林業(yè)生態(tài)工程

1、 林業(yè)生態(tài)工程技術體系旨在為我國林業(yè)生林業(yè)生態(tài)工程技術體系旨在為我國林業(yè)生態(tài)工程順利建設和穩(wěn)定高效發(fā)揮生態(tài)防護功態(tài)工程順利建設和穩(wěn)定高效發(fā)揮生態(tài)防護功能提供一系列關鍵技術，構成保障我國林業(yè)能提供一系列關鍵技術，構成保障我國林業(yè)生態(tài)工程可持續(xù)經營的重大技術支撐。生態(tài)工程可持續(xù)經營的重大技術支撐。 林業(yè)生態(tài)工程技術體系包括：防護林體系合理布局林業(yè)生態(tài)工程技術體系包括：防護林體系合理布局及規(guī)劃技術；以立地類型劃分與適地適樹為基礎的及規(guī)劃技術；以立地類型劃分與適地適樹為基礎的造林技術；水土保持林體系空間配置、穩(wěn)定林分結造林技術；水土保持林體系空間配置、穩(wěn)定林分結構設計與調控技術；水源保護林體系空間配置

2、；復構設計與調控技術；水源保護林體系空間配置；復合農林業(yè)高效可持續(xù)經營技術；困難立地特殊造林合農林業(yè)高效可持續(xù)經營技術；困難立地特殊造林與植被恢復技術；抗逆性植物材料選育及良種繁育與植被恢復技術；抗逆性植物材料選育及良種繁育技術；低效能防護林改造復壯技術；森林病蟲鼠害技術；低效能防護林改造復壯技術；森林病蟲鼠害及火災控制技術；林業(yè)生態(tài)工程信息管理與效益監(jiān)及火災控制技術；林業(yè)生態(tài)工程信息管理與效益監(jiān)測、評價技術測、評價技術n 5.1 林業(yè)生態(tài)工程概述林業(yè)生態(tài)工程概述n 森林生態(tài)系統一般講是一個穩(wěn)定的、抗逆性較強森林生態(tài)系統一般講是一個穩(wěn)定的、抗逆性較強的生態(tài)系統。但是，也不可忽視當外界干擾的生態(tài)

3、系統。但是，也不可忽視當外界干擾(如人如人類采伐、墾植、病蟲害大發(fā)生、火災、大氣候變化類采伐、墾植、病蟲害大發(fā)生、火災、大氣候變化)強度超過系統承載能力的時候，這個系統也會崩潰。強度超過系統承載能力的時候，這個系統也會崩潰。這種事實在我國以至于全世界到處可見。森林生態(tài)這種事實在我國以至于全世界到處可見。森林生態(tài)系統崩潰的重要特征就是森林植物群落消亡及與其系統崩潰的重要特征就是森林植物群落消亡及與其同時產生的森林環(huán)境改變。同時產生的森林環(huán)境改變。 今天我們講的造林綠化工作，從生態(tài)學角度來談，今天我們講的造林綠化工作，從生態(tài)學角度來談，實際是一個森林生態(tài)系統的恢復或人工重建的工作。實際是一個森林生

4、態(tài)系統的恢復或人工重建的工作。它的全部內容應當是包括建造森林生物群落，同時它的全部內容應當是包括建造森林生物群落，同時恢復森林生態(tài)環(huán)境，在大多數森林破壞歷史較長的恢復森林生態(tài)環(huán)境，在大多數森林破壞歷史較長的土地上，也可以說是在非森林環(huán)境中建立森林生物土地上，也可以說是在非森林環(huán)境中建立森林生物群落。因此那種群落。因此那種“刨坑栽樹刨坑栽樹”，栽上樹就是建造了，栽上樹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。 人工森林生態(tài)系統的重建工作與天然森林生態(tài)系人工森林生態(tài)系統的重建工作與天然森林生態(tài)系統形成的重要區(qū)別：統形成的重要區(qū)別： 明確的目的性明確的目的性 人工林建造與天然林形成過程的

