林学概论的讲义

编辑版编辑版word编辑版编辑版word林学概论的讲义绪论林学是有关林业生产 （特别是营林生产 ）科学技术的知识系统及与其有关的科学基础知识系统的集合，基本上是一门应用学科。林学是一门研究如何认识森林、培育森林、经营森林、保护森林和合理利用森林的应用学科，它是一个相当广阔的知识领域。林学概论则是这门学科的综合的、概括的论述。它可以作为一切未来林业工作者的知识入门，也可以成为与林业有关的其他工作人员的常识基础。因此这本《林学概论》中以森林植物学、森林生态学、林木育种学、造林学、森林保护学的基本知识作为主要内容。广义的林学 包括以木材采运工艺和加工工艺为中心的森林工业技术学科；狭义的林学 以培育和经营管理森林的科学技术为主体，包含诸如森林植物学、森林生态学、林木育种学、造林学，森林保护学、木材学、测树学、森林经理学等许多学科，有时也可称之为营林科学*，尤其是现在对于森林的重新认识，已经把合理的可持续发展的经营理念渗透到森林经营中，重视的不是砍伐而是科学的经营手段。林学的主要研究对象是森林，它包括自然界保存的未经人类活动显著影响的原始天然林，原始林经采伐或破坏后自然恢复起来的天然次生林，以及人工林。森林既是木材和其它林产品的生产基地，又是调节、改造自然环境从而使人类得以生存繁衍的天然屏障；与工农业生产和人民生活息息相关，是一项非常宝贵的自然资源。林业是一项古老的经营事业，但林业的内容随时代的变迁而异．古代的林业主要是开发利用原始林，以取得 燃料、木材及其它林产品。中世纪以后，随着人口增加及森林资源渐次减少，局部地区出现缺林少材现象，人们开始关心森林的恢复和培育，保护森林和人工种植森林逐渐成为林业的经营内容。近代的林业认识到森林资源，特别是木材的永续利用的必要性，要使开发利用森林和培育保护森林保持相对的均衡，开始把林业经营放在比较科学的基础之上。现代的林业则正在逐渐摆脱单纯生产和经营木材的传统观念，重视森林的生态和社会效益，以多目的综合经营森林和高效率深度利用森林资源为其特征．林学是一门实践性很强的课程，讲授与学习这门课程均力求理论联系实际，加强实践性教学环节。林学又是一门与浩繁的生物界及多变的环境密切相关的学科，要掌握这门学科必须要深刻理解其基本原理，具备必要的基本知识，并善于灵活地运用这些基本原理和知识。结合具体地区的条件和特点，进行全面的周密的分析和综合，得出适当的结论，以解决林业生产上的问题。任何教条式的生硬套用，或违背基本科学原理的盲目行动都将是十分有害的．第一章森林的基本知识森林的概念森林是一个简单的名词，又是一个复杂的概念。一般人都知道“众木为林”，汉《淮南子》一书中，就把“木丛曰林”作为森林的定义。但那只是人们认识森林的感性时期，很是肤浅。后来有“大地之上树木丛生，谓之森林”之说。把森林看成活树的集聚；又有“森林是林木和林地的总称’的定义，把林木和林地视为统一体，在认识森林上大大进了一步。一直到当代，把森林看作是一种“生物地理群落”或“生态系统”。更好地揭露了森林的本质，这已是一个较为复杂的概念。博采众多的森林定义，归纳成简短的文字。可以说：森林是以乔木树种为主的具有一定面积和密度的木本植物群落，受环境的制约又影响（改造）环境，形成独特的（有区别的）生态系统整体。要理解这个定义，必须理解以下四方面的意义：（1）乔木树种为主； （2）具有一定面积； （3）具有一定密度；（4）生态系统整体。森林必须以乔木为主，这可以看作是人们的习惯标准，它不应是严格的本质的因素，因为不少灌木树种在不同地区条件下可以生长的比某些乔木树种还高。我们可以理解为：乔木无疑组成森林，而灌木往往构不成森林。这里要看它们对外境的影响程度『建群作用』明显与否，联系森林资源调查工作，灌木算不算森林，实践中还欠统一。目前没有定论，暴马丁香最高可达 14m高，但无法称为森林。—定的面积．也是说这片林木对周围环境是否产生了明显的影响。如果面积小、林木数量少，郡落产生不了对环境的朗显影响，是不能称为森林的。一定密度和—定面积紧密相关。一般认为，面积再大的果园不能称为森林，其原因就是稀疏的树木，不能形成群体环境而明显的影响周围地区。