林业生态工程学课程设计资料

林业生态工程学课程设计

砚山县回龙小流域

学院：环境科学与工程学院

姓名：西南林业大学

学号：20120753045

班级：水保2012级

指导老师：涂景

目录

1.前言 (3)

1.1设计意义 (3)

1.2设计的思路 (3)

第一章回龙小流域概况 (4)

1.1自然概况 (4)

1.2社会经济状况 (6)

1.3水土流失和水土保持现状 (7)

第二章回龙小流域林业生态工程体系总体布局 (9)

2.1布局原则 (9)

2.2林业生态工程体系结构 (10)

2.3立地类型划分 (10)

第三章林业生态工程体系布局 (12)

3.1 小班统计表 (12)

3.2小班划分结果图 (18)

第四章林种典型设计 (19)

4.1 水土保持林 (19)

4.2 水源涵养林 (21)

4.3 护坡经济林 (24)

第五章经费概算 (26)

5.1概算依据 (26)

5.2相关概算表 (26)

第六章设计总结 (29)

参考文献 (30)

1.前言

1.1设计意义

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合而形成的稳定而高效的人工复合生态系统的过程。以小流域为单元，在全面规划的基础上，合理安排农林牧渔各业用地，布置各种水土保持措施，使之互相协调，互相促进，形成综合的防治措施体系防治水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，充分发挥小流域水土资源的经济效益和社会效益。实践证明，以小流域为单元进行综合、集中、连续的治理，是治理水土流失的一条成功经验。本次课程设计就是以云南省砚山县回龙小流域为背景材料，让同学们对回龙小流域进行林业生态工程设计，从而达到防治回龙小流域水土流失，减轻水土流失给人民生产生活带来的危害，保护、改良与合理利用水土资源，充分发挥回龙小流域水土资源的经济效益和社会效益。同时林业生态工程体系规划设计也是林业生态工程教学环节中的一个重要的必须环节。对水保专业学生进行造林规划课程设计方面的训练，能够使学生掌握造林规划设计的理论、原则和方法，明确造林规划的内容和要求，有助于学生在毕业以后实际工作中能够运用已经掌握的理论和方法进行科学的造林规划设计，避免在大规模人工造林生产中因为出现严重的问题而导致经济效益、生态效益和社会效益受到严重损失。通过造林规划设计，我们可以学习和掌握造林规划设计的有关理论和原则，掌握造林规划的基本内容；通过借鉴以往生产中典型的造林规划设计书，掌握典型造林规划的方法和技巧；使学生掌握和理解理论知识的具体和综合应用，提高学生的动手和实践工作能力。

1.2设计的思路

（1）在地形图上划定一个完整的小流域（回龙小流域），并量算流域面积；（2）对小流域进行立地类型划分，对每一类型的面积进行量算；

（3）根据立地类型的特点配置合理的林业生态工程体系；

（4）对每一种林业生态工程林种进行造林模式设计，包括树种的选择、整地方式方法、种植点配置、苗木规格、造林季节、种植等内容；

（5）进行简单的效益分析；

（6）进行简单的经费概算。

（7）设计结论

（8）实习心得

第一章回龙小流域概况

回龙小流域位于云南省砚山县中部，距县城西北3km，属珠江流域水系，流域面积19.64km2。耕地占46.2％，林地占33.7％，荒山荒坡占15％，水域占2.7％，难利用地占0.3％，非生产用地占2.1％。最高海拔1900米，呈西北高，东南低，相对高差400米。地层以碎屑岩为主，流域内多年平均降雨量1012.5mm，80％以上降雨集中在5～9月，11～4月为旱季。土壤侵蚀模数为2600T/km2·a，年侵蚀总量5.1064万吨，属中度侵蚀。流域内的回龙水库是砚山县城区唯一水源地，同时担负着江那坝子0.66万亩的农田灌溉任务，323国道从流域内穿过，所以必须做好流域规划工作，改善生态环境，做到可持续发展。

