林业生态工程课件.ppt

1、 林业生态工程技术体系旨在为我国林业生林业生态工程技术体系旨在为我国林业生态工程顺利建设和稳定高效发挥生态防护功态工程顺利建设和稳定高效发挥生态防护功能提供一系列关键技术，构成保障我国林业能提供一系列关键技术，构成保障我国林业生态工程可持续经营的重大技术支撑。生态工程可持续经营的重大技术支撑。林业生态工程技术体系包括：防护林体系合理布局林业生态工程技术体系包括：防护林体系合理布局及规划技术；以立地类型划分与适地适树为基础的及规划技术；以立地类型划分与适地适树为基础的造林技术；水土保持林体系空间配置、稳定林分结造林技术；水土保持林体系空间配置、稳定林分结构设计与调控技术；水源保护林体系空间配置；

2、复构设计与调控技术；水源保护林体系空间配置；复合农林业高效可持续经营技术；困难立地特殊造林合农林业高效可持续经营技术；困难立地特殊造林与植被恢复技术；抗逆性植物材料选育及良种繁育与植被恢复技术；抗逆性植物材料选育及良种繁育技术；低效能防护林改造复壮技术；森林病虫鼠害技术；低效能防护林改造复壮技术；森林病虫鼠害及火灾控制技术；林业生态工程信息管理与效益监及火灾控制技术；林业生态工程信息管理与效益监测、评价技术测、评价技术n 5.1 林业生态工程概述林业生态工程概述n 森林生态系统一般讲是一个稳定的、抗逆性较强森林生态系统一般讲是一个稳定的、抗逆性较强的生态系统。但是，也不可忽视当外界干扰的生态系

3、统。但是，也不可忽视当外界干扰(如人如人类采伐、垦植、病虫害大发生、火灾、大气候变化类采伐、垦植、病虫害大发生、火灾、大气候变化)强度超过系统承载能力的时候，这个系统也会崩溃。强度超过系统承载能力的时候，这个系统也会崩溃。这种事实在我国以至于全世界到处可见。森林生态这种事实在我国以至于全世界到处可见。森林生态系统崩溃的重要特征就是森林植物群落消亡及与其系统崩溃的重要特征就是森林植物群落消亡及与其同时产生的森林环境改变。同时产生的森林环境改变。今天我们讲的造林绿化工作，从生态学角度来谈，今天我们讲的造林绿化工作，从生态学角度来谈，实际是一个森林生态系统的恢复或人工重建的工作。实际是一个森林生态系

4、统的恢复或人工重建的工作。它的全部内容应当是包括建造森林生物群落，同时它的全部内容应当是包括建造森林生物群落，同时恢复森林生态环境，在大多数森林破坏历史较长的恢复森林生态环境，在大多数森林破坏历史较长的土地上，也可以说是在非森林环境中建立森林生物土地上，也可以说是在非森林环境中建立森林生物群落。因此那种群落。因此那种“刨坑栽树刨坑栽树”，栽上树就是建造了，栽上树就是建造了森林的概念是不完整的。森林的概念是不完整的。人工森林生态系统的重建工作与天然森林生态系人工森林生态系统的重建工作与天然森林生态系统形成的重要区别统形成的重要区别：明确的目的性明确的目的性 人工林建造与天然林形成过程的重大区人工

5、林建造与天然林形成过程的重大区别在于，建造之初人类就确定了其明确的社会经济目的。而别在于，建造之初人类就确定了其明确的社会经济目的。而天然林的形成与发展只是以自然规律为导向的。天然林的形成与发展只是以自然规律为导向的。人类干预性人类干预性 人工林的主要生物是由人类确定的。同时，人工林的主要生物是由人类确定的。同时，人类对生物分布与生长给与了强烈的人工干预。这种干预对人类对生物分布与生长给与了强烈的人工干预。这种干预对人工林形成影响很大。正确的干预可导致成功，否则则反之。人工林形成影响很大。正确的干预可导致成功，否则则反之。周期的短暂性周期的短暂性 人工森林生态系统的建立要人工森林生态系统的建立

6、要根据人类的要求，在相对短的时期内建成并最好地根据人类的要求，在相对短的时期内建成并最好地为人类服务。为人类服务。植被演替的跨越性植被演替的跨越性 自然森林生态系统的形自然森林生态系统的形成要经过草成要经过草-灌灌-乔乔的演替过程，而人工林的建的演替过程，而人工林的建造到目前为止都是要跨越相当多个演替阶段类型，造到目前为止都是要跨越相当多个演替阶段类型，是跳跃性的。是跳跃性的。由于以上区别，人工建造的森林生物群由于以上区别，人工建造的森林生物群落是极不落是极不完全的，人工林的森林环境对于森林生物来讲有很完全的，人工林的森林环境对于森林生物来讲有很强的滞后现象。也就是说，我们虽然可以建造近似强的