但密度的更重要的意义在于形成森林内部的结构和塑造林木的良好作用。生态系统整体，是以上三方面因素形成的综合指标。林木受环境的制约又影响着外界环境，这个相互作用，不是更新造林时就具有的，也不是在森林发育的任何时期两方面的作用都是均衡的。环境决定了林木能否生存，幼苗或幼树影响环境能力很弱，只有郁闭成林，对环境的作用才明显起来。此时，森林更加稳定，生物量逐渐增加，食物链 （网）更加完整，生态系统的功能加强，形成有区别的、有独特特征的森林生态系统。森林的作用森林不仅具有巨大的经济效益，更重要的是具有巨大的生态效益和社会效益。森林是人类的资源宝库。森林能够提供大量木材和其它林产品，还能生产果品、药材、皮毛、松香、栲胶、紫胶、樟脑、桐油、橡胶等具有很大经济价值的产品。当然现代森林的主要生产功能还是表现为它是—个巨大的原材料供应者。木材及木制品 （各种人造板、压缩木、纤维纸浆等 ）在建筑、交通、采掘、轻纺、水利电力筹许多生产部门是不可缺少的物资。本材的化学加工产品[酒精、糠醛、木焦油、松香、松节油等等 ]及各种林副产品 （桐油、生漆、樟脑、白蜡及各种果品、药材、毛皮等等 ）也是重要的原材料及出口物资。中国有繁多的经济林木树种，林副产品极为丰富。被称之为木本粮食的有：板栗、柿子、枣等；产食用油和工业用油的油料树种有：油茶、油橄榄、文冠果、油桐、乌桕等；芳香原料和调味佐料有：樟树、桉树、八角、玫瑰、丁香等。属于美味山珍的有蘑菇、木耳、竹笋等，特产品有生漆、紫胶、白蜡等。还有大量的中草药材，多种稀有珍贵的野生动物。产品的丰富多彩，实在是举不胜举。这些产品从需要上讲，不仅在国内牵涉到各行各业，不可缺少；而且其中许多产品在国际市场上享有声誉，是国家重要的出口物资。森林中有极其丰富的物种资源，仅热带雨林中的物种就占地球上全部物种的 50％。在我国的森林中，既有大量的食用植物，又有很多油料植物，还有丰富的药材资源。现代的森林仍然是地球上一个重要的能源生产者。由于森林的面积大，同化层厚，又是多年生，它所固定的日光能量很大。据估计，地球上全部森林积累的生物量（以干物质计）为一万六干多亿吨，约占全部陆地生物量的 90％，地球上全部森林的每年净生产量约为七百亿吨，约占全部陆地年净生产量的 65％。森林在史前的地质年代里曾经起过巨大的作用，实质上我们现在所用的煤和石油等能源基本上都是过去的森林所固定积聚的日光能。用木材作为能源约占全世界总能源消费约 5％，特别是在第三世界，近 80％的木材消耗是直接用于能源的。近年来，由于世界上一些化石能源渐渐枯竭，森林作为一种可以再生的能源，正在引起越来越大的重视。保持水土，涵养水源森林是土壤的绿色保护伞。茂密的枝叶能够截留降雨，减弱水流对土壤的冲刷；林下的草本植物和枯枝落叶层，如同一层松软的海绵覆盖在土壤表面，既能吸水，又能固定土壤；庞大的根系纵横交错，对土壤有很强的粘附作用。另外，森林还能抵御风暴对土壤的侵蚀。我国的有关观测结果表明，有林地水土流失量比荒坡地小得多。森林能够蓄水保肥，消洪补枯。防止水土流失，涵养水源。森林是巨型蓄水库。降雨落到树下的枯枝落叶和疏松多孔的林地土壤里，会被蓄积起来，就像水库蓄水一样。雨过天晴，大量的水分又通过树木的蒸腾作用，蒸发到大气中，使林区空气湿润，降水增加。森林对于减轻旱涝灾害起着非常重要的作用。水土流失也叫土壤侵蚀，是山区、丘陵区的森林植被受到严重破坏后，降落的雨水不能就地消纳，顺沟坡下流，冲刷土壤，使土壤和水分一起流失的现象。它是一种严重破坏人类生存环境的灾害。水土流失区，由于肥沃土壤不断随水流失，最终使千里沃土变为瘠薄不毛之地，（黄土高原）从而丧失农业生产的基本条件。被冲刷下泄的泥沙，经过辗转搬运，填入下游的水库、湖泊，或淤塞江河、渠道，或堆积入海河口，减少了水库、湖泊的蓄水容量，阻碍了洪水的畅通流泄，很容易造成 江河洪水泛滥成灾 。另一方面，被冲刷的土壤对雨水的渗透力很差，降雨后很快 形成地表径流，绝大部分降水迅速流走，而土壤内部能够涵养的水分很少，因而泉源枯竭，河湖水量减少，甚至干涸。