1.1自然概况

1.1.1地理位置

回龙小流域位于云南省砚山县中部，距县城西北3km，距州府文山35km，距省会昆明336km。海拔在1500～1900米之间，地理位置为东经104°17′44″，北纬23°36′50″。东与江那镇大外革村委会相邻，南与江那镇郊址村委会相邻，西与江那镇路德村委会迤勒村相邻，西北与江那镇舍木那、铳卡两村委会相邻。回龙小流域属珠江流域西江水系，公革河的一个集水单元，为公革河的源头，交通便捷，323国道从境内穿过。

1.1.2地质地貌

回龙小流域位于云贵高原南缘，总体地势自西向东倾斜，高原面保存较完整，地貌类型属侵蚀构造——浅切割中山山地地貌。构造侵蚀中山丘陵地形，地质构

造较复杂，其两侧为三江褶皱系哀牢山褶皱带，褶皱的翼部伴有平行的小断层，地层以碎屑岩为主，出露有第四系、泥盆系、奥陶系、寒武系地层。

1.1.3水文气象

小流域地处北回归线附近云贵高原地带，属北亚热带高原季风气候，气候温和，多年平均气温16oC，极端最高气温33.2oC，最低气温-7.8oC。七月气温最高，为26.1oC，一月气温最低，为10oC左右。无霜期302天，全年大于等于10oC积温为4851oC。多年平均降雨量1012.5mm，降雨垂直分布特点是随海拔高程上升逐渐递增。多年平均日照时数1934.9小时，年蒸发量为1100 mm干湿季节分明，旱季为11至来年4月，受季风气候的影响，空气干燥、风大、蒸发量大，其降雨量仅占全年14％～17％，而蒸发量却占全年的63％，雨季为5～10月，受西北和东南暧温气流控制，降雨多，占年降雨量的83％～86％。而其中又以7～8月最多，占全年的17％～23％。日照短，风速小。气候垂直变化异常明显，立体气候特征突出。

1.1.4河流泥沙

回龙流域径流面积19.64km2，泉水3处，涧沟12条，径流总量413万m3。流域内的公革河发源于回龙水库，河道比降2％～8％之间，多年平均含沙率、输沙量及变化趋势为：70年代含沙率为0.48kg/m3，输沙量为198T；80年代含沙率为0.8 kg/m3,输沙量为330T；90年代含沙率为1.19 kg/m3，输沙量为419T，含沙率、输沙量呈递增趋势。

1.1.5土壤

回龙小流域内土壤为砂页岩类坡积地表覆盖层，以砂页岩黄壤土、红壤土、鸡粪土为主。脱硅富铝化作用强烈，铁猛结核较多，有机质含量为1.4％～4.5％，PH值为4.5～6.8。砂页岩黄、红壤土主要分布在林地、旱地，鸡粪土分布于旱地、水田。土层厚为0.3～0.5米。适合植被、作物的生长。

1.1.6植被

由于当地群众水保意识淡薄，森林植被受不同程度破坏，由建国初期50％下降到现在的33％。坡耕地多，顺坡耕作时有发生，土壤侵蚀严重。造林结构为云南松、麻栎、栓皮栎、水冬瓜、直杆桉、针阔叶混交的灌木林为主，以蕨类、豆科、菊科、茜草

科等草本植物为辅。农作物有水稻、玉米、小麦、大豆、花生等；经济作物有烤烟、蔬菜等；经果林有桃、李、椿、梨、柑、桔、竹等。

1.2社会经济状况

1.2.1行政区划与人口分布

回龙小流域内共有5个自然村765户3359人，境内居住着汉、壮、彝等民族，人口口密度171人/km2。农业人口3334人，占流域人口的99.3％，农业劳动力1930人。

