林业生态工程老师给的范围.doc

第1章林业生态工程：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）1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。1 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。2 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。3 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。4 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。5 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。6 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）7 林业生态工程的特点 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。8 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。9 当今世界三大热点问题（填空）： 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10 导致生态环境问题的原因（填空）：（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。11 我国生态环境问题（1）自然环境先天脆弱（2）水土流失严重（3）荒漠化扩大：（4）水资源紧缺，污染严重（5）森林覆盖率低：（6）天然林生态系统和野生动植物面临危机（7）气温呈上升趋势、第二章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。2 生态环境脆弱带的空间归纳包括的内容： 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。 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。 农牧交错带。 由于生产条件、生产方式以及生产目标的不同，在农业地区与牧业地区的衔接处，形成了一个过渡的交界面。在这个过渡带中，由于人类的生产活动，形成了生态环境脆弱的基本前提。 水陆交界带。 由于液相物质与固相物质的互相交接，出现了一个既不同于水体，也不同于土体的特殊过渡带，其受力方式及强度，以及频繁的侵蚀与堆积等，使得这一交界带呈现不稳定的特征。 森林边缘带。森林边缘所承受的环境应力及社会经济应力，不同于森林内部，亦不同于非林地的自然环境，因此该边缘带的形态及演化，常常为生态环境评定的指示者。 沙漠边缘带。由于物质组成、外营力以及地表景观的显著差异，沙漠内部与非沙漠的农牧区之间，同样形成了明显的生态环境脆弱带，它的移动和变换，反映了各种综合作用的共同结果。 梯度联接带。主要由于重力梯度、浓度梯度、硬度梯度等的明显存在，产生了侵蚀速率、污染程度、坡面形态变化的过渡区，它们在生态环境的系统稳定性上，显然是脆弱的。 板块接触带。 各大板块互相联结的空间域，形成了表现脆弱特征十分明显的各类地质地貌状况。2 受害生态系统因管理对策不同，可能有4种结果恢复到它原来的状态；重新获得一个既包括原有特性，又包括对人类 有益的新特性状态；由于管理技术的使用，形成一种改进的和原来不同的状态；因适宜条件不断损失的结果，保持受害状态。3 受害生态系统：是指生态系统在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的系统。4 恢复：是将受害生态系统从远离初始状态的方向推移回到初始状态5 恶化：干扰持续进行，使生态系统受到更大破坏。