5、重大區(qū)人工林建造與天然林形成過程的重大區(qū)別在于，建造之初人類就確定了其明確的社會經濟目的。而別在于，建造之初人類就確定了其明確的社會經濟目的。而天然林的形成與發(fā)展只是以自然規(guī)律為導向的。天然林的形成與發(fā)展只是以自然規(guī)律為導向的。 人類干預性人類干預性 人工林的主要生物是由人類確定的。同時，人工林的主要生物是由人類確定的。同時，人類對生物分布與生長給與了強烈的人工干預。這種干預對人類對生物分布與生長給與了強烈的人工干預。這種干預對人工林形成影響很大。正確的干預可導致成功，否則則反之。人工林形成影響很大。正確的干預可導致成功，否則則反之。 周期的短暫性周期的短暫性 人工森林生態(tài)系統的建立要人工森林

6、生態(tài)系統的建立要根據人類的要求，在相對短的時期內建成并最好地根據人類的要求，在相對短的時期內建成并最好地為人類服務。為人類服務。 植被演替的跨越性植被演替的跨越性 自然森林生態(tài)系統的形自然森林生態(tài)系統的形成要經過草成要經過草- -灌灌- -喬喬的演替過程，而人工林的建的演替過程，而人工林的建造到目前為止都是要跨越相當多個演替階段類型，造到目前為止都是要跨越相當多個演替階段類型，是跳躍性的。是跳躍性的。 由于以上區(qū)別，人工建造的森林生物群落是極不由于以上區(qū)別，人工建造的森林生物群落是極不完全的，人工林的森林環(huán)境對于森林生物來講有很完全的，人工林的森林環(huán)境對于森林生物來講有很強的滯后現象。也就是說

7、，我們雖然可以建造近似強的滯后現象。也就是說，我們雖然可以建造近似的森林生物群落，但是，這些群落在相當長的時期的森林生物群落，但是，這些群落在相當長的時期內，并沒有處于適宜的相對的森林環(huán)境之中。因此，內，并沒有處于適宜的相對的森林環(huán)境之中。因此，人工林的穩(wěn)定需要人類不斷干預和投入一定的物質人工林的穩(wěn)定需要人類不斷干預和投入一定的物質能量來維持。認識不到這一些實質性的差異，造林能量來維持。認識不到這一些實質性的差異，造林失敗就是不可避免的。這方面已為大量的歷史教訓失敗就是不可避免的。這方面已為大量的歷史教訓所證實。所證實。 美國因大面積營造針葉樹純林而引起土壤酸化；美國因大面積營造針葉樹純林而引

8、起土壤酸化；我國三北防護林中大量林木生長不良和成片死亡；我國三北防護林中大量林木生長不良和成片死亡；太行山大面積刺槐林不但生長不良，同時，生長后太行山大面積刺槐林不但生長不良，同時，生長后期發(fā)生大量枯梢現象；一些農田防護林幾易樹種，期發(fā)生大量枯梢現象；一些農田防護林幾易樹種，勞民傷財勞民傷財。其根本原因就在于建造人工林生態(tài)。其根本原因就在于建造人工林生態(tài)系統的時候，沒能很好地遵循生態(tài)學和生態(tài)經濟學系統的時候，沒能很好地遵循生態(tài)學和生態(tài)經濟學規(guī)律。我們所講的林業(yè)生態(tài)工程就是針對當前林業(yè)規(guī)律。我們所講的林業(yè)生態(tài)工程就是針對當前林業(yè)建設中存在的一系列問題提出的一種林業(yè)建設的新建設中存在的一系列問題提

9、出的一種林業(yè)建設的新途徑。途徑。 5.1.1 林業(yè)生態(tài)工程的提出林業(yè)生態(tài)工程的提出 林業(yè)生態(tài)工程是根據生態(tài)學、生態(tài)經濟學、系統林業(yè)生態(tài)工程是根據生態(tài)學、生態(tài)經濟學、系統科學與生態(tài)工程原理，針對自然資源環(huán)境特征和社科學與生態(tài)工程原理，針對自然資源環(huán)境特征和社會經濟發(fā)展現狀所進行的以木本植物為主體，并將會經濟發(fā)展現狀所進行的以木本植物為主體，并將相應的植物、動物、微生物等生物種群人工匹配結相應的植物、動物、微生物等生物種群人工匹配結合而形成的穩(wěn)定而高效的人工復合生態(tài)系統的過程。合而形成的穩(wěn)定而高效的人工復合生態(tài)系統的過程。 5.1.2 林業(yè)生態(tài)工程與傳統的造林綠化的主要區(qū)別林業(yè)生態(tài)工程與傳統的造林

