第五篇 第二十一章 森林培育與林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)

林業(yè)生態(tài)工程學(xué)課件第一章緒論第一節(jié)林業(yè)生態(tài)工程的概念與內(nèi)容一、林業(yè)生態(tài)工程的概念1、林業(yè)概念內(nèi)涵與外延的擴(kuò)展林業(yè)（forest)：培育、經(jīng)營(yíng)、保護(hù)和開發(fā)利用森林的事業(yè)。它是提供木材和多種林產(chǎn)品的生產(chǎn)事業(yè)，又是維護(hù)陸地生態(tài)平衡的環(huán)境保護(hù)工程。2、生態(tài)工程的概念與內(nèi)涵生態(tài)環(huán)境：整個(gè)生物群落所在地段的，影響其發(fā)展的全部無機(jī)因子的有機(jī)因素的總和。生態(tài)系統(tǒng)：是指一定的時(shí)間和空間內(nèi)，生物群落與環(huán)境之間由于不斷進(jìn)行物質(zhì)與能量流動(dòng)過程中形成的統(tǒng)一有機(jī)體。工程：指人類在自然科學(xué)原理的指導(dǎo)下，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中所積累的技術(shù)，發(fā)展形成包括規(guī)劃、可行性研究、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等一系列可操作、能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)科學(xué)的總稱。生態(tài)工程：生態(tài)工程是一門著眼于生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展能力的整合工程技術(shù)。它根據(jù)生態(tài)控制論原理去系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃和調(diào)控人工生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素、工藝流程、信息反饋關(guān)系及控制機(jī)構(gòu)，在系統(tǒng)范圍內(nèi)獲取最高的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。3、林業(yè)生態(tài)工程的概念與特點(diǎn)林業(yè)生態(tài)工程：林業(yè)生態(tài)工程是根據(jù)生態(tài)學(xué)、林學(xué)及生態(tài)控制論原理，設(shè)計(jì)、建造與調(diào)控以木本植物為主體的人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的工程技術(shù)，其目的在于保護(hù)、改善和持續(xù)利用自然資源與環(huán)境。林業(yè)生態(tài)工程的特點(diǎn)：（1）經(jīng)營(yíng)對(duì)象不同；（2）關(guān)注對(duì)象的結(jié)構(gòu)與功能不同；（3）經(jīng)營(yíng)目的不同；（4）采用的綜合技術(shù)措施不同。二、林業(yè)生態(tài)工程的主要內(nèi)容和類型1、主要內(nèi)容◆生物群落建造工程◆環(huán)境改良◆食物鏈工程2、林業(yè)生態(tài)工程的類型（1）生態(tài)保護(hù)型林業(yè)生態(tài)；（2）生態(tài)防護(hù)型林業(yè)生態(tài)工程；（3）生態(tài)經(jīng)濟(jì)型林業(yè)生態(tài)工程；（4）環(huán)境改良型林業(yè)生態(tài)工程。（9大生態(tài)工程）林業(yè)生態(tài)工程的目標(biāo)是建造某一區(qū)域（或流域）的，以木本植物為主體的優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。其主要內(nèi)容包括：①生物群落建造工程②環(huán)境改良工程③食物鏈工程在農(nóng)田、濕地、森林和草原四大生態(tài)系統(tǒng)中，森林生態(tài)系統(tǒng)處于主導(dǎo)地位。第二節(jié)生態(tài)環(huán)境問題與林業(yè)生態(tài)工程的作用一、生態(tài)環(huán)境的概念是指影響人類生存與發(fā)展的水資源、土地資源、生物資源以及氣候資源數(shù)量與質(zhì)量狀況的總稱二、我國(guó)的生態(tài)環(huán)境問題1、自然環(huán)境先天脆弱2、水土流失嚴(yán)重3、荒漠化擴(kuò)大4、水資源緊缺，污染嚴(yán)重5、森林覆蓋率低6、天然林生態(tài)系統(tǒng)和野生動(dòng)、植物面臨危機(jī)7、氣溫呈上升趨勢(shì)三、林業(yè)生態(tài)工程的作用⑴水土保持的作用，即森林防止水土流失的效益，⑵防止荒漠化和沙漠化的擴(kuò)大⑶森林緩解水資源危機(jī)：★森林是綠色水庫，可貯藏大量降水，增加有效水資源?！锷挚梢苑乐顾亮魇?，減少河流泥沙，維護(hù)江河湖庫的蓄積能力等?！锷挚梢源龠M(jìn)水分循環(huán)和影響大氣環(huán)流增加降水。⑷森林改善大氣質(zhì)量：★森林能有效地緩解溫室效應(yīng)?！锷质谴髿庵兄饕难踉础！锷挚梢詼p少臭氧層的損耗。★森林可以凈化空氣。⑸林業(yè)生態(tài)工程可保護(hù)生物多樣性?！飳?duì)物種多樣性的影響：森林物種多樣性最豐富，破壞則使物種和遺傳資源失去了保障，導(dǎo)致多樣性銳減?！飳?duì)生態(tài)群落、種群多樣性的影響：是植物、動(dòng)物種群多樣性賴以生存的基礎(chǔ)和保障?！飳?duì)遺傳多樣性的影響：提供物種多樣化的生境為物種進(jìn)化和產(chǎn)生新種提供基礎(chǔ)?！飳?duì)其它生態(tài)系統(tǒng)多樣性的影響：環(huán)境惡化影響農(nóng)田、濕地草原等生態(tài)系統(tǒng)。⑹減少噪聲污染⑺林業(yè)生態(tài)工程可促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展：：

