东北林业大学 林业生态工程学原始课件

林业生态工程学1 绪论2 林业生态工程学基础理论3 我国林业生态工程规划与布局4 平原区林业生态工程建设技术5 风沙区林业生态工程建设技术6 山丘区林业生态工程建设技术7 沿海防护林工程建设技术1 绪论1.0 森林分类经营1.1 林业生态工程的概念和特点1.2 林业生态工程的主要内容和类型1.3 我国生态环境问题1.4 林业生态工程的作用生态：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。

林业分类经营：是在社会主义市场经济条件下，根据社会对林业生态和经济的两大需求按照森林多种功能主导利用的不同，相应的将森林划定为公益林和商品林，分别按各自特点和规律运营的一种经营管理体制和发展模式。

公益林：是指以保护和改善人类生存环境，保持生态平衡，保护生物多样性和国土保安等满足人类社会的生态需求为主体功能的森林。

商品林：是指以提供林特产品，获得最大经济产出等满足人类社会的经济需求为主体功能的森林，主要是提供能进入市场流通的经济产品。

森林分类指标:A、生态脆弱性生态脆弱性：是指森林生态系统一经破坏后就难以恢复良性生态环境以及生态环境极易因自然条件改变而造成偶发或多发性自然灾害的程度。

B、生态重要性生态重要性：是指具有重要生态价值以及需要提供森林保护的森林生态系统、濒危动植物种类和人类社会设施的重要程度。

１、已被各级政府部门批准划入各级自然保护区、保护小区、保护点内的森林和林木，以及未经认为干扰或干扰较轻的地带性顶极群落划定为自然保存林。

２、根据林业生产需要建设或划定的专门遗传和物种基因，繁育良种，培育新品种的物种保护地、植物园、树木园、种子园、母树林和采穗圃等划为种子资源林。

３、列入各级生物防火林（带）建设工程内的所有林木划为防火林。

４、经各级林业主管部门批准划定或科研部门建设的用于各种教学、实验和定位观测的森林（林地）划为科教实验林。

５、在历史遗址和人文纪念地（纪念物）周围，以及具有特殊纪念意义的森林或林木（含古树名木）划为文化林６、经林业建设部门批准划入各级城市园林、森林公园、风景名胜区、滑雪场、狩猎场等游憩场所范围内的森林与绿地划为游憩景观林。

７、镇以上城区和城乡结合部内，居民点和厂矿周围起美化环境、防污抗污、减尘降噪等作用的林木划为环境保护林。

８、在国境线20公里，以及军事禁区内保护与屏障国防设施的林木划为国防林。

9、水源涵养林10、水土保持林11、防风固沙林12、农田牧场防护林概念和特点生态工程：是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结合系统工程中最优化方法设计的、分层多级利用物质的工艺系统。

林业生态工程：是根据生态学、林学及生态控制原理，设计、建造与控制以木本植物为主体的人工复合生态系统的工艺技术。

（目的在于保护、恢复、改善与持续利用自然资源）•特点林业生态工程包括传统的森林培养与经营技术，但又与造林和森林经营有以下区别：（1）对象不同——宜林地→森林生态系统；区域或流域→人工复合生态系统（2）关心点不同——木本植物与环境，木本植物种间关系、林分的结构与功能；人工复合生态系统中物种共生与物质循环再生过程、系统的结构与功能（3）目的不同——提高林地的生产率→森林持续；提高复合系统经济和生态效益→系统持续（4）采取技术措施不同——在林地上采用综合技术措施；各类土地上采取综合措施。

1.2 林业生态工程的主要内容和类型•主要内容（1）生物群落建造工程：把设计的种群按一定的时间顺序或空间顺序定植或安置在复合生态系统之中。

生物群落的选择和匹配是前提。

（2）环境改良工程：人工复合生态系统是在非森林环境中建造，为了保证植物正常生长发育，必须改良当地的立地条件。

如蓄水整地、沙障、地膜覆盖、排水工程等。

（3）食物链工程：包括生产性食物链（有效地利用绿色植物产品或加工剩余物转化成经济产品）和减耗性食物链。

•主要类型根据建设的目的、结构与功能不同，林业生态工程可划分为以下类型：（1）山丘区林业生态工程（2）平原区林业生态工程（3）风沙区林业生态工程（4）沿海区林业生态工程（5）城市林业生态工程（6）水源区林业生态工程（7）复合农林业生态工程（8）防治山地灾害林业生态工程（9）自然保护区林业生态工程1.3 我国生态环境问题•概念生态环境：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。

生态环境问题：是指人类为其自身生存和发展，在利用和改造自然界的过程中，对自然环境破坏和污染所产生的危害人类生存的各种负反馈效应。

•当今世界三大热点问题：人口资源环境•十大环境问题•土地荒漠化：全球每年700万公顷耕地•大气污染：全球每年释放200亿吨CO2•温室效应：干旱和洪水频繁发生1000万难民•臭氧层减少：紫外线增加•水源短缺，污染严重•海洋环境恶化：海洋生物减少•绿色屏障锐减：热带雨林每年减少1700万公顷•生物种类减少：每天有100多种生物灭绝•垃圾成灾：每天有100多万吨垃圾得不到处理•人口增长过快：环境压力过大•导致生态环境问题的原因：（1）环境破坏：不合理的开发和利用自然资源。

乱砍乱伐、陡坡开垦、过渡放牧、过渡樵采等。

（2）环境污染：工农业发展和人类生活所造成的污染。

污水排放、喷施农药、垃圾大量堆放等。

环境污染由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利，导致了全球性的三大危机: 资源短缺、环境污染、生态破坏. 人类不断的排放污染物质。