6 重建：是将生态系统的现有状态进行改善，改善的结果是增加人类所期望的“人造”特点，压低人类不希望的自然特点，使生态系统进一步远离它的初始状态，形成一种改进的和原来不同的状态。7改建：是将恢复和重建措施有机地结合起来，重新获得一个既包括原有特性8 受害生态系统的恢复的两个模式：1、生态系统不超负荷受害消除压力自然恢复过程恢复（可逆的）2、生态系统超负荷受害消除压力人的帮助和自然恢复过程恢复（不可逆的）9 可持续发展理论：持续发展：满足当代的发展需求，应以不损害、不掠夺后代的发展需求作为前提。它意味着：在空间上：应遵守互利互补的原则，不能以邻为壑；在时间上：应遵守理性分配的原则，不能在“赤字”状况下进行发展的运行；在伦理上：应遵守“只有一个地球”“人与自然平衡” “共建共享”等原则，充分体现高效和谐、循环再生、协调有序、运行平稳的良性状态。10 可持续发展水平的基本衡量要素：（1）资源的承载能力基础支持系统（2）区域的生产能力动力支持系统 （3）环境的缓冲能力容量支持系统（4）进程的稳定能力过程支持系统（5）管理的调节能力智力支持系统第三章1 我国十大林业生态环境建设工程体系：（1）三北（西北、华北北部和东北西部）防护林体系（1978年）目的：以治理或缓解气候干旱，水土流失和风沙危害等环境问题，从根本上改善三北地区的生态环境，使群众摆脱长期贫困的境地。（2）长江中上游防护林体系（1989年）目的：恢复和扩大森林植被，遏制水土流失，减少洪灾、旱灾和泥石流的发生，改善生态环境，促进工农业发展和山区人民脱贫致富。（3） 沿海防护林体系（1988年）目的：防风固沙，护堤，保护农田，涵养水源，改善和保护我国沿海地区的生态环境。（4） 太行山绿化工程（1986年）目的：加速太行山绿化步伐，改善生态环境，振兴山区经济，促进群众脱贫致富。（5）平原绿化工程（1988年）目的：改善农区生态环境，防止旱、涝、风沙和水土流失，促进农牧业稳产高产。（6）黄河中游防护林体系（1996年）目的：恢复和扩大森林植被、控制水土流失、减少输入黄河的泥沙量、保障小浪底水利枢纽工程发挥长期效能。（7）淮河、太湖流域防护林体系（1992年）目的：防止水灾为主，促进流域生态环境良性循环和社会经济的稳定发展。（8）珠江防护林体系（1993年）目的：恢复和扩大森林植被、改善农业生产条件，控制水土流失，促进工农业发展和山区人民脱贫致富。（9）辽河防护林体系（1994年）目的：防止水土流失和风沙灾害，把林业建设成为有效保护农业和水利设施的生态屏障。（10）全国防治荒漠化工程（1991年）2 我国六大林业重点工程（简答）：（1）天然林资源保护工程（1998年试点，2000年启动）：主要解决天然林的休养生息和恢复发展问题；（2）三北长江防护林建设工程（2001年）：主要解决三北地区风沙危害、水土流失以及不同类型的生态问题；（3）退耕还林还草工程（1999年试点，2001年启动）：主要解决重点地区的水土流失问题；（4）京津风沙源治理工程（2000年试点，2002年启动）：主要解决首都周围地区的风沙危害问题；（5）野生动植物保护及自然保护区建设工程（2001年启动）：主要解决物种保护、自然保护、湿地保护等问题；（6）重点地区速生丰产用材林基地建设工程（2002年启动）：主要是解决木材供应问题。第四章1 防护林体系的概念：是根据防护地区的自然条件及发展生产的特点，以及对防护作用的要求，将有关林种有机地结合起来，以求得到最有成效地发挥其最大的防护作用，促进被防护的对象（农林牧作物）高产稳产，并进一步改善防护地区的自然面貌，这样一种各防护林种有机结合的总体称之为防护林体系。2农田防护林的形式有4种：（1）林带形式：在农田四周营造的带状林分，林带常交织成网，称为农田防护林网。（2）林农间作形式：在农田内部间种树木，其株行距均较大，近似于散生状态（3）林岛形式：在农田的间隙地带营造的（4）片林形式：构成农田防护林体系3 防护林带的防风作用：（1）林带的物理作用障碍物 林带对气流运动产生影响，改变气流性能，降低风速，改善农田小气候。