第五篇第二十一章森林培育与林业生态工程建设.

林业生态工程学课件第一章绪论第一节林业生态工程的概念与内容一、林业生态工程的概念1、林业概念内涵与外延的扩展林业（forest)：培育、经营、保护和开发利用森林的事业。它是提供木材和多种林产品的生产事业，又是维护陆地生态平衡的环境保护工程。2、生态工程的概念与内涵生态环境：整个生物群落所在地段的，影响其发展的全部无机因子的有机因素的总和。生态系统：是指一定的时间和空间内，生物群落与环境之间由于不断进行物质与能量流动过程中形成的统一有机体。工程：指人类在自然科学原理的指导下，结合生产实践中所积累的技术，发展形成包括规划、可行性研究、设计、施工、运行管理等一系列可操作、能实现的技术科学的总称。生态工程：生态工程是一门着眼于生态系统持续发展能力的整合工程技术。它根据生态控制论原理去系统设计规划和调控人工生态系统的结构要素、工艺流程、信息反馈关系及控制机构，在系统范围内获取最高的生态和经济效益。3、林业生态工程的概念与特点林业生态工程：林业生态工程是根据生态学、林学及生态控制论原理，设计、建造与调控以木本植物为主体的人工复合生态系统的工程技术，其目的在于保护、改善和持续利用自然资源与环境。林业生态工程的特点：（1）经营对象不同；（2）关注对象的结构与功能不同；（3）经营目的不同；（4）采用的综合技术措施不同。二、林业生态工程的主要内容和类型1、主要内容◆生物群落建造工程◆环境改良◆食物链工程2、林业生态工程的类型（1）生态保护型林业生态；（2）生态防护型林业生态工程；（3）生态经济型林业生态工程；（4）环境改良型林业生态工程。（9大生态工程）林业生态工程的目标是建造某一区域（或流域）的，以木本植物为主体的优质、稳定的复合生态系统。其主要内容包括：①生物群落建造工程②环境改良工程③食物链工程在农田、湿地、森林和草原四大生态系统中，森林生态系统处于主导地位。第二节生态环境问题与林业生态工程的作用一、生态环境的概念是指影响人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与质量状况的总称二、我国的生态环境问题1、自然环境先天脆弱2、水土流失严重3、荒漠化扩大4、水资源紧缺，污染严重5、森林覆盖率低6、天然林生态系统和野生动、植物面临危机7、气温呈上升趋势三、林业生态工程的作用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扩大⑶森林缓解水资源危机：★森林是绿色水库，可贮藏大量降水，增加有效水资源。★森林可以防止水土流失，减少河流泥沙，维护江河湖库的蓄积能力等。★森林可以促进水分循环和影响大气环流增加降水。⑷森林改善大气质量：★森林能有效地缓解温室效应。★森林是大气中主要的氧源。★森林可以减少臭氧层的损耗。★森林可以净化空气。⑸林业生态工程可保护生物多样性。★对物种多样性的影响：森林物种多样性最丰富，破坏则使物种和遗传资源失去了保障，导致多样性锐减。★对生态群落、种群多样性的影响：是植物、动物种群多样性赖以生存的基础和保障。★对遗传多样性的影响：提供物种多样化的生境为物种进化和产生新种提供基础。★对其它生态系统多样性的影响：环境恶化影响农田、湿地草原等生态系统。⑹减少噪声污染⑺林业生态工程可促进经济可持续发展：：★是可持续发展的物质基础；★是可持续发展的环境基础；★是生物能源的主体。四、我国开展天然林保护工程的原因和重要性。1、原因：⑴长期对森林的过度樵采，使森林植被大量减少；⑵不合理的耕作方式和人为破坏，导致保持水土能力弱，生态环境急剧恶化；⑶水库、河道损失调蓄能力；洪、旱、泥石流灾害频繁；⑷阻碍和制约着流域经济建设的发展。2、重要性：⑴减少水土流失；⑵减轻洪涝灾害造成的损失；⑶改善生态环境；⑷提高人民的生活水平和质量；⑸促进区域生态经济的可持续发展。第二章林业生态工程的理论基础一、相关概念1、生态系统：是指在一定空间内生物和非生物的成分，通过物质循环和能量流动而相互作用、相互依存形成的一个生态学的功能单位2、生态环境脆弱带：在生态系统中，凡处于两种以上的物质体系、能量体系、结构体系、功能体系之间形成的界面，以及围绕该界面向外延伸的“过渡带”的空间域。