1.2.1土地利用现状

回龙小流域有耕地面积907.93公顷（13619亩），占流域面积的46.2％。其中，水田99.80公顷（1497亩）；梯田41.73公顷（626亩）；坡耕地766.40公顷（11496亩，其中大于25o的630亩）。坡耕地占耕地面积的84.4％。过多的坡耕地是水土流失的主要因素。灌溉设施欠缺，部分水田、梯田呈“靠天吃饭”局面，干旱季节对作物长势极为不利。

林地流域内林地为662.87公顷（9943亩），占流域面积的33.7％。疏幼林323.53公顷（4853亩），占林地面积的48.8％；有林地329.73公顷（4946亩），占林地面积的49.7％；灌木林3.20公顷（48亩）；果木林6.40公顷（96亩）。

1.2.2 水域

回龙流域水域面积为53.07公顷（796亩），占流域面积的2.7％。主要由回龙水库、公革河、泉水、水工建筑物构成。

1.2.3未利用地

未利用土地包括荒山坡及难利用地：荒山荒坡295.00公顷（4425亩），占流域面积的15％；难利用地包括裸土地、裸岩、石砾地等，共6.20公顷（93亩）。

1.2.4 农业生产情况

流域内现有耕地面积13619亩，属典型的农业区，其中坡耕地11496亩，人均耕地4.05亩，水田1794亩，粮食总产量107.5万kg，农业人均有粮320kg 。农作物以水稻、玉米、小麦为主；经济作物有烤烟、辣椒、蔬菜等；经果林有李

子、梨、桃等。水利基础设施薄弱，农田水利化程度较低，2001年农民人均纯收入720元/人。

1.2.5 工、农业产值

回龙小流域地处北亚热带与暧温带交汇处，气候温和，属典型的农业区，目前境内无成规模的乡镇企业，其主要经济来源于农业经济收入，2001年农业总产值为497.6万元，其中农业产值为420万元，林业产值为15.6万元，牧业产值为62万元。

1.3水土流失和水土保持现状

1.3.1水土流失现状

流域内水土流失面积为13.85 km2,占小流域面积的70.15％，轻度流失面积 3.4km2,占流失总面积的24.6％,主要分布于原有疏幼林地。中度流失面积5.48 km2,占流失面积的39.6％,主要分布于荒山荒坡。强度流失面积4.26 km 2,占流失面积的30.7％，主要分布于坡耕地。极强度流失面积0.71 km2,占流失总面积的 5.1％,主要分布于冲沟地段。小流域多年平均土壤侵蚀模数为2600T/ km2·a，年侵蚀总量5.1064万吨，年平均侵蚀深2mm，水土流失主要发生在坡耕地和荒山荒坡，以面蚀为主，伴有部分滑坡。

1.3.2水土流失成因

1.3.

2.1自然因素

流域内地形破碎且高差大、地形复杂、立体气候明显，抗侵蚀能力差，在风化和雨水的强烈侵蚀下，土壤结构受到破坏，形成了水土流失。

流域内有较多的砂页岩、砂砾、碎石裸露于地表，易风化，土壤结构松散，遇大雨、暴雨时，易产生泥石流。

植被是防止水土流失和土壤侵蚀的主要措施，由于流域内植被覆盖率低，抗侵蚀能力弱，雨滴直接对地表产生侵蚀。且流域内坡耕地多，水土流失加剧。

降雨是形成水土流失的最主要原因，回龙流域属北亚热带季风气候，降雨多发生在夏季，且呈单点性暴雨、连续降雨等形式，土壤含水量达到饱和，内摩擦角变小，易产生滑坡、塌方等，造成新的水土流失。

1.3.