7、滞后现象。也就是说，我们虽然可以建造近似的森林生物群落，但是，这些群落在相当长的时期的森林生物群落，但是，这些群落在相当长的时期内，并没有处于适宜的相对的森林环境之中。因此，内，并没有处于适宜的相对的森林环境之中。因此，人工林的稳定需要人类不断干预和投入一定的物质人工林的稳定需要人类不断干预和投入一定的物质能量来维持。认识不到这一些实质性的差异，造林能量来维持。认识不到这一些实质性的差异，造林失败就是不可避免的。这方面已为大量的历史教训失败就是不可避免的。这方面已为大量的历史教训所证实。所证实。美国因大面积营造针叶树纯林而引起土壤酸化；美国因大面积营造针叶树纯林而引起土壤酸化；我国三北防护林中

8、大量林木生长不良和成片死亡；我国三北防护林中大量林木生长不良和成片死亡；太行山大面积刺槐林不但生长不良，同时，生长后太行山大面积刺槐林不但生长不良，同时，生长后期发生大量枯梢现象；一些农田防护林几易树种，期发生大量枯梢现象；一些农田防护林几易树种，劳民伤财劳民伤财。其根本原因就在于建造人工林生态。其根本原因就在于建造人工林生态系统的时候，没能很好地遵循生态学和生态经济学系统的时候，没能很好地遵循生态学和生态经济学规律。我们所讲的林业生态工程就是针对当前林业规律。我们所讲的林业生态工程就是针对当前林业建设中存在的一系列问题提出的一种林业建设的新建设中存在的一系列问题提出的一种林业建设的新途径途径

9、。5.1.1 林业生态工程的提出林业生态工程的提出 林业生态工程是根据生态学、生态经济学、系统林业生态工程是根据生态学、生态经济学、系统科学与生态工程原理，针对自然资源环境特征和社科学与生态工程原理，针对自然资源环境特征和社会经济发展现状所进行的以木本植物为主体，并将会经济发展现状所进行的以木本植物为主体，并将相应的植物、动物、微生物等生物种群人工匹配结相应的植物、动物、微生物等生物种群人工匹配结合而形成的稳定而高效的人工复合生态系统的过程。合而形成的稳定而高效的人工复合生态系统的过程。5.1.2 林业生态工程与传统的造林绿化的主要区别林业生态工程与传统的造林绿化的主要区别 其一，森林本身是一

10、个复杂的大系统，它不仅是木本其一，森林本身是一个复杂的大系统，它不仅是木本植物的群集，而是一个具有独特森林生物和森林环境植物的群集，而是一个具有独特森林生物和森林环境的生态系统。的生态系统。其二，人工林生态系统建造是为人类服务的，它不但其二，人工林生态系统建造是为人类服务的，它不但受自然因素制约，同时，要与社会经济发展相协调。受自然因素制约，同时，要与社会经济发展相协调。因此，我们除了解决长远的生态环境问题以外，短期因此，我们除了解决长远的生态环境问题以外，短期内的三大效益同步也是不容忽视的。内的三大效益同步也是不容忽视的。其三，林业生产是一项社会性大生产，它的一切其三，林业生产是一项社会性大

11、生产，它的一切技术措施必须与社会经济发展水平相适应。技术措施必须与社会经济发展水平相适应。其四，林业生态工程根据生物与环境相互作用原其四，林业生态工程根据生物与环境相互作用原理，利用环境建设工程来保证生物群落的建造，同理，利用环境建设工程来保证生物群落的建造，同时，也利用生物对环境的影响使系统生产力不断提时，也利用生物对环境的影响使系统生产力不断提高，是一种动态的观点。高，是一种动态的观点。其五，根据结构决定功能的原则。其五，根据结构决定功能的原则。5.1.3 林业生态工程的主要内容林业生态工程的主要内容 林业生态工程内容十分复杂，目前暂时分为林业生态工程内容十分复杂，目前暂时分为:环境调控工

12、程环境调控工程 生物种群选择与匹配工程生物种群选择与匹配工程 群落建造工程群落建造工程 食物链与加工链工程食物链与加工链工程l 环境调控工程环境调控工程 造林中常讲的整地，沙漠造林采用的人工沙障，造林中常讲的整地，沙漠造林采用的人工沙障，干旱地区的水分富果覆盖保水、吸水剂的应用，干旱地区的水分富果覆盖保水、吸水剂的应用，高湿地带的排水，土面增温，防兽网罩的应用，高湿地带的排水，土面增温，防兽网罩的应用，土壤改良等，都属于环境调控工程。这类工程实土壤改良等，都属于环境调控工程。这类工程实施的目的是要给抗性很弱的新植幼林提供一个较施的目的是要给抗性很弱的新植幼林提供一个较好的环境，以便确保其成活与