3、干扰：破坏生态系统、群落或种群结构、并改变资源、基质的可利用性，或物理环境的任何时间上相对不连续的事件。（自然干扰、人为干扰）4、系统：是由两个或两个以上的相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的元素（事物或过程）组成的，具有某种特定的功能，朝着某个特定目标运动发展的有机整体。5、可持续发展：指以不损害、不掠夺后代的发展需求作为前提，来满足当代的发展需求称为可持续发展。6、环境：指影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体。7、环境质量：是环境系统客观存在的一种本质属性，并能用定性和定量的方法力。以描述的环境系统所处的状态。8、水土保持林：指恢复、改善生态环境、减少地表径流、涵养水源、防止水土流失而营造的防护林。9、水源涵养林：在源头地区，以调节坡面径流，防止土壤侵蚀，涵养水源为主要目的的森林。10、农田防护林：指在有农田的地方，为防止自然灾害，改善农田小气候，创造有利于农作物生长和牲畜繁育的环境；保证农牧业稳产高产，并为人民群众生产生活提供木材而营造的防护林。11、河岸防护林：减少流水对河岸地表的侵蚀，固定堤岸的护滩、护岸林。12、防护林体系：指在一个自然地理单元（或一个行政单元）或一个流域、水系、山脉范围内，结合当地地形条件，土地利用情况和山、水、田、林、路、渠以及牧场等基本建设固定设施，根据影响当地生产生活的主要灾害特点，所规划营造的以防护林为主体的和与其它林种相结合的总体。二、基本理论1、干扰分为自然干扰和人为干扰，由于生态演替的作用，生态系统可以从自然和人为干扰所造成的破坏中得到恢复。受害生态系统的恢复可以通过自然恢复过程和人的帮助和自然恢复过程2种途径得到恢复。通过人类的科学参与，一些生态系统可以加速恢复。2、可持续发展理论：决定可持续发展水平，可由5个要素及其相互关系决定：◆资源的承载能力◆区域的生产能力◆环境的缓冲能力◆进程的稳定能力◆管理的调节能力3、环境的基本特性：◆整体性和区域性◆变动性和稳定性◆资源性与价值性4、水土流失综合治理的措施。◆规划经营措施；◆水土保持林草措施；◆水土保持工程措施，（挖水平沟、坡改梯等）◆水土保持农业技术措施，（等高耕作、间作套种）◆水土保持法律措施。5、试述当前防护林体系建设的趋势。⑴从形式设计走向因地制宜、因害设防的科学设计；⑵从营造单一的防护林种走向建设多林种相结合的综合防护林体系；⑶从只注重生态效益走向生态、经济、社会效益相结合；⑷从单一的乔木树种造林走向乔一灌一草相结合；⑸从单一层次的乔木纯林走向多树种多层次的混交林；⑹从单一发展林业走向农、林、牧相结合，综合治理，协调发展。第三章全国林业生态工程建设总体规划一、林地资源1、森林资源少而分布不均2、有林地质量好而森林生产力低3、森林消耗增加4、木材供需矛盾尖锐5、林业经济效益低6、后备林地资源丰富二、土地资源1、土地辽阔，类型多样2、山地多，平地少3、土地资源丰富，人均占有量少，后备资源不足4、土地质量不高且退化严重5、土地资源分布不均，区域间生产力差异大6、土地与人口矛盾尖锐，土地承载力已处于临界状态第四章林业生态工程规划设计一、选择林业生态工程造林树种的原则和依据。⑴根据不同林种目的要求，结合立地条件，设计适宜的树种；⑵掌握适地适树原则，即根据造林地立地条件，设计当地能很好生长的造林目的树种。⑶在立地条件和符合造林目的的前提下，尽量选用经济价值和生态、社会效益高，又容易营造的树种。⑷有条件的地方可适当设计针阔叶树混交林，达到改良土壤、提高土壤肥力防止病虫害蔓延，建立稳定、高效的森林生态系统的目的。