★是可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)；★是可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境基礎(chǔ)；★是生物能源的主體。四、我國(guó)開展天然林保護(hù)工程的原因和重要性。1、原因：⑴長(zhǎng)期對(duì)森林的過度樵采，使森林植被大量減少；⑵不合理的耕作方式和人為破壞，導(dǎo)致保持水土能力弱，生態(tài)環(huán)境急劇惡化；⑶水庫、河道損失調(diào)蓄能力；洪、旱、泥石流災(zāi)害頻繁；⑷阻礙和制約著流域經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。2、重要性：⑴減少水土流失；⑵減輕洪澇災(zāi)害造成的損失；⑶改善生態(tài)環(huán)境；⑷提高人民的生活水平和質(zhì)量；⑸促進(jìn)區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。第二章林業(yè)生態(tài)工程的理論基礎(chǔ)一、相關(guān)概念1、生態(tài)系統(tǒng)：是指在一定空間內(nèi)生物和非生物的成分，通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)而相互作用、相互依存形成的一個(gè)生態(tài)學(xué)的功能單位2、生態(tài)環(huán)境脆弱帶：在生態(tài)系統(tǒng)中，凡處于兩種以上的物質(zhì)體系、能量體系、結(jié)構(gòu)體系、功能體系之間形成的界面，以及圍繞該界面向外延伸的“過渡帶”的空間域。3、干擾：破壞生態(tài)系統(tǒng)、群落或種群結(jié)構(gòu)、并改變資源、基質(zhì)的可利用性，或物理環(huán)境的任何時(shí)間上相對(duì)不連續(xù)的事件。（自然干擾、人為干擾）

4、系統(tǒng)：是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約、相互作用的元素（事物或過程）組成的，具有某種特定的功能，朝著某個(gè)特定目標(biāo)運(yùn)動(dòng)發(fā)展的有機(jī)整體。5、可持續(xù)發(fā)展：指以不損害、不掠奪后代的發(fā)展需求作為前提，來滿足當(dāng)代的發(fā)展需求稱為可持續(xù)發(fā)展。

