1、林業(yè)生態(tài)工程學復習提綱我國著名生態(tài)學家馬世俊1954年提出“生態(tài)工程” 一詞。美國生態(tài)學家H.T.Odum于1962年首次提出 生態(tài)工程的概念。生態(tài)工程：（王如松）一門著眼于生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù) 發(fā)展能力的整合工程技術。它根據(jù)生態(tài)控制論原理 去系統(tǒng)設計、規(guī)劃和調(diào)控人工生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要 素、工藝流程、信息反饋關系及控制機構(gòu)，在系統(tǒng) 范圍內(nèi)獲取高的經(jīng)濟和生態(tài)效益。林業(yè)生態(tài)工程：根據(jù)生態(tài)學、林學及生態(tài)控制論原 理，設計、建造與調(diào)控以木本植物為主體的人工復 合生態(tài)系統(tǒng)的工程技術，其目的在于保護、改善與 持續(xù)利用自然資源與環(huán)境。林業(yè)生態(tài)工程包括傳統(tǒng)的森林培育與經(jīng)營技術，但 是，它與造林和森林經(jīng)營有以下區(qū)別：傳

2、統(tǒng)的造 林與森林經(jīng)營是以林地為對象，在宜林地上造林， 在有林地上經(jīng)營。而林業(yè)生態(tài)工程以包含多種地類 的區(qū)域為對象。傳統(tǒng)的造林與森林經(jīng)營在設計、 建造與調(diào)控森林生態(tài)系統(tǒng)過程中，主要關心木本植 物與環(huán)境的關系，林地上木本植物的種間關系以及 林分的結(jié)構(gòu)功能、物流和能量流。而林業(yè)生態(tài)工程 主要關心整個區(qū)域人工復合生態(tài)系統(tǒng)中物種共生 關系與物質(zhì)循環(huán)再生過程，以及整個人工復合生態(tài) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、物流和能量流。傳統(tǒng)的造林 與森林經(jīng)營的主要目的在于提高林地的生產(chǎn)率，實 現(xiàn)森林資源的可持續(xù)利用與經(jīng)營。而林業(yè)生態(tài)工程 的目的在于提高整個人工復合生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟效 益與生態(tài)效益，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)經(jīng)營傳統(tǒng) 的造

3、林與森林經(jīng)營的設計、建造與調(diào)控森林生態(tài)系 統(tǒng)過程中只考慮在林地上采用綜合技術措施，而林 業(yè)生態(tài)工程需要考慮在符合生態(tài)系統(tǒng)中的各類土 地上采用綜合措施。林業(yè)生態(tài)工程的主要內(nèi)容：生物群落建造工程；環(huán) 境改良工程；食物鏈工程。生態(tài)環(huán)境：影響人類生存與發(fā)展的水資源、土地資 源、生物資源以及氣候資源數(shù)量與質(zhì)量狀況的總 稱。我國的生態(tài)環(huán)境問題：自然環(huán)境先天脆弱；水 土流失嚴重；荒漠化擴大水資源短缺，污染嚴 重;森林覆蓋率低;天然林生態(tài)系統(tǒng)和野生動、 植物面臨危機；氣溫呈上升趨勢。西藏的生態(tài)環(huán)境問題：草地退化嚴重；荒漠化日益 突出；水土流失嚴重；森林資源減少，森林多樣性 受威脅；地質(zhì)災害嚴重。1978年，黨

4、中央、國務院決定建設三北防護林體 系建設工程。該工程建設速度、規(guī)模和效果位于世 界各向生態(tài)工程之首，被稱為“生態(tài)工程的世界之 最”，受到聯(lián)合國組織的表彰并榮獲聯(lián)合國環(huán)境保 護獎。三北防護林體系建設工程從1978年開始至 2050年結(jié)束，歷時73年，分三個階段，八期工程 進行建設，規(guī)劃造林總面積3560 hm2,加上原有 林地2314 hm2，工程建成后森林覆蓋率為14.95%。我國的林業(yè)生態(tài)工程：三北防護林體系建設工程； 長江中上游防護林體系建設工程;沿海防護林體系 建設工程；平原綠化工程；太行山綠化工程；防沙 治沙工程；自然保護區(qū)建設和野生動植物保護工 程。生態(tài)系統(tǒng)：在一定空間內(nèi)生物和非生物