二、林业生态工程规划设计综合评价的原则①生态、经济、社会三大效益相结合②静态评价与动态评价相结合③定性分析与定量分析相结合④近期、中期、远期相结合三、林业生态工程造林技术措施设计⑴整地设计：根据林种、树种及立地条件的差异，设计整地方式、规格和密度等；⑵造林方式、方法设计：根据确定的林种、树种结合当地的自然经济条件而定；⑶造林密度设计；⑷幼林管理设计：幼林抚育，造林灌溉；防止鸟兽害，补植。整地设计第五章山丘区林业生态工程技术一、相关概念1、林种的水平配置：是指水土保持林体系内各个林种在流域范围内的平面布局和合理规划。2、林种的立体配置：是指某一林种内组成的树种或植物种的选择和空间配置。3、封山育林：封山育林是对被破坏了的森林，经过人为的封禁培育，利用林木天然下种及萌蘖更新能力，达到恢复森林植被，促进森林形成的一种经济有效的措施。二、坡面水土保持用材林主要配置形式⑴主要乔木树种与灌木带的水平带状混交。⑵乔灌木隔行混交。乔、灌木同时栽植造林，采用乔、灌木行间混交。⑶结合农林间作，用乔木或灌木带间间作农作物形式。三、封山育林在林业生态工程建设中的作用。⑴、封山育林见效快。具封育条件的地方，经过封禁培育，较短时间内就可以郁闭成林。⑵、形成混交林，发挥多种生态效益。⑶、封山育林投入少、收益大。⑷、保护生物多样性。特别是在保护物种资源，发展珍稀树种方面具有重要意义。四、坡面水土保持林配置1、坡面水土保持（或水源涵养）用材林2、护坡薪炭林3、复合林牧护坡林4、山地农林复合经营五、水库、河岸防护林1、水库防护林2、河岸防护林第六章平原与风沙区林业生态工程建设技术一、相关概念农林复合经营：是指在同一土地管理单元上，人为地将多年生木本植物与其它栽培植物或动物；在空间上按一定的时序安排在一起而进行管理的上地利用和技术系统的综合。二、农田防护林的建设对农业生产和水土保持的效益⑴防风效益：影响气流结构，影响风速。⑵影响空气温度：春季林带温度较高，夏季有降温作用，冬季有增温作用；对土壤温度也有相似作用。⑶水文效应。影响蒸发蒸腾，空气湿度，土壤湿度，对降水和积雪及地下水也有影响。⑷增加农作物产量。但林带胁地可使林带两侧作物受损。三、减轻林带胁地的对策①挖断根沟②农作物合理配置③合理选择树种④适时采收四、我国特种农林复合经营的类型。⑴桐粮间作型：以桐为主，以粮为主等⑵枣粮间作型：以枣为主，枣粮兼顾等⑶林草复合型：林草间作，封山育林育草等⑷林渔农复合类型⑸桑基鱼塘复合类型。（庭园经济）第七章林业生态工程综合效益评价一、相关概念1、森林的生态效益：指在森林生态系统及其影响的范围内，森林对人类社会有益的全部效用。2、森林的经济效益：指在森林生态系统及其影响范围内，被人们开发利用已变为经济形态的那部分效益。3、森林的社会效益：指在森林生态系统及其影响的范围内，被人们认识、且已为社会服务的那部分效益。4、指标：指标的实质是一个数量概念，即用一定的数量概念来综合反映社会现象某一方面的状况。二、林业生态工程外部经济效益。⑴下游或附近的防护区范围内的农业部门产量提高，成本降低从而获得一部分超额利润；⑵使环境具有更大的承载能力，为下游地区的河道整治、交通、水电、水产业等工业部门带来较大的经济收益；⑶防灾抗灾能力增强，减少相关工业部门的经济损失，节约开支，⑷给农业生产中的其它行业带来实际的经济收入。三、林业生态工程综合效益的基本含义。⑴森林经营系统在环境一社会大系统中处于一种特殊地位。一方面，它是社会一环境切、调发展的基础力量，对大系统输出林业经营成果一综合效益；另一方面，它又是大系统运行状况的“晴雨表”。⑵林业经营的输出成果与投入生产要素之比称为林业经营综合效益。⑶森林的多种功能属性是林业综合效益的形成基础；人类的劳动参与是林业综合效益的形成中介；社会需求程度是林业综合效益的形成条件，而林业系统的良性循环则是林业综合效益长期稳定发生作用的根本保证。⑷具体表现则为森林的生态效益、经济效益和社会效益四、林业生态工程综合效益研究的主要方法。⑴水文生态效益研究：通过森林生态系统中不同层次对降水的截留、蒸散、吸渗等作用，研究森林涵养水源、保土减沙和改善水质等方面的效益。⑵涵养水源效益研究：通过对森林土壤的蓄水力和区域径流量的研究；反映森林涵养水源的效益。⑶土壤改良效益研究：通过对森林土壤