6、環(huán)境：指影響人類生存和發(fā)展的各種天然和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體。7、環(huán)境質(zhì)量：是環(huán)境系統(tǒng)客觀存在的一種本質(zhì)屬性，并能用定性和定量的方法力。以描述的環(huán)境系統(tǒng)所處的狀態(tài)。8、水土保持林：指恢復(fù)、改善生態(tài)環(huán)境、減少地表徑流、涵養(yǎng)水源、防止水土流失而營(yíng)造的防護(hù)林。9、水源涵養(yǎng)林：在源頭地區(qū)，以調(diào)節(jié)坡面徑流，防止土壤侵蝕，涵養(yǎng)水源為主要目的的森林。10、農(nóng)田防護(hù)林：指在有農(nóng)田的地方，為防止自然災(zāi)害，改善農(nóng)田小氣候，創(chuàng)造有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)和牲畜繁育的環(huán)境；保證農(nóng)牧業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，并為人民群眾生產(chǎn)生活提供木材而營(yíng)造的防護(hù)林。

11、河岸防護(hù)林：減少流水對(duì)河岸地表的侵蝕，固定堤岸的護(hù)灘、護(hù)岸林。12、防護(hù)林體系：指在一個(gè)自然地理單元（或一個(gè)行政單元）或一個(gè)流域、水系、山脈范圍內(nèi)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦螚l件，土地利用情況和山、水、田、林、路、渠以及牧場(chǎng)等基本建設(shè)固定設(shè)施，根據(jù)影響當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活的主要災(zāi)害特點(diǎn)，所規(guī)劃營(yíng)造的以防護(hù)林為主體的和與其它林種相結(jié)合的總體。二、基本理論

1、干擾分為自然干擾和人為干擾，由于生態(tài)演替的作用，生態(tài)系統(tǒng)可以從自然和人為干擾所造成的破壞中得到恢復(fù)。受害生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)可以通過自然恢復(fù)過程和人的幫助和自然恢復(fù)過程2種途徑得到恢復(fù)。通過人類的科學(xué)參與，一些生態(tài)系統(tǒng)可以加速恢復(fù)。

2、可持續(xù)發(fā)展理論：決定可持續(xù)發(fā)展水平，可由5個(gè)要素及其相互關(guān)系決定：◆資源的承載能力◆區(qū)域的生產(chǎn)能力◆環(huán)境的緩沖能力◆進(jìn)程的穩(wěn)定能力◆管理的調(diào)節(jié)能力3、環(huán)境的基本特性：◆整體性和區(qū)域性◆變動(dòng)性和穩(wěn)定性◆資源性與價(jià)值性4、水土流失綜合治理的措施?！粢?guī)劃經(jīng)營(yíng)措施；◆水土保持林草措施；◆水土保持工程措施，（挖水平溝、坡改梯等）◆水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，（等高耕作、間作套種）◆水土保持法律措施。