5、的成分，通 過物質(zhì)循環(huán)和能量流動而相互作用、相互依存形成 的一個生態(tài)學功能單位。生態(tài)系統(tǒng)的基本功能：能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息 聯(lián)系。熱力學第一定律（能量守恒定律）：在自然界的一 切現(xiàn)象中，能量既不能創(chuàng)造，也不能消滅，而只能 以嚴格的化學計量比例，由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N 形式。熱力學第二定律:熱從低溫物體傳給高溫物體而不 產(chǎn)生其他變化是不可能的。綠色植物的生產(chǎn)量叫第一性或初級生產(chǎn)量，這種生 產(chǎn)速率叫第一性生產(chǎn)力。總第一性生產(chǎn)量：地表單位面積、單位時間內(nèi)光合 作用生產(chǎn)有機物質(zhì)的數(shù)量。凈第一性生產(chǎn)量：呼吸之后余下的有機物質(zhì)的數(shù) 量。次級生產(chǎn)量：除了初級生產(chǎn)者之外的其他有機體的 生產(chǎn)。生態(tài)系統(tǒng)中的信息

6、聯(lián)系分為以下幾種：營養(yǎng)信息、 化學信息、物理信息和行為信息。反饋:該系統(tǒng)的輸出變成了決定系統(tǒng)未來功能的輸 入。反饋可以分為正、負反饋兩種。正反饋能使偏離加 居U，系統(tǒng)不可能保持穩(wěn)定。負反饋也叫反偏離反饋， 要使系統(tǒng)維持穩(wěn)態(tài)，只有通過負反饋控制。生態(tài)環(huán)境脆弱帶：在生態(tài)系統(tǒng)中，凡處于兩種或兩 種以上的物質(zhì)體系、能量體系、結(jié)構(gòu)體系、功能體 系之間所形成的“界面”，以及圍繞該界面向外延 伸的“過渡帶”的空間域。景觀生態(tài)學：用生態(tài)學的概念、理論和方法去研究 景觀，景觀是景觀生態(tài)學的研究對象。景觀生態(tài)的屬性:景觀異質(zhì)性.空間組成空 間的構(gòu)型空間相關景觀格局干擾尺度 空間尺度時間尺度干擾：破壞生態(tài)系統(tǒng)、群落

7、或種群結(jié)構(gòu)，并改變資 源、基質(zhì)的可利用性，或物理環(huán)境的任何在時間上 相對不連續(xù)的事件。干擾體系是所有干擾類型、干擾頻率和干擾強度在 某一段時間過程中的總和。受害生態(tài)系統(tǒng):生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能也可能在自 然干擾和人為干擾的作用下發(fā)生位移，位移的結(jié)果 打破了原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和 功能發(fā)生變化和障礙，形成了破壞性波動或惡性循 環(huán)。自然干擾作用總是使生態(tài)系統(tǒng)返回到生態(tài)演替的 早期狀態(tài)。生態(tài)演替過程中一系列變化所產(chǎn)生的正 負反饋作用，使演替趨于一種穩(wěn)定狀態(tài)。受害生態(tài)系統(tǒng)因管理對策的不同，可能有以下4 種結(jié)果：恢復到它原來的狀態(tài)；重新獲得一個 既包括原有特性，又包括對人類有益的新特性狀