（2）林带的生物学作用 通过树木的根系吸收土壤深层水分，在同化过程中进行大量蒸腾（制造1kg干物质需300kg水，其中299.4kg的水用于蒸腾），增加空气湿度，降低温度，改善小气候。4 防护距离的概念：指林带附近某一高度（一般12m）处风速第一次由较小值恢复到旷野值的距离。5 防护范围：指林带附近范围水平方向和垂直方向上，风速第一次由较小值恢复到旷野值的整个空间区域。6 相对风速：即林带附近某点风速与旷野同一高度风速之比。7 防风效能：即距林带为x，高度为z处的风速比旷野减小的百分数。8 防风总值（总防风度）：常采用某距离L内相对风速的平均值来表示林带防风作用总值。9 透风系数：即背风林缘高度范围内平均风速U与旷野相同高度范围内平均风速U0之比。10 疏透度：也称透光度，林带纵断面的透光面积与林带纵断面的总面积之比。11不同结构林带防风特点（三种结构）？（1）紧密结构林带。结构特征：林带的枝叶上下都较稠密，林带较宽，由乔木、伴生树种和灌木组成，形成多层林冠，纵断面很少透光，疏透度几乎为零，透风系数小于0.3。防风作用特点：大部分气流由林冠上部越过，背风面1m高处的最小弱风区位于林带背后1H处，相当于旷野风速的10，能降低风速20的范围可达1520H，随后风速逐渐恢复到旷野风速。（2）疏透结构林带。结构特征：与紧密结构林带相类似，但比紧密结构要稀疏的多，林带较窄，透光均匀，疏透度在0.10.5左右，透风系数0.350.6。防风作用特点：大部分气流不改变方向，均匀穿过林带，只有小部分气流在树冠中上部密集枝叶处越过林冠。因此，风速降低缓慢，增加也缓慢，背风面1m高处最小弱风区出现在林带后410H范围内，但降低风速的绝对值比紧密结构要小。能降低风速20的范围在30H的范围内。（3）透风（通风）结构林带。结构特征：林带较窄，树冠紧密不透风或很少透风，树干部分通风，由一种或两种乔木组成，个别有少量灌木。林冠层的疏透度为0.050.3，下部疏透度大于0.6，平均最适疏透度0.35。透风系数0.50.75。防风作用特点：树冠部分不透风，树干部分有大量气流直穿而过，背风面1m高处最小弱风区出现在林带后610H范围内，能降低风速20的范围可达25H范围内。12 影响因子：林带结构、疏透度、叶期、林带断面形状、风速大小、与风向交角、近地气层热层结、下垫面粗糙程度、地形起伏状况等。13 林带的断面形状（林带的断面形状决定着林带表面气流涡动性质和空气动力影响带的长短及防护高度。）斜三角形、矩 形、屋脊形。14农田防护林的设置？1、防护林带结构的选择。（1）紧密结构林带的特点 防护距离最短，林缘附近减低风速最明显，夏天易引起高温危害，秋天易引起低温危害。且在风沙危害较严重地区，易在带内和林缘附近静风区内形成堆沙，使带间田地产生风蚀，形成“牛槽地”。冬季降雪较多地区，大量雪堆积于林缘附近，春季解冻晚，延误播种，不适宜农田防护林，适于水土保持林、涵养水源林、护村林和护路林。（2）疏透结构林带的特点防风距离最大，林带减低风速缓慢均匀，林带内和林缘无大量淤沙，也不会造成“牛槽地”和大量积雪，且不易在林地内和林缘造成风蚀，适用于作农田防护林。（3）透风结构林带的特点防护范围较远。降雪大的地区，可使积雪在林带间田地上均匀分布。但在林带内和林缘附近风速大，易引起土壤侵蚀。风蚀严重地区不易采用此种结构林带。2、防护林带宽度和横断面。宽度（林带行数1） 行距两侧林缘宽度原则：（1）符合林带结构的要求； （2）符合可选树种的生物学特性； （3）占地最少，效应最大。不同国家和地区林带的宽度各不相同，目前多采用窄林带、小网格形式。干热风：透风结构，46行，配1行灌木；2行密植或2种树种，其中有枝叶稠密的树种，412m宽。尘风暴：疏透结构，410行，两侧配灌木；2种树种，其中1种是枝叶稠密的亚乔木，812m宽。林带断面形状：林带的密度的确定：取决于所选树种和自然条件（水分、土壤等）。3、 防护林带方向。林带方向主要是根据害风方向来决定的。主风方向常依风向频率图来确定：在一年中，出现相同风向的小时数占这段时间总小时数的百分比称风向频率。以极座标形式表示的风向频率图叫风向玫瑰图。