13、迅速生长。好的环境，以便确保其成活与迅速生长。l 生物种群选择与匹配工程生物种群选择与匹配工程 林业生态工程的主要种群选择是什么种群最适林业生态工程的主要种群选择是什么种群最适宜、效益最高就选什么种群。次要种群的匹配宜、效益最高就选什么种群。次要种群的匹配要根据与主要种群互利共生原则来选定，这些要根据与主要种群互利共生原则来选定，这些种群可以包括乔木、灌木、草木植物甚至于农种群可以包括乔木、灌木、草木植物甚至于农作物或低等生物作物或低等生物(食用菌类食用菌类)。l 群落建造工程群落建造工程 是把选定种群定植的过程，基本属于栽植技术是把选定种群定植的过程，基本属于栽植技术与平面上的分布结构建造。

14、与平面上的分布结构建造。l 食物链工程食物链工程 食物链工程包括生产性食物链与食物链工程包括生产性食物链与“减耗减耗”性食性食物链。生产性食物链是根据人工植物群落产品来物链。生产性食物链是根据人工植物群落产品来确定的。这种食物链可以有效利用绿色植物产品确定的。这种食物链可以有效利用绿色植物产品或加工剩余物转化成经济产品。同时，对人工植或加工剩余物转化成经济产品。同时，对人工植物群落有益物群落有益(起码是无害起码是无害)。l 林业生态工程类型林业生态工程类型l 系统的整体性系统的整体性 当系统中某一个组分发生量的变化以后必然影当系统中某一个组分发生量的变化以后必然影响到其他组分的反应，最终影响到

15、整个系统。林响到其他组分的反应，最终影响到整个系统。林业生态工程设计、建造过程中一个重要任务就是业生态工程设计、建造过程中一个重要任务就是如何通过整体结构的建造而实现人工生态系统的如何通过整体结构的建造而实现人工生态系统的高功能。高功能。l 系统功能的综合性系统功能的综合性l 生物间互利共生机制生物间互利共生机制 自然界里没有任何一种生物能离开其他生物而自然界里没有任何一种生物能离开其他生物而单独生存繁衍。人们把生物之间的关系分成为抗单独生存繁衍。人们把生物之间的关系分成为抗生与共生两大类。一般用生与共生两大类。一般用(十十)号代表一种生物对号代表一种生物对另一种生物有利，另一种生物有利，(一

16、一)号代表一种生物对另一种号代表一种生物对另一种生物有害，生物有害，(O)号代表一种生物对另一种生物没号代表一种生物对另一种生物没利也没害。用这种符号可以描述生物之间的相关利也没害。用这种符号可以描述生物之间的相关关系。关系。l “生态位生态位”与自然资源多级利用与自然资源多级利用 生态位也有译成生态位也有译成“生态龛生态龛”或或“小生境小生境”，它是指，它是指“生生态系统中各种生态因子都具有明显的变化梯度，这种变化态系统中各种生态因子都具有明显的变化梯度，这种变化梯度中能被某种生物占据利用或适应的部分称之为其生态梯度中能被某种生物占据利用或适应的部分称之为其生态位位”。比如一片荒山在定植上乔

17、木树种以后，树冠中隐比如一片荒山在定植上乔木树种以后，树冠中隐蔽的条件、树冠中食叶昆虫等就给鸟类提供了一个适宜的蔽的条件、树冠中食叶昆虫等就给鸟类提供了一个适宜的生态位；林冠下的弱光照、高湿度给喜阴生物造成了一个生态位；林冠下的弱光照、高湿度给喜阴生物造成了一个生态位；枯落物堆积又给小动物生态位；枯落物堆积又给小动物(像如蛇、蛹虫等像如蛇、蛹虫等)提供了提供了适宜生态位。适宜生态位。通过生态位的建造与利用，使各种生物之间巧通过生态位的建造与利用，使各种生物之间巧妙配合，使得有限的自然资源和社会资源，能够妙配合，使得有限的自然资源和社会资源，能够最大限度地充分利用，从而获得系统较高的最大限度地充

18、分利用，从而获得系统较高的“生生产力产力”。像上面列举的。像上面列举的“林地养鸡林地养鸡”和果园种食和果园种食用菌就是使原来的一级利用变成了两级以上的利用菌就是使原来的一级利用变成了两级以上的利用，不但获得了新的生物产品，又可促使原来的用，不但获得了新的生物产品，又可促使原来的生物种群效益的提高。生物种群效益的提高。l 环境因子的综合性环境因子的综合性 林业生态工程中要十分注意的是多项因子对生林业生态工程中要十分注意的是多项因子对生物群落的综合作用。这种综合影响的作用往往与物群落的综合作用。这种综合影响的作用往往与单因子影响有巨大的差异。过去曾认为降水量的单因子影响有巨大的差异。过去曾认为降水量的多少就能决定形成什么群落的单因子评价现在看多少就能决定形成什么群落的单因子评价现在看起来是十分片面的。如何进行多因子综合评价对起来是十分片面的。如何进行多因子综合评价对今后林业生态工程研究是十分重要的。今后林业生态工程研究是十分重要的。该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理 试分析上述设计体现了生态工程的哪些原理试分析上述设计体现了生态工程的哪些原理