8、態(tài)；由于管理技術的使用，形成一種改進的和原 來不同的狀態(tài)；因適宜條件不斷損失的結(jié)果，保 持受害狀態(tài)。生態(tài)經(jīng)濟學：研究社會在生產(chǎn)過程中，經(jīng)濟系統(tǒng)與 生態(tài)系統(tǒng)之間物質(zhì)循環(huán)、能量轉(zhuǎn)化和價值增值規(guī)律 及其應用的科學。生態(tài)經(jīng)濟學的最終目標是把物質(zhì)、能量、價值和信 息（包括精神產(chǎn)品）相互協(xié)調(diào)為一個投入產(chǎn)出的有機整體。生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的分類:農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng).農(nóng) 業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)；林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)；牧業(yè)生 態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)；漁業(yè)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)；農(nóng)村工業(yè)生 態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng);農(nóng)村庭院生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)城市生態(tài) 經(jīng)濟系統(tǒng)城郊生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)流域生態(tài)經(jīng)濟系 統(tǒng)。系統(tǒng)：由兩個或兩個以上的相互聯(lián)系、相互依賴、 相互制約、相互作用的元素（事物或過程

9、）組成的 功能單位。系統(tǒng)包括5個要點：由2個或2個以 上元素組成，單個元素不構(gòu)成系統(tǒng)；各元素之間 相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約、相互作用；各 元素協(xié)同動作，使系統(tǒng)作為一個整體而具有各組成 元素單獨存在時所沒有的某種特定功能;系統(tǒng)是 運動和發(fā)展變化的，是動態(tài)的發(fā)展過程；系統(tǒng)的 運動有明確的特定目標?？沙掷m(xù)發(fā)展：滿足當代的發(fā)展需求，應以不損害、 不掠奪后代的發(fā)展需求作為前提。環(huán)境，是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng) 過人工改造的自然因素的總體。環(huán)境的基本特性：整體性和區(qū)域性；變動性和 穩(wěn)定性；資源性與價值性環(huán)境要素是環(huán)境系統(tǒng)的獨立基本單元，一般主要指 大氣、水、土壤、生物等。環(huán)境是由自然環(huán)境、

10、工程環(huán)境和社會環(huán)境組成的。環(huán)境質(zhì)量：環(huán)境系統(tǒng)客觀存在的一種本質(zhì)屬性，并 能用定性和定量的方法加以描述的環(huán)境系統(tǒng)所處 的狀態(tài)。水土保持學:一門研究水土流失規(guī)律和水土保持綜 合措施，防治水土流失、保護、改良與合理利用山 丘區(qū)和風沙區(qū)水土資源，維護和提高山地生產(chǎn)力以 利于充分發(fā)揮水土資源生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會 效益的應用技術科學。防護林：以防護為主要目的的森林。根據(jù)防護對象 的不同，又可分為水土保持林、水源涵養(yǎng)林、農(nóng)田 防護林、防風固沙林、護路護岸林。防護林體系指在一個自然地理單元或一個流域、水 系、山脈范圍內(nèi)，結(jié)合當?shù)氐匦螚l件，土地利用情 況和山、水、田、林、路、渠以及牧場等基本建設 固定設施，

11、根據(jù)影響當?shù)厣a(chǎn)生活條件的主要災害 特點，所規(guī)劃營造的以防護林為主體的和與其他林 種相結(jié)合的總體。生態(tài)工程學的核心原理:整體性原理協(xié)調(diào)與平 衡原理自生原理循環(huán)再生原理生物間互利共生機制原理：自然界沒有任何一種生 物能離開其他生物而單獨生存和繁衍。生物間的關 系可分為抗生與共生兩大類。耗散結(jié)構(gòu)原理：一個開發(fā)系統(tǒng)，它的有序性來自非 平衡態(tài)，也就是說，在一定的條件下，當系統(tǒng)處于 某種非平衡態(tài)時，它能夠產(chǎn)生維持有序性的自組 織，不斷和系統(tǒng)外進行物質(zhì)與能量的交換。我國的地貌類型多種多樣。青藏、云貴、內(nèi)蒙古和 黃土高原為我國著名的四大高原，塔里木、準噶爾、 柴達木和四川盆地是我國著名的四大盆地。長江中 下