林带方向的确定：林带垂直主风方向，如不能垂直，其交角不能小于45。4、 林带间距离的确定。主林带间距的确定：林带的有效防护距离和林带主要树种成林高度。有效防护距离的确定：林带结构和灾害季节。成林高度的确定：树种生长特性和立地条件。地形因子：迎风坡和背风坡灌区林带间距：副林带间距的设置：根据次害风的危害程度、风沙干旱危害程度及农业耕作要求而定。5、防护林树种选择（1）选择乡土树种。（2）选择速生、高大、深根性的树种。（3）选择抗病虫害、耐旱、耐寒、寿命长的树种。（4）防止选用传播虫害的中间寄主的树种。（5）适当选择有经济价值的树种作伴生树种。（6）灌区应考虑选择蒸腾量大的树种，有利于降低地下水位。 6、农田防护林的胁地影响。树木根系的影响：林冠的影响： 林带树木会使林缘两侧的农田减产，其影响范围一般在林带两侧1-2H，农作物减产可达5060。一般情况侧根发达而根系浅树种、树木高大的树种、紧密结构林带胁地较严重。15 五种更新方式？a.全带更新：将衰老林带一次伐除，然后在林带迹地上建立起新一代林带。林带整齐，效果好，风沙危害不大地区常采用此法。b.半带更新：将衰老林带一侧的数行伐除，造林，林带郁闭发挥防护作用后，再进行另一侧保留林带的更新。适宜风沙危害严重地地区。c.带内更新：在林带内原有树木行间或伐除部分树木的空隙地上进行带状或块状整地造林，并依次逐步实现对全林带的更新。d.带外更新：在林带的一侧（阴侧）按林带设计宽度整地，营造新林带，待新植树郁闭成林后，再伐除原有林带。e.带间更新：在两条林带间重新造林。第5章 1 沙漠：即干旱地区地表为大片沙丘覆盖的沙质荒漠。起伏的流动沙丘为其显著的景观标志，风沙活动是其主要特征。主要分布在极端干旱、干旱地区及半干旱地区。2 沙地：是指沙质沉积地或沙丘地，它是由大量细小的石英等矿物颗粒所组成的疏松聚积物。处于成土过程初级阶段，易受风、水的作用而移动。主要分布在半干旱地区。3 荒漠化：由于气候变异和人类活动在内的各种因素造成的干旱、半干旱和具有干旱的亚湿润地区的土地退化。4 沙漠化：是指在风力作用下，原非沙漠地区，由于人为活动的诱发，导致地表出现了以风沙活动为标志的类似沙漠景观的土地退化过程。5 风沙流：是指含有沙粒的运动气流，风吹经沙地地表时，将疏松的沙粒扬起并纳入运动的气流中，这样一种地表附近的含沙气流即风沙流。它的运动包括风蚀、搬运和堆积的全过程。6 起沙风：是指使沙粒起动的临界风速。起沙风的速度取决于沙粒粒径、沙地水分状况和沙表状况。7 沙粒的移动方式?（1）悬移：沙粒离开地面，一直在风沙流中运动，直至风沙流能量发生变化，最后因沉降速度大于上升速度而降落，最远的距离可达2000km以外才降落。（2）跃移：沙粒从地面跃起，在风沙流中沿抛物线形式运动后，又降落地面，然后继续跃动，或在撞击沙表时失去移动的能力，使其他沙粒发生运动。（3）蠕移：粗沙粒沿沙地表面不均匀的移动，移动速度小，一般不超过2.5m/s。8 多向风作用？A. 往复式移动：在两种风的方向相反，风力大致相等的条件下，可形成往复式移动的沙丘。沙丘移动缓慢，危害较小。B. 前进式移动：起沙风的主风方向或几个风向相近似的风占绝对优势，这时沙丘的移动基本是按一个方向运动，危害最大。C. 前进往复式：方向相反的风不能完全均衡就会出现又有前进和又有后退交替移动的方式。9 植物治沙措施（重点）？（1）封沙育草带（2）防风阻沙林带（3）流动沙地固沙林10 沙丘的移动规律？（1）新月形沙丘在单向风作用下移动规律A. 吹扬区：当风沙流没有带来沙粒时，在吹扬区一般只产生沙粒离开沙丘表面的过程。B. 转移交换区：从吹扬区吹来的沙粒在这里自然地被分开，当风沙流撞击缓坡中上部时，沙粒就开始按颗粒粗细分开。C. 堆积区：被吹向沙脊的沙粒，一部分因惯性越过沙脊若干距离，在落沙坡落下，另一部分滚动到沙脊之后，因重力作用沿坡滚落。D. 低地区：指丘间低地部分。（2）多向风作用A. 往复式移动：在两种风的方向相反，风力大致相等的条件下，可形成往复式移动的沙丘。沙丘移动缓慢，危害较小。B. 