被冲刷的土壤面积愈大，地表的径流量也就愈大，形成洪水的时间也愈短。这就使下游河流的河水易涨易落，使良性河流变为恶性河流。这也是造成水旱灾害频繁的一个原因。在坡度陡峭的山区和黄土高原地区，降雨集中时还会发生塌坡和泥石流灾害，使人民生命财产遭受严重损失。中国的水土流失问题十分严重，据估计，全国水土流失面积约有 150万平方公里，平均每年流失的土壤约50亿吨，流失的土壤养分约相当于四五千万吨化肥。中国西北黄土高原古代森林密布，土地肥沃，是中华民族灿烂文化的发祥地。自春秋战国以来，历代对自然资源的掠夺开发和对森林的长期破坏，致使水土流失日趋严重，千里沃野变成了支离破碎的千沟万壑。每年流入黄河的泥沙高达 16亿吨，使黄河下游河床每年淤高10厘米，给华北平原造成严重洪水威胁。南方土石山区水土流失的绝对量虽然比西北黄土高原少得多，但是因为土层原来不厚，从其后果的严重性来看，也是丝毫不能忽视的。森林在水分循环中起到了“绿色天然水库”的作用，雨多它能吞，雨少它能吐。地处四川北部丘陵的盐亭县林山乡，从 1972年开始年年植树造林和封山育林，营造了桤树、柏树混交林530多公顷，森林面积占全乡总面积的 43％。随着树木长大成林，地下的贮水量显著增加。造林后第四年，原来已经枯竭的山泉又重新出水，同时出现新泉 162处。1978年虽然遇上严重干旱，但是由于有了泉水抗旱，粮食亩产仍然保持在350公斤以上，比造林前的产量提高了1倍多。防风固沙，护田保土风蚀也是土壤流失的一种灾害。风力可以吹失表土中的肥土和细粒，使土壤移动、转移。在风沙危害严重的地区，更是风起沙飞，往往埋没了农田和村庄。风对农作物的直接危害更为普遍。在防护林和林带的保护下，可以防止和减轻风的危害。当刮风时，气流受到林木的阻挡和分割，迫使一部分气流从树梢上绕过，一部分气流透过林间枝叶，分割成许多方向不同的小股气流，风力互相抵消，强风变成了弱风。据各地观测表明，一条 10米高的林带，在其背风面 150米范围内，风力平均降低 50％以上；在 250米范围以内，降低30%以上。1981年5月10〜13日，内蒙古赤峰县出现一场持续 68小时的11级暴风。这个县的太平地乡由于有较好的防护林网和成片固沙林的保护，全乡除了林带缺口附近和边缘地带的1000亩农地遭受严重灾害以外，其它6.5万亩农田苗全苗壮，秋收总产量仍然达到无灾的1980年的水平。与这个乡相邻的哈拉道口乡，由于大部分土地没有营造防风林带，播种的6.2万亩农田，在这次暴风中有 4.7万亩的活土层被风揭光。有的地块被沙埋了半尺以上。内蒙古伊克昭盟乌审召乡，历史上这一带原是水草丰美的地方。明、清以来由于大量垦荒、弃耕，草原迅速沙化，新中国成立前，流动沙丘占到总面积的一半。1958年以后治沙种树，建立起 2000多公顷乔木、灌木和饲料（或草）三结合的牧场，仅乔木就有 133万棵。据中国科学院兰州沙漠研究所在这里测定的数据：每亩流动沙丘种240丛沙柳、沙蒿，种后 4年就能固定沙丘，使近地表的风速由8级降为5级；每亩种旱柳50株，灌木和草200丛，沙丘5年固定，8级风削弱为3〜4级，每亩旱柳一年又可收130公斤干树叶作饲料。造林种草后，全乡畜牧由1958年的4.9万头，发展到1978年的8.6万多头。防护林带和农田林网不仅能够降低风速，还能增加和保持田间湿度，减轻干热风的危害。中国广大中原和华北平原是小麦的主要产区，每年 5、6月份小麦灌浆时期，常常受到干热风的侵袭而使小麦逼熟、减产。在林网保护下的农田比无林网农田，小麦产量可以提高 25％。许多地区的实践证明，在结构合理的防护林带背风面的 15—20倍林带高度的范围内，森林的这种防护作用是明显的。如果将林带联成体网，并与衬宅植树、成片造林结合起来，形成防护林体系，则其效果将更为显著。所谓森林的社会功能和效益，首先是指森林能美化、净化环境，为人们提供良好的生活和游憩场所。随着世界人口集中 （都市化 ）的发展进程及世界森林资源的减缩，这个方面的需求也越来越突出。有许多发达国家已把相当大面积的森林划为自然保护区和森林公园，以满足生态平衡和群众游憩方面的需求。