12、游平原、華北平原和東北平原是我國著名的三大 平原。由各類山地、丘陵、高原、盆地和平原組成 了我國復雜多樣的地形地貌。我國山地與丘陵面積 約占國土總面積的66.4%，平地約占33.6%，因此，以山地丘陵為主是我國地形的主要特點。我國林業(yè)資源的特點是相對數(shù)量不大，覆蓋率低， 分布不均，后備資源豐富，林業(yè)生產(chǎn)潛力大。但還 有不足之處：森林資源少而分布不均；有林地 質(zhì)量好而森林生產(chǎn)力低；森林消耗增加；木材 供需矛盾尖銳；林業(yè)經(jīng)濟效益低；后備林地資 源豐富。我國目前流域林業(yè)生態(tài)工程包括:黃河中上游防護 林工程、長江中上游防護林體系建設工程、淮河太 湖流域綜合治理防護林體系建設工程、遼河流域綜 合治理防護

13、林體系建設工程、珠江流域綜合治理防 護林體系建設工程；區(qū)域林業(yè)生態(tài)工程包括：沿海 防護林體系建設工程、太行山綠化工程；跨區(qū)域林 業(yè)生態(tài)工程包括三北防護林體系建設工程、平原綠 化工程、防沙治沙工程。林業(yè)生態(tài)工程規(guī)劃設計包括規(guī)劃和設計兩個內(nèi)容， 二者既有區(qū)別又有密切聯(lián)系，規(guī)劃是設計的前提和 依據(jù)，設計是規(guī)劃的深入和具體體現(xiàn)。規(guī)劃是反映 戰(zhàn)略性的長遠設想和全局的安排，設計是近期林業(yè) 生態(tài)工程建設的具體安排。林業(yè)生態(tài)工程規(guī)劃設計的理論依據(jù):林業(yè)生態(tài)工 程建設是一個社會一經(jīng)濟一資源一人口相互作用 的復雜體系；地理上出現(xiàn)的地形差異如視為一個 相互聯(lián)系的整體，則可揚長避短，發(fā)揮整體效益; 林業(yè)生態(tài)工程建設中

14、存在著適度的量與質(zhì)的問 題；階環(huán)結(jié)構(gòu)的體制是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的保 證。林業(yè)生態(tài)工程規(guī)劃設計的指導思想：全局性、長遠 性、實踐性、群眾性。林業(yè)生態(tài)工程立地條件調(diào)查:立地條件調(diào)查因子 地形因子土壤因子水文因子生物因子 人為活動等因子立地條件調(diào)查的方法資料收 集線路調(diào)查樣地調(diào)查。選擇林業(yè)生態(tài)工程造林樹種的原則和依據(jù):根據(jù) 不同林種目的要求，結(jié)合立地條件，設計適宜的樹 種；掌握適地適樹原則，即根據(jù)造林立地條件， 設計當?shù)啬芎芎蒙L的造林目的樹種;在適應立 地條件和符合造林目的的前提下，盡量選用經(jīng)濟價 值和生態(tài)、社會效益較高，又容易營造的樹種； 有條件的地方，可適當設計針闊葉樹混交林，以達 到改良土壤、

15、提高林地肥力、防治病蟲害和山火蔓 延，建立穩(wěn)定、高效的森林生態(tài)系統(tǒng)的目的。造林技術措施設計主要包括造林整地、造林方式方 法、混交樹種組成及混交方式、造林密度、造林季 節(jié)和幼林撫育管理等。規(guī)劃設計的評價原則：生態(tài)、經(jīng)濟、社會三大效 益相結(jié)合；靜態(tài)評價與動態(tài)評價相結(jié)合；定性 分析與定量分析相結(jié)合；近期、中期和遠期相結(jié) 合。在流域范圍內(nèi)的水土保持林體系應由所有以木本 植物為主的植物群體所組成。在水庫沿岸周圍營造防護林是為了固定庫岸、防止 波浪沖淘破壞、攔截并減少進入庫區(qū)的泥沙，使防 護林起到過渡作用，減少水面蒸發(fā)，延長水庫的使 用壽命。另一方面，人們可利用水庫防護林作為夏 季游憩場所。在水庫周圍營造