前进式移动：起沙风的主风方向或几个风向相近似的风占绝对优势，这时沙丘的移动基本是按一个方向运动，危害最大。C. 前进往复式：方向相反的风不能完全均衡就会出现又有前进和又有后退交替移动的方式。11 沙漠化指征（小题）？1、风沙活动强度A、轻微活动：沙丘总面积10，积沙厚度20CM，风蚀深度14腐殖质层。B、中读活动：沙丘总面积1030，积沙厚度2050CM，风蚀深度1412腐殖质层C、强度活动：沙丘总面积30，积沙厚度50CM，风蚀深度 12腐殖质层。2、植被状况A、轻度沙漠化：植被覆盖度 40。B、中度沙漠化：植被覆盖度15 40。C、强度沙漠化：植被覆盖度15。3、土壤粒度组成A、轻度沙漠化：沙粒含量10。B、中度沙漠化：沙粒含量1020。C、强度沙漠化：沙粒含量20。12 沙漠的共同特点？1、气候干旱、雨量稀少2、热量资源丰富、气温差较大3、风沙频繁、风力大4、植被稀疏、低矮5、沙源丰富6、缺水13 沙地的治理？1、防治风沙危害措施消弱风速减少气流中含沙量植物防风沙措施；机械沙障防风沙措施固定沙表，阻止气流和沙面直接作用植物防风沙措施；机械沙障防风沙措施；化学胶结剂防风沙措施2、防治风沙措施削弱风速植物防风沙措施封沙育草带、草灌丛固沙带、防风阻沙林带、沙区农田防护林网削弱风速机械沙障防风沙措施高立式沙障、卵石沙障、粘土沙障、铺草沙障固定沙表植物防风沙措施封沙育草带、草灌丛固沙带、固定沙表机械沙障防风沙措施卵石沙障、粘土沙障、铺草沙障固定沙表化学胶结剂防风沙措施喷洒各种化学加固剂、改良剂7 沙障：为固定流沙，常采用各种形式的障碍物来加固流沙或消弱近地表层的风力，通常把这些障碍物称为沙障。常见的有：草方格沙障；粘土沙障；铺草沙障；砾石沙障；高立式沙障等 。第6章 土壤侵蚀1 土壤侵蚀概念：指土壤在外力作用下，地面土壤及其母质被剥蚀、转运和沉积的整个过程。2 土壤侵蚀的度量指标（1）径流量：单位时间内流过河流某一断面水的体积，m3/s；某种坡面上所产生的水流的多少，m3/hm2。（2） 径流深：某时间内径流总体积，均匀分布于汇水面积上所得的水层厚度，以mm表示。便于同降雨量进行比较。（3）径流系数：径流量与降雨量之比。（4）土壤侵蚀量:在一定时间内单位面积上土壤被剥蚀的数量。 以t/hm2 表示。（5）含沙量：单位体积河水中所含干泥沙的重量，以kg/m3表示。（6）侵蚀模数：每平方公里面积上，每年被侵蚀掉的土量，以t/(km2.a)表示。（7）沟壑密度：每平方公里面积上，侵蚀沟的总长度，以km/km2表示。3 土壤水蚀类型（1）溅蚀（2）面蚀（3）沟蚀4 抗蚀性：是指土壤抵抗径流对它们的分散悬浮的能力。5 抗冲性：是指土壤抵抗径流对其机械破坏和推动下移的性能。6 水土保持的基本原则？（1）防止和调节地表径流（2）提高土壤的抗蚀能力（3）重视植被的环境保护作用（4）改良土壤（5）采用综合措施防治水土流失（6）因地制宜（7）生态经济效益兼优（8）以“可持续发展”的理论指导区域的综合整治和经营7 水土流失综合治理措施体系？（1）规划经营措施在详细调查土地资源及科学评价生产力的基础上，合理调整各类地块的利用方向。严禁陡坡开荒，将陡坡耕地退耕还林、种草。科学地确定农、林、牧、副等业用地比例。（2）水土保持林草措施人工造林封山育林 提倡多林种、多树种及乔灌草相结合，建设生态经济型防护林体系 。（3）水土保持工程措施坡面工程：梯田、鱼鳞坑沟道工程：谷坊小型蓄水灌溉工程：水库、塘坝山洪及泥石流排导工程：排水沟（4）水土保持农业措施改变微地形增加地面粗糙度（等高耕种、沟垄种植）增加植被盖度（间作套种、草田带状间作）增加地面覆盖及土壤抗蚀性（留茬、少耕、免耕）（5）水土保持法律措施 为防止陡坡开荒，滥伐森林，以及修路、开矿、水利工程、房舍建筑等破坏水土保持而制定的各种法规。8 什么是谷坊？ 概念：在沟道中横向修建的小坝。 谷坊的作用a.制止沟底下切和沟岸扩张。b.拦蓄泥沙，减少流入河川的固体径流量。c.减缓沟道水流速度，从而减少下游洪峰流量。 种类：根据建筑材料的不同，可分为土谷坊、杨柳谷坊、干砌石谷坊、浆砌石谷坊、木料谷坊、钢筋混凝土谷