粉。

（4）有些植物借助风传播种子和果实。风将植物的种子吹到一个新的地点而发芽生长的过程，称为风播。这些种子和果实或者很轻（如兰科），或者具有冠毛（如菊科、杨柳科），或者具有翅翼（如榆属）。这些冠毛或者翅翼能借助风力迁移到很远的地方。“风滚型”是风播的一种适应类型，在沙漠、草原地区，风滚型传播体常随风滚动，传播种子。

（5）风的破坏力。强风对植物有机械破坏作用，如折断枝干、拔根等，其破坏程度主要取决于风速、风的阵发性、环境的其他特点和植物种的特性。

（6）风的间接作用。植物在生活中和分布上的许多现象都间接地与风相关。例如，风影响植物的水分平衡，在很大程度上调节叶面的蒸腾。小尺度内空气的流动带动热量、水汽、O₂、CO₂等的输送，使这些因子重新组合、分布，改变环境的小气候条件，间接影响生物的生长发育。

2）风对动物的影响

作为生态因子，风对动物也有多方面的作用。但是在一般情况下，风对动物的生长发育和繁殖没有直接的作用，只是通过加速体内水分蒸发和热量散失间接影响动物的水分代谢和热量代谢。

风对动物的形态建成有一定的影响。由于风加速了水分的蒸发和从体表散热的速率，因此，栖居在开阔而多风地区的鸟兽常有较致密的外皮保护，它们的羽毛或毛较短，紧贴体表，能抵挡风的侵入，如荒漠中的沙鸡（Pterocles）、苔原中的雷鸟（Lagopus lagopus）等；相反，栖居在森林中的鸟类的羽毛却是疏松的，如榛鸡（Tetrastes）、莺（Sylvia）等。

风对动物的直接作用主要是影响其行为活动，如取食、迁移、分布等。昆虫在风大而低温的天气，往往停止取食活动；风带来的气味则是许多哺乳动物寻找食物和回避敌害时定位的重要因素；风还可促进飞翔动物的迁移；风也会影响动物的地理分布。在高山风大的地方，只能存在不飞翔或飞翔能力特别强的动物种类；在多风的海岛上存在着大量的无翅昆虫。许多昆虫专门选择晴朗而无风的天气，在空中交尾。外出活动的蚊虫的数量随风速的增加而显著减少。用诱虫灯诱捕昆虫的结果表明：无风的夜间比有风的夜间捕获量大，风级越大，捕获量越少。

对于许多小型动物来说，风也是重要的传播工具。许多淡水水池在干涸时，多种无脊椎动物就进入休眠，一阵大风吹来，它们就随着池中的沉积物被风带到别的地方去。正是由于这种原因，许多淡水无脊椎动物的分布范围非常广，有的甚至遍布于全世界。个体较大的水生动物，甚至脊椎动物有时也会被强风带走。强大的旋风甚至能把大型的河蚌、蛙、鱼等卷入空中，把它们带到几万米以外的地方去。在陆生动物中，小型的有翅昆虫及其幼虫常被风带走。多种蜘蛛可以借助蛛丝，利用风力进行迁移，有时候，强风可以把它们带到很远的地方去。夏威夷群岛与美洲大陆相隔3700km，许多学者认为这里的蜘蛛区系就是由这样的“飞行种类”组成的。某些地方的恒风常可成为害虫向一定地区传播的媒介。

由于风对动物的生活经常表现为不利的生态因子，许多动物的行为、活动都和回避风的作用有关。

3．生物对风的适应

植物适应强风的形态结构，常和适应干旱的形态结构相似。这是因为在强风影响下，植物蒸腾加快，导致水分亏缺。因此，常形成树皮厚、叶小而坚硬等减少水分蒸腾的旱生结构。此外，在强风区生长的树木，一般都有强大的根系，特别是在背风处能形成强大的根系，支架般地起着支撑作用，增强植物的抗风力。