5、試述當(dāng)前防護(hù)林體系建設(shè)的趨勢(shì)。⑴從形式設(shè)計(jì)走向因地制宜、因害設(shè)防的科學(xué)設(shè)計(jì)；⑵從營(yíng)造單一的防護(hù)林種走向建設(shè)多林種相結(jié)合的綜合防護(hù)林體系；⑶從只注重生態(tài)效益走向生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益相結(jié)合；⑷從單一的喬木樹種造林走向喬一灌一草相結(jié)合；⑸從單一層次的喬木純林走向多樹種多層次的混交林；⑹從單一發(fā)展林業(yè)走向農(nóng)、林、牧相結(jié)合，綜合治理，協(xié)調(diào)發(fā)展。第三章全國(guó)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)總體規(guī)劃一、林地資源1、森林資源少而分布不均2、有林地質(zhì)量好而森林生產(chǎn)力低3、森林消耗增加4、木材供需矛盾尖銳5、林業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低6、后備林地資源豐富二、土地資源1、土地遼闊，類型多樣2、山地多，平地少3、土地資源豐富，人均占有量少，后備資源不足4、土地質(zhì)量不高且退化嚴(yán)重5、土地資源分布不均，區(qū)域間生產(chǎn)力差異大6、土地與人口矛盾尖銳，土地承載力已處于臨界狀態(tài)第四章林業(yè)生態(tài)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)一、選擇林業(yè)生態(tài)工程造林樹種的原則和依據(jù)。⑴根據(jù)不同林種目的要求，結(jié)合立地條件，設(shè)計(jì)適宜的樹種；⑵掌握適地適樹原則，即根據(jù)造林地立地條件，設(shè)計(jì)當(dāng)?shù)啬芎芎蒙L(zhǎng)的造林目的樹種。⑶在立地條件和符合造林目的的前提下，盡量選用經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)、社會(huì)效益高，又容易營(yíng)造的樹種。⑷有條件的地方可適當(dāng)設(shè)計(jì)針闊葉樹混交林，達(dá)到改良土壤、提高土壤肥力防止病蟲害蔓延，建立穩(wěn)定、高效的森林生態(tài)系統(tǒng)的目的。二、林業(yè)生態(tài)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)的原則①生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三大效益相結(jié)合②靜態(tài)評(píng)價(jià)與動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)相結(jié)合③定性分析與定量分析相結(jié)合④近期、中期、遠(yuǎn)期相結(jié)合三、林業(yè)生態(tài)工程造林技術(shù)措施設(shè)計(jì)⑴整地設(shè)計(jì)：根據(jù)林種、樹種及立地條件的差異，設(shè)計(jì)整地方式、規(guī)格和密度等；⑵造林方式、方法設(shè)計(jì)：根據(jù)確定的林種、樹種結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀唤?jīng)濟(jì)條件而定；⑶造林密度設(shè)計(jì)；⑷幼林管理設(shè)計(jì)：幼林撫育，造林灌溉；防止鳥獸害，補(bǔ)植。整地設(shè)計(jì)第五章山丘區(qū)林業(yè)生態(tài)工程技術(shù)一、相關(guān)概念

1、林種的水平配置：是指水土保持林體系內(nèi)各個(gè)林種在流域范圍內(nèi)的平面布局和合理規(guī)劃。

2、林種的立體配置：是指某一林種內(nèi)組成的樹種或植物種的選擇和空間配置。3、封山育林：封山育林是對(duì)被破壞了的森林，經(jīng)過人為的封禁培育，利用林木天然下種及萌蘗更新能力，達(dá)到恢復(fù)森林植被，促進(jìn)森林形成的一種經(jīng)濟(jì)有效的措施。二、坡面水土保持用材林主要配置形式⑴主要喬木樹種與灌木帶的水平帶狀混交。⑵喬灌木隔行混交。喬、灌木同時(shí)栽植造林，采用喬、灌木行間混交。⑶結(jié)合農(nóng)林間作，用喬木或灌木帶間間作農(nóng)作物形式。三、封山育林在林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)中的作用。⑴、封山育林見效快。具封育條件的地方，經(jīng)過封禁培育，較短時(shí)間內(nèi)就可以郁閉成林。⑵、形成混交林，發(fā)揮多種生態(tài)效益。⑶、封山育林投入少、收益大。⑷、保護(hù)生物多樣性。特別是在保護(hù)物種資源，發(fā)展珍稀樹種方面具有重要意義。四、坡面水土保持林配置1、坡面水土保持（或水源涵養(yǎng)）用材林2、護(hù)坡薪炭林3、復(fù)合林牧護(hù)坡林4、山地農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)五、水庫、河岸防護(hù)林1、水庫防護(hù)林2、河岸防護(hù)林第六章平原與風(fēng)沙區(qū)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)技術(shù)一、相關(guān)概念農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)：是指在同一土地管理單元上，人為地將多年生木本植物與其它栽培植物或動(dòng)物；在空間上按一定的時(shí)序安排在一起而進(jìn)行管理的上地利用和技術(shù)系統(tǒng)的綜合。二、農(nóng)田防護(hù)林的建設(shè)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水土保持的效益⑴防風(fēng)效益：影響氣流結(jié)構(gòu)，影響風(fēng)速。⑵影響空氣溫度：春季林帶溫度較高，夏季有降溫作用，冬季有增溫作用；對(duì)土壤溫度也有相似作用。⑶水文效應(yīng)。影響蒸發(fā)蒸騰，空氣濕度，土壤濕度，對(duì)降水和積雪及地下水也有影響。⑷增加農(nóng)作物產(chǎn)量。但林帶脅地可使林帶兩側(cè)作物受損。三、減輕林帶脅地的對(duì)策①挖斷根溝②農(nóng)作物合理配置③合理選擇樹種④適時(shí)采收四、我國(guó)特種農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)的類型。⑴桐糧間作型：以桐為主，以糧為主等⑵棗糧間作型：以棗為主，棗糧兼顧等⑶林草復(fù)合型：林草間作，封山育林育草等⑷林漁農(nóng)復(fù)合類型⑸?；~塘復(fù)合類型。（庭園經(jīng)濟(jì)）第七章林業(yè)生態(tài)工程綜合效益評(píng)價(jià)一、相關(guān)概念1、森林的生態(tài)效益：指在森林生態(tài)系統(tǒng)及其影響的范圍內(nèi)，森林對(duì)人類社會(huì)有益的全部效用。