10、綠化的主要區(qū)別 其一，森林本身是一個復雜的大系統，它不僅是木本其一，森林本身是一個復雜的大系統，它不僅是木本植物的群集，而是一個具有獨特森林生物和森林環(huán)境植物的群集，而是一個具有獨特森林生物和森林環(huán)境的生態(tài)系統。的生態(tài)系統。 其二，人工林生態(tài)系統建造是為人類服務的，它不但其二，人工林生態(tài)系統建造是為人類服務的，它不但受自然因素制約，同時，要與社會經濟發(fā)展相協調。受自然因素制約，同時，要與社會經濟發(fā)展相協調。因此，我們除了解決長遠的生態(tài)環(huán)境問題以外，短期因此，我們除了解決長遠的生態(tài)環(huán)境問題以外，短期內的三大效益同步也是不容忽視的。內的三大效益同步也是不容忽視的。 其三，林業(yè)生產是一項社會性大生產

11、，它的一切其三，林業(yè)生產是一項社會性大生產，它的一切技術措施必須與社會經濟發(fā)展水平相適應。技術措施必須與社會經濟發(fā)展水平相適應。 其四，林業(yè)生態(tài)工程根據生物與環(huán)境相互作用原其四，林業(yè)生態(tài)工程根據生物與環(huán)境相互作用原理，利用環(huán)境建設工程來保證生物群落的建造，同理，利用環(huán)境建設工程來保證生物群落的建造，同時，也利用生物對環(huán)境的影響使系統生產力不斷提時，也利用生物對環(huán)境的影響使系統生產力不斷提高，是一種動態(tài)的觀點。高，是一種動態(tài)的觀點。 其五，根據結構決定功能的原則。其五，根據結構決定功能的原則。 5.1.3 林業(yè)生態(tài)工程的主要內容林業(yè)生態(tài)工程的主要內容 林業(yè)生態(tài)工程內容十分復雜，目前暫時分為林業(yè)生

12、態(tài)工程內容十分復雜，目前暫時分為: 環(huán)境調控工程環(huán)境調控工程 生物種群選擇與匹配工程生物種群選擇與匹配工程 群落建造工程群落建造工程 食物鏈與加工鏈工程食物鏈與加工鏈工程l 環(huán)境調控工程環(huán)境調控工程 造林中常講的整地，沙漠造林采用的人工沙障，造林中常講的整地，沙漠造林采用的人工沙障，干旱地區(qū)的水分富果覆蓋保水、吸水劑的應用，干旱地區(qū)的水分富果覆蓋保水、吸水劑的應用，高濕地帶的排水，土面增溫，防獸網罩的應用，高濕地帶的排水，土面增溫，防獸網罩的應用，土壤改良等，都屬于環(huán)境調控工程。這類工程實土壤改良等，都屬于環(huán)境調控工程。這類工程實施的目的是要給抗性很弱的新植幼林提供一個較施的目的是要給抗性很弱

13、的新植幼林提供一個較好的環(huán)境，以便確保其成活與迅速生長。好的環(huán)境，以便確保其成活與迅速生長。l 生物種群選擇與匹配工程生物種群選擇與匹配工程 林業(yè)生態(tài)工程的主要種群選擇是什么種群最適林業(yè)生態(tài)工程的主要種群選擇是什么種群最適宜、效益最高就選什么種群。次要種群的匹配宜、效益最高就選什么種群。次要種群的匹配要根據與主要種群互利共生原則來選定，這些要根據與主要種群互利共生原則來選定，這些種群可以包括喬木、灌木、草木植物甚至于農種群可以包括喬木、灌木、草木植物甚至于農作物或低等生物作物或低等生物(食用菌類食用菌類)。l 群落建造工程群落建造工程 是把選定種群定植的過程，基本屬于栽植技術是把選定種群定植的