但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用。

污染物质浓度和毒性会自然降低，这种现象叫做环境自净。

如果排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就会发生不良变化，危害人类健康和生存，这就发生了环境污染。

按环境要素分：大气污染、水体污染、土壤污染。

按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。

按造成环境污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声污染、放射性、电磁波）固体废物污染、能源污染。

环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响，如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时比当时造成的直接危害更大，更难消除。

例如，温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。

•我国生态环境问题（1）自然环境先天脆弱：地形、气候。

东北、华北、黄土高原——水土流失严重南方——滑坡、泥石流严重西北——沙漠、戈壁（2）水土流失严重：50年代流失面积160万km2，占国土面积的16.7%，到了90年代就增加到492万km2,占51%,20XX年356万km2，占37％。

黄土高原水土流失面积占总面积的78%，土壤侵蚀模数平均达3000t/km2 年，严重地区达1万t /km2 年。

黑龙江省中部丘陵漫岗区年平均流失表土0.4—0.7cm，严重地区达1cm以上，土壤侵蚀模数6000—7000t/km2 年。

（3）荒漠化扩大：我国1/4以上国土荒漠化。

每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元,间接损失2889亿元，国家每年为治理荒漠化投资约500亿元。

我国最新公布的全国荒漠化面积为263.62 万km2，占陆地面积的27.46%，我国可能发生荒漠化的土地面积331.7万km2，占国土总面积的34.6％。

荒漠化面积前三位的是：新疆104.4万hm2，内蒙古65.9万hm2，西藏43.6万hm2（4）水资源紧缺，污染严重我国降水总量约6万亿m3，但全国现有水利设施供水能力4660亿m3，目前全国用水量超过7000亿m3。

我国水资源分布不协调，东南水量占全国总水量的82.2％，西北水量仅占17.7％。

雨季集中，多暴雨，造成绝大部分降雨随河流一次性入海，无效水比例大。

致使全国有200多个城市水资源紧缺，40多个城市严重缺水。

•我国七大水系污染程度次序为:海河—辽河—淮河—黄河—松花江—珠江—长江。

•我国主要淡水湖污染程度次序为：巢湖－滇池－南四湖－太湖－洪泽湖－洞庭湖－镜泊湖－兴凯湖－博斯滕湖－松花湖－洱湖。

•太湖、巢湖、滇池被国家列为三个污染最严重的淡水湖泊。

•五大淡水湖：鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖和巢湖。

•五大湖泊有机污染严重程度前三位是太湖、洞庭湖、鄱阳湖。

•（5）森林覆盖率低：•我国森林覆盖率建国初期为8.6%，2000年为16.55％，20XX年为18.21%（第六次全国森林资源清查结果）,20XX年增加到20.36% （第七次全国森林资源清查结果）。

•森林覆盖率地域差异明显，各省市森林覆盖率差异较大，福建省森林覆盖率最高，达到60.52%,其次是台湾、江西、浙江，均达到50%以上，而青海省森林覆盖率最低，仅为0.43%,新疆为1.08%、宁夏2.2%、上海3.66%、江苏4.51%、甘肃4.83%、西藏5.93%、天津为7.47%，均低于10%，我国西北地区森林覆盖率最低，而东南各省最高。

•（6）天然林生态系统和野生动•植物面临危机•我国生物多样性丰富程度占世界第9位。

其中，种子植物居世界第3位，哺乳动物占世界第5位，两栖类居第6位，鸟类居世界第10位。

•我国天然林主要分布在东北和西南地区，据调查，1975年为9817万hm2,到1985年为8675万hm2，分布在热带和亚热带的红树林及分布在东北和西南的天然林面积大幅度减少。

•栖息地缩小＋乱捕滥猎→野生动物濒危和灭绝•每小时有3个物种灭绝。

•（7）气温呈上升趋势•废气排放量逐年增加，导致气温上升——干旱加剧，海平面上升。

在最近的50年，我国年平均地表气温增加1.1℃。

2 基础理论● 2.1 生态环境脆弱带理论● 2.2 生态系统的恢复与重建理论● 2.3 可持续发展理论2.1 生态环境脆弱带理论●概念：在生态系统中，凡处于两种或两种以上的物质体系、能量体系、结构体系、功能体系之间所形成的“界面”，以及围绕该界面向外延伸的“过渡带”的区称为生态环境脆弱带。

研究内容：●空间范畴：性状、面积和结构等；●时间范畴：变化速度及过程演替；●质量评价范畴：脆弱程度以及发生频率。

（1）界面的脆弱性界面“脆弱”的基本特征如下：①可被代替的概率大，竞争的程度高；②可以恢复原状的机会小；③抗干扰的能力弱，对于改变界面状态的外力，只具相对低的阻抗；④界面变化速度快，空间移动能力强；⑤非线性的集中表达区，非连续性的集中显示区，突变的产生区，生物多样性的出现区。

（2）生态环境脆弱带的空间归纳①城乡交接带从城市向农村的过渡带。

由于人口数量和质量、经济形式、供需关系、物质能量交换水平、生活水准、社会心理等因素，使得这一过渡带的时空变化，表现出十分迅速和不稳定的特征。

②干湿交替带从比较湿润向比较干燥变化的过渡带。

由于气候条件的差异，热量、水分平衡的状况产生了不同的生态效果，与此相应的植被类型、土壤类型、地表景观、生产方式等，均具有脆弱程度较高的特点。