2、森林的經(jīng)濟(jì)效益：指在森林生態(tài)系統(tǒng)及其影響范圍內(nèi)，被人們開發(fā)利用已變?yōu)榻?jīng)濟(jì)形態(tài)的那部分效益。3、森林的社會(huì)效益：指在森林生態(tài)系統(tǒng)及其影響的范圍內(nèi)，被人們認(rèn)識(shí)、且已為社會(huì)服務(wù)的那部分效益。

4、指標(biāo)：指標(biāo)的實(shí)質(zhì)是一個(gè)數(shù)量概念，即用一定的數(shù)量概念來綜合反映社會(huì)現(xiàn)象某一方面的狀況。二、林業(yè)生態(tài)工程外部經(jīng)濟(jì)效益。⑴下游或附近的防護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)部門產(chǎn)量提高，成本降低從而獲得一部分超額利潤(rùn)；⑵使環(huán)境具有更大的承載能力，為下游地區(qū)的河道整治、交通、水電、水產(chǎn)業(yè)等工業(yè)部門帶來較大的經(jīng)濟(jì)收益；⑶防災(zāi)抗災(zāi)能力增強(qiáng)，減少相關(guān)工業(yè)部門的經(jīng)濟(jì)損失，節(jié)約開支，⑷給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的其它行業(yè)帶來實(shí)際的經(jīng)濟(jì)收入。

三、林業(yè)生態(tài)工程綜合效益的基本含義。⑴森林經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)在環(huán)境一社會(huì)大系統(tǒng)中處于一種特殊地位。一方面，它是社會(huì)一環(huán)境切、調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)力量，對(duì)大系統(tǒng)輸出林業(yè)經(jīng)營(yíng)成果一綜合效益；另一方面，它又是大系統(tǒng)運(yùn)行狀況的“晴雨表”。⑵林業(yè)經(jīng)營(yíng)的輸出成果與投入生產(chǎn)要素之比稱為林業(yè)經(jīng)營(yíng)綜合效益。⑶森林的多種功能屬性是林業(yè)綜合效益的形成基礎(chǔ)；人類的勞動(dòng)參與是林業(yè)綜合效益的形成中介；社會(huì)需求程度是林業(yè)綜合效益的形成條件，而林業(yè)系統(tǒng)的良性循環(huán)則是林業(yè)綜合效益長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)生作用的根本保證。⑷具體表現(xiàn)則為森林的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益四、林業(yè)生態(tài)工程綜合