14、過程，基本屬于栽植技術與平面上的分布結構建造。與平面上的分布結構建造。l 食物鏈工程食物鏈工程 食物鏈工程包括生產性食物鏈與食物鏈工程包括生產性食物鏈與“減耗減耗”性食性食物鏈。生產性食物鏈是根據人工植物群落產品來物鏈。生產性食物鏈是根據人工植物群落產品來確定的。這種食物鏈可以有效利用綠色植物產品確定的。這種食物鏈可以有效利用綠色植物產品或加工剩余物轉化成經濟產品。同時，對人工植或加工剩余物轉化成經濟產品。同時，對人工植物群落有益物群落有益(起碼是無害起碼是無害)。l 林業(yè)生態(tài)工程類型林業(yè)生態(tài)工程類型l 系統的整體性系統的整體性 當系統中某一個組分發(fā)生量的變化以后必然影當系統中某一個組分發(fā)生量

15、的變化以后必然影響到其他組分的反應，最終影響到整個系統。林響到其他組分的反應，最終影響到整個系統。林業(yè)生態(tài)工程設計、建造過程中一個重要任務就是業(yè)生態(tài)工程設計、建造過程中一個重要任務就是如何通過整體結構的建造而實現人工生態(tài)系統的如何通過整體結構的建造而實現人工生態(tài)系統的高功能。高功能。l 系統功能的綜合性系統功能的綜合性l 生物間互利共生機制生物間互利共生機制 自然界里沒有任何一種生物能離開其他生物而自然界里沒有任何一種生物能離開其他生物而單獨生存繁衍。人們把生物之間的關系分成為抗單獨生存繁衍。人們把生物之間的關系分成為抗生與共生兩大類。一般用生與共生兩大類。一般用(十十)號代表一種生物對號代表

16、一種生物對另一種生物有利，另一種生物有利，(一一)號代表一種生物對另一種號代表一種生物對另一種生物有害，生物有害，(O)號代表一種生物對另一種生物沒號代表一種生物對另一種生物沒利也沒害。用這種符號可以描述生物之間的相關利也沒害。用這種符號可以描述生物之間的相關關系。關系。l “生態(tài)位生態(tài)位”與自然資源多級利用與自然資源多級利用 生態(tài)位也有譯成生態(tài)位也有譯成“生態(tài)龕生態(tài)龕”或或“小生境小生境”，它是指，它是指“生生態(tài)系統中各種生態(tài)因子都具有明顯的變化梯度，這種變化態(tài)系統中各種生態(tài)因子都具有明顯的變化梯度，這種變化梯度中能被某種生物占據利用或適應的部分稱之為其生態(tài)梯度中能被某種生物占據利用或適應的

17、部分稱之為其生態(tài)位位”。 比如一片荒山在定植上喬木樹種以后，樹冠中隱比如一片荒山在定植上喬木樹種以后，樹冠中隱蔽的條件、樹冠中食葉昆蟲等就給鳥類提供了一個適宜的蔽的條件、樹冠中食葉昆蟲等就給鳥類提供了一個適宜的生態(tài)位；林冠下的弱光照、高濕度給喜陰生物造成了一個生態(tài)位；林冠下的弱光照、高濕度給喜陰生物造成了一個生態(tài)位；枯落物堆積又給小動物生態(tài)位；枯落物堆積又給小動物(像如蛇、蛹蟲等像如蛇、蛹蟲等)提供了提供了適宜生態(tài)位。適宜生態(tài)位。 通過生態(tài)位的建造與利用，使各種生物之間巧通過生態(tài)位的建造與利用，使各種生物之間巧妙配合，使得有限的自然資源和社會資源，能夠妙配合，使得有限的自然資源和社會資源，能夠最大限度地充分利用，從而獲得系統較高的最大限度地充分利用，從而獲得系統較高的“生生產力產力”。像上面列舉的。像上面列舉的“林地養(yǎng)雞林地養(yǎng)雞”和果園種食和果園種食用菌就是使原來的一級利用變成了兩級以上的利用菌就是使原來的一級利用變成了兩級以上的利用，不但獲得了新的生物產品，又可促使原來的用，不但獲得了新的生物產品，又可促使原來的生物種群效益的提高。生物種群效益的提高。l 環(huán)境因子的綜合性環(huán)境因子的綜合性 林業(yè)生態(tài)工程中要十分注意的是多項因子對生林業(yè)生態(tài)工程中要十分注意的是多項因子