16、的多樹種多層次的防 護林，還有美化景觀的作用。河岸防護林由河川護灘林和護岸林兩部分組成。河 岸防護林可減緩水流速度與減少挾帶泥沙能力，保 護河岸地表免遭水流的侵蝕，固定堤岸；改善微域 氣候條件，減少自由水面蒸發(fā)；提高景觀質(zhì)量。農(nóng)田防護林：以一定的樹種組成、一定的結(jié)構(gòu)成帶 狀或網(wǎng)狀配置在田塊四周，以抵御自然災害，改善 農(nóng)田小氣候環(huán)境，給農(nóng)作物的生長和發(fā)育創(chuàng)造有利 條件，保證作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)為主要目的的人工林生態(tài) 系統(tǒng)。平原地區(qū)的自然災害:塵風暴干熱風風災 低溫冷害其他自然災害。從大量的實際觀測資料來看，多數(shù)人認為降低空曠 地區(qū)風速的25%為林帶的有效防風作用。這樣，林 帶被風面的有效防護距離一般為林

17、帶高度的 20-30倍，平均采用25倍；而迎風面的有效防護 距離一般為林帶高度（H）的5-10倍。林帶類型:緊密結(jié)構(gòu)的林帶;透風結(jié)構(gòu)的林帶； 疏透結(jié)構(gòu)的林帶（較理想類型）。林帶脅地是普遍存在的現(xiàn)象，其主要表現(xiàn)是林帶樹 木會使靠林緣兩側(cè)附近的農(nóng)作物生長發(fā)育不良而 造成減產(chǎn)。林帶脅地范圍一般在林帶兩側(cè)1-2H范 圍內(nèi)，其中影響最大的是1H范圍以內(nèi)。產(chǎn)生林帶脅地的原因主要有:林帶樹木根系向兩 側(cè)延伸，奪取一部分作物生長所需要的土壤水分和 養(yǎng)分；林帶遮蔭，影響了林帶附近作物的光照時 間和受光量。減輕林帶脅地的對策有：挖斷根溝；農(nóng)作物合 理配置；樹種的選擇及林帶的合理配置；保證 水肥。造林方法:植苗造林

18、實生苗移植苗抨插苗 埋干造林抨插造林。沙漠主要分布在我國干旱地區(qū)，其中新疆、青海、 甘肅、寧夏及內(nèi)蒙古西部分布較多。我國著名的沙 漠、沙地共有12片：有干旱荒漠區(qū)的新疆塔克拉 瑪干沙漠、古爾班通古特沙漠、庫木塔格沙漠，青 海柴達木盆地的沙漠，內(nèi)蒙古和甘肅的巴丹吉林沙 漠，延伸到寧夏的騰格里沙漠，內(nèi)蒙古的烏蘭布和 沙漠、半干旱荒漠草原地區(qū)的庫布齊沙漠、半干旱 干草原區(qū)的渾善達克沙地、呼倫貝爾沙地，內(nèi)蒙古、 陜西北部、寧夏的毛烏素沙地，內(nèi)蒙古、遼寧、吉 林的科爾沁沙地。流沙的移動規(guī)律：風力侵蝕、沙丘形成、沙丘移動。沙丘和被植物初步固定的沙地最缺乏的是氮素。農(nóng)林復合經(jīng)營：在同一土地管理單元上，人為地將 多年生木本植物與其他栽培植物或動物，在空間上 按一定的時序安排在一起而進行管理的土地利用 和技術系統(tǒng)的綜合。農(nóng)林復合經(jīng)營的基本特點：復合性；系統(tǒng)性； 集約性；等級性。農(nóng)林復合經(jīng)營的分類：林農(nóng)復合經(jīng)營；林牧復 合經(jīng)營;林農(nóng)牧復合經(jīng)營;特種農(nóng)林復合經(jīng)營。森林生態(tài)效益、森林經(jīng)濟效益和森林社會效益總稱 為森林的綜合效益。森林的生態(tài)效益：在森林生態(tài)系統(tǒng)及其影響范圍 內(nèi)，森林