熱帶雨林對全球生態系統和人類存在的重要性是極高的。熱帶雨林是一個天然的遺傳多樣性儲藏庫,在生態多樣性方面它是空前的,它向人類提供了豐富的藥用植物資源和無數其他有用的森林產物。它們是重要的遷徙動物棲息地並且維持了地球上多達50%的物種。熱帶雨林除了維持正常降雨外,在調節全球氣候方面也起著重要的作用,同時緩解了洪澇、乾旱和侵蝕等災害的發生。它們儲存著大量的碳,同時製造了全世界相當數量的氧氣,故熱帶雨林亦被稱作「地球之肺」。
儘管起著巨大的作用,但是他們僅僅分佈在赤道附近北緯22.5度到南緯22.5度之間的一小塊陸地區域,或者也可以說位於南北回歸線之間。由於地球上的大部分陸地位於熱帶地區北部,因此熱帶雨林自然地分佈在一個相對狹小的區域。
雨林依位置的不同分熱帶雨林和溫帶雨林。雨林大多數靠近赤道,在赤道經過的非洲、亞洲和南美洲都有大片的雨林,因為濕潤的氣候保證了樹和植物的快速生產。
(左圖:熱帶雨林的分佈)
熱帶雨林的特徵可以用兩個詞概括:溫暖、潮濕。全年月度平均氣溫超過18 °C。全年平均降水量不少於1,680 毫米,並可能超過10,000 毫米,儘管通常情況下一般是在1,750 毫米到2,000 毫米之間。這些森林位於赤道附近,這裏季節變化很小,終年太陽照射時間不變。最廣闊的赤道雨林發現位於低窪的亞馬遜,剛果盆地,印尼的東南亞群島以及巴布亞新磯內亞等地區。
溫帶雨林位於離赤道較遠的地方,這裏降水和日照長度隨季節變化而發生變化。這些森林的年降雨量只有1,270毫米,冬季乾冷,與赤道雨林有著明顯差別。在旱季,許多樹木掉落甚至掉光了葉子,從而使更多的陽光照射到地面。這樣的濕潤森林在南美,加勒比海,西非和東南亞的部分地區也被發現過,尤其東南亞的泰國、緬甸、越南和斯裏蘭卡發現比較多。
(右圖:溫帶雨林的分佈)
熱帶雨林位於“熱帶”,在南北回歸線之間。在這個區域太陽光大概以90度的角度直射地球,導致產生了強烈的太陽能。熱帶雨林晝夜的長度一致(每年365天,每天12個小時)。這麼強烈的太陽光是森林通過光合作用產生能量必不可少的能源。
由於有著充足的太陽能,熱帶雨林一年都比較暖和,溫度大概在22-34攝氏度。由於雨林高度都比較高,尤其是雲霧森林,所以它可能很涼爽。在一年中溫度會有浮動變化,但對一些赤道地區的雨林,一年到頭溫度的變化也就在0.3攝氏度。由於有著雲層和很重的濕氣,所以溫度一般都比較暖和。
雨林一個很重要的比較明顯的特點可見於它的名字。雨林的主題就是有著較大的降雨量,每年至少2000毫米,甚至在有的區域一年超過了10920毫米。當遇到雨量比較少的年份,足夠的雲層覆蓋保持著空氣的濕度並防止樹木幹透。許多熱帶雨林很少有一整月不下雨,一年中最少有六個月在下雨。穩定不變的氣候,加上平均範圍的降雨和溫度的保持,使大多數的雨林樹木可以一年四季保持著綠色,而且不會在任何一個季節掉光所有的樹葉。
雨林的濕氣來自於降雨、連續不斷的雲層覆蓋和植物的蒸騰作用(通過葉子散發水分),這些使當地有足夠的濕度。每一棵冠層樹木每年要蒸發掉760升的水分,每英畝的冠層樹木通過蒸騰作用每年要向大氣中蒸發大約76000升的水分。大面積的雨林對形成雨雲有很大的貢獻,而且為它們自身產生了多達75%的的降雨。亞馬遜雨林是產生自身高達50%降雨量的源頭。
所有的物種都一定程度上依賴彼此而生存,這種相互依賴特性是雨林生態系統中一個主要特徵。在森林中生物相互依賴性有很多形式,例如一些物種依賴其他物種來進行授粉和種子散佈、到捕食與被捕食關係、再到共生關係等等。
雨林中的生活是競爭性的,無數的物種為了生存,都和其他的物種形成了這種複雜的共生關係。共生關係是這樣一種關係:參與的物種雙方相互得益。例如,螞蟻和毛蟲之間有一種共生關係。一些毛蟲在他們的後背上製造出一些來自露珠的有甜味的化學物質,而這正是螞蟻所食用的物件。作為回報,健壯的螞蟻保護著這些毛蟲,人們也觀測到了到了晚上螞蟻還會將毛蟲安全運回它們的巢穴。這種共生關係發生在特定的物種之間,而這個例子裏也就是說僅僅一種毛蟲能夠滿足特定的螞蟻種類的需要。
(左圖:在馬達加斯加雨林中的葉尾守宮(學名:Uroplatus phantasticus)具有非凡的偽裝能力。)