2.2 人为因素

流域内坡耕地较多，且有相当部分为陡坡耕地，据不完全统计，大于25o度坡耕地多达42公顷（630多亩），加上顺坡耕作时有发生，一遇暴雨及坡面径流，极易形成水土流失，增加了“三跑”，导致土壤变薄，耕地减少，土壤肥力及有机质下降。

由于区内人口增长过快，生活和生产资源匮缺，农民知识贫乏，水保意识薄弱，生活贫困，传统耕作方式的沿用致使陡坡地增加，加之开荒日趋严重，从而加剧了水土流失。

植被是控制水土流失的有效途径，但由于区内人口的过快增长和过度垦荒，而当地群众又长期以薪材作为生活、生产的主要能源，大量林木被砍伐，森林植被遭受严重破坏，加之农村经济体制的改革。致使区内林草覆盖率从建国初期的50％以上减少到现在的33％。因此水土保持功能下降，水土流失加剧。

水土流失使耕地日愈瘠薄，沟壑日愈扩展，流失的大量泥沙不仅淤积水库、坝塘和渠道，抬高河床，降低了河道防洪标准，易引发洪灾；淤埋良田，使耕地砂化、水质变差、水源枯竭，造成人畜饮水困难，阻碍了国民经济和社会的发展。主要表现为：

（1）地力减弱

水土流失破坏表层土壤的团粒结构，导致耕作层变薄、肥力下降、保水性能变差，农作物生长所需的氮、磷、钾等养分大量流失，使生产发展受到阻碍。（2）淤积水库、河道、抬高河床、降低防洪标准

坡耕地多、土壤侵蚀严重的地方，每年雨季，山洪携带大量的泥沙流入河道、水库、渠道等，降低了水利工程的效益，缩短水利工程的使用寿命。

（3）洪灾频繁、水质变差、人畜饮水困难

由于林草覆盖率低，水源难以涵养，遇暴雨时，极易引发洪涝灾害。雨季河水浑浊，旱季河流干枯，使得灌溉、城乡供水系统日趋紧张，人畜饮水越来越困难。

1.3.4水土保持工作开展情况

水土保持是国民经济和社会发展的基础，是国土整治、江河治理的根本。搞好水土保持工作，保护、利用好水土资源，对减轻洪旱灾害、改善生态环境、发展生产有着十分重要的意义。

砚山县在“八五”期间，县委、县政府把水土保持工作纳入议事日程，于1998年5月成立了县水土保持委员会和执行机构水保办，建立建全了水土保持机构。在贯彻执行《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水土保持条例》、《云南省实施〈水土保持法〉办法》的基础上，积极开展普法、规划、预防、治理和宣传等水土保持工作。积极开展农田水利建设，建成引水、拦蓄等水利工程。发动群众进行义务植树造林，1989年后开展了坡改梯工程，1992～1994年在各级政府的支持下，在丰收水库、稼依水库、听湖水库、回龙水库、红舍克水库、弯里坡水库等植树745.18公顷（11177.67亩）：其中经济林35.70公顷（535.5亩）；水源林709.48公顷（10642.17亩），经济效益、社会效益明显。近几年群众水保意识逐步增强，正大力发展果木林。

第二章回龙小流域林业生态工程体系总体布局

2.1布局原则

林业生态工程总体布局，既要考虑和分析林业生产的自然条件，包括气候、土壤、植被、地形地貌等因素，又要考虑林业生态工程管理运行的整体效益。因此，以自然生态环境条件为基础，以自然灾害防治为出发点，以工程管理运行整体效益为目标，是开展林业生态工程布局的基本原则。

（1）因地制宜是林业生态工程建设的先决条件。森林植被的生长发育要求特定的水热组合，同样，特定的水热组合可以满足特定的植被群落。因此，林业生态工程体系总体布局要充分考虑到自然生态环境条件的分异特征，因地制宜，从气候条件、土壤条件、植被条件、地质地貌特点进行综合分析加以确定。

（2）因害设防实现减灾防灾是林业生态工程规划与布局的出发点。针对主要自然灾害的特点与分布，充分发挥森林植被改善和影响区域气候、水资源分布功能，起到涵养水源、净化水质、保持水土和抵御各种自然灾害的作用。

（3）获取最佳生态效益、经济效益和社会效益是林业生态工程规划与布局的最终目标。林业生态工程建设一方面要获取最佳的生态效益，另一方面林业生态工程建设的经济效益高低，将直接关系到工程建设的质量、进度及持续发展。因此，开展林业生态工程体系总体规划与布局，必须分析林业生产现状，包括森林资源、林业用地、森林经营手段等多种方面，分析社会经济发展水平，使林业

生态工程体系总体规划与布局与当前林业生产、社会经济发展水平相适应，以确保规划的实施，实现林业生态工程建设生态效益、经济效益和社会效益的相统一。

（4）林业生态工程体系总体规划与布局充分注意到地域完整性，以便于进行后期的抚育及工程管理。

综上所述，回龙小流域林业生态工程体系总体布局必须要根据因地制宜，因害设防，合理布局，突出重点的原则，结合林业生态工程建设现状进行规划与布局。

2.2林业生态工程体系结构

林业生态工程体系，就是在一个特定的流域内，根据环境资源条件和生态经济目的，把各种不同类型的林业生态工程，按照总体规划布局的要求，有机的结合起来，形成一个完整的以森林植物为主体的，稳定高效的复合生态大系统，以发挥最大的生态经济功能。

通过对回龙小流域自然条件以及经济状况的分析，在回龙小流域林业生态工程总体规划布局的指导下，该流域林业生态工程体系结构中有水土保持林，水源涵养林，沟道防护林，护坡薪炭林，经济林等林种。

2.3立地类型划分

2.3.1原则

（1）科学性和实用性相结合原则

科学性就是立地分类的因子和划分的立地类型反映了自然条件的地域分异规律，不同立地类型反映不同的立地质量，并能做出符合实际的立地质量评价。所谓实用性就是立地分类要为适地适树和因地制宜选择树种、栽植方法和管理措施提供依据，以提高回龙小流域林业生态工程建设的生态效益、经济效益和社会效益。

（2）综合多因子和主导因子相结合原则

流域的立地是由多种因素组成的统一的整体。其中有自然因素，如气候、土壤、地貌、植被、动物等；还有社会因素，如人为活动对立地的影响等，这些因素是相互影响综合起作用的。因此，必须综合考虑这些因素。在所有因素中又有某一种因素起主导作用，由于它的变化，会引起其他因素的变化，从而决定立地

的质量和特点。在划分立地类型时，要全面分析所有因素的状况和它们间的关系，在此基础上找出起主导作用的因素，作为划分立地类型的主要依据。

（3）地域分异原则

类型之间在主要立地因素上有明显差异，类型内部则相对一致，要求相同的适生树（草）种和一致的管理措施，这样才能反映回龙小流域的分异规律，为因地制宜地植树种草提供科学依据。

（4）直观、明了适用于生产的原则

划分立地类型是为了反映客观规律，服务于生产。划分立地类型的主导因素和立地类型，不仅能反映地域分异规律，而且要直观、简要、明了，便于森林经营中掌握、观察和评定，起到指导防护林体系结构优化的作用。

2.3.2主导因子的确定

通过回龙小流域课程设计背景资料可知，回龙小流域的主要立地因子有地形因子（包括海拔高度、坡度、坡向、部位等）、土壤因子、气候因子、植被因子等。但本次设计并未进行实地的考察，只对云南省砚山县回龙小流域林业生态工程体系进行了初步的判断，所以主导因子只能根据地形图进行确定。从资料可知回龙小流域的植被概况但并不能确定各个地域的植被类型，所以植被不能作为划分立地条件的因子。同样的并未进行实地调查，所以各地土壤分布、土层厚薄也不了解，同样不可作为主划分立地类型的因子。从地形图可得知海拔、坡位、坡度（可以从地形图中等高线的疏密判断地形的陡缓）以及地貌等。此外，坡向也可以作为此地区立地类型划分的因子，在北半球通常向北为阴坡向南为阳坡。

表3-1回龙小流域立地类型划分的主导因子和分级标准

土地利用现状

第三章林业生态工程体系布局

3.1 小班统计表

回龙小流域小班类型统计表