我国近年来在这方面的工作也有所开展，特别是在—些大中城市附近，对个发挥森林的社会效益有迫切的要求。国外有些人还把森林的社会效益理解为开发林区．发展交通、增加社会就业机会，促进以林为中心的整个林区社会的经济．文化事业的发展。这也是一个值得进一步探讨的领域。综上所述，森林作为一个陆地上最大的生态系统，在生产、防护、社会各方面都起着重大的作用。培育、保护、经营管理好森林就是要充分发挥这几方面的效益，为人类服务。森林在改变大气候方面的作用，目前在理论上还没有完全解决．例如，对于森林能增加水平降水这一点是肯定的，但对于森林能否增加垂直降水是有争论的．尽管如比，已经出现了一些森林破坏后引起大气候恶化或增加森林覆被改善了大气候的实例，可以为进一步研究这个问题提供基础。重要的是，森林确实能改善邻近地段的小气候，如减少温差，增加空气湿度，降低风速，减少平流寒害，干热风危害及地表风蚀的危害，（1）林内的最高气温与最低气温相差较小，一般特点是冬暖夏凉。这是由于林冠的阻挡，林内获得太阳辐射能较少，空气湿度大，日间林外热空气不易传导到林内：夜间林冠又起到保温作用，所以昼夜、冬夏温差小，林内最高气温低于林外空旷地，最低气温又比空旷地稍高或略低。 （2）林内的地表蒸发比无林地显著减小，一般只相当于无林地的2/5至4/5。这是因为生长期间的林内气温、土温较低，风速很小，相对湿度大。同时林地有死地被物覆盖，土壤疏松，非毛管性孔隙较多，阻滞了土壤中的水分向大气散发。森林是地球生物圈中大气成分平衡的主要调节者。森林是庞大的氧气制造厂。人类、动物和一些微生物都吸收氧气，放出二氧化碳，工业燃烧更要大量消耗氧气，排放二氧化碳。（二氧化碳虽然是无毒气体，但是空气中的含量达到 0.05％时，人呼吸了就感到不适，高到 4％时就会出现头痛、耳鸣、呕吐症状。树木的光合作用能大量吸收二氧化碳和放出氧气。1公顷的阔叶林，一天可以吸收 1吨二氧化碳，释放出0.73吨氧气，可供1000人呼吸；城市里每个居民只要有 10平方米的森林绿地面积，就可以全部吸收掉呼出的二氧化碳。但是城市由于工厂、车辆和生活等方面排出二氧化碳量高，实际每人需要30〜40平方米森林绿地。）如果大气中的氧气不足，二氧化碳的浓度过高，则不但对人体健康有害，而且还可能引起地球气温上升．冰山溶化，海平面上升等严重恶果。植物通过光合作用，吸收大气中的二氧化碳，释放出大量的氧气，这样才能使大气中氧气和二氧化碳的含量保持平衡，并具有强大的固碳作用。要维持大气的成分平衡，主要靠绿色植物，尤其要靠森林。二氧化碳的温室效应。由于工业化的飞速发展，使得大气中的温室气体排放量逐年增加。大气中二氧化碳的浓度由19世纪末的产业革命前的260~280ppm增加到1988年的 350ppm[8，31]，预计到21世纪中期将达到600ppm左右[34，35，9]。世界各地的观测资料表明，大气中二氧化碳的浓度现在正以 1ppm/y的速度增加。因为温室气体对太阳光几乎是透明的，但却强烈地吸收红外热辐射，它们在大气中的存在减少了地球表面向外层空间散失热量，从而使低层地球大气和地面变暖 [6]。研究表明如果没有温室气体的存在，地球表面的温度应该是 -18℃，而温室气体的存在及其温室效应的影响使地面的平均温度达到 15℃，这足以说明温室气体的增温作用是十分明显的。在所有的温室气体中二氧化碳的增温效率并不高，但是其存活时间却长达120~150y,这使得它成为近年来气温升高贡献率最大的一种温室气体。日前，研究人员在大气层的顶部发现一种非常有效的新温室气体，尽管它的含量现在还十分的少，这种气体阻碍热辐射逃逸出地球的能力至少是二氧化碳的17500倍，并且研究人员已经基本确定该气体是由于人为原因所造成的。科学家发现这种气体是SF5CF3,现在对全球变暖的影响可以说是无关紧要的，但这种气体目前正以每年 6%的速率在增加，如果仍旧以这样的速率发展的话，用不了多久它就会造成很严重的后果 [10]。森林是良好的吸尘器携带各种粉尘的气流遇到森林，风速就会降低，一部分尘粒降落地面，另一部分就被树叶上的绒毛、粘液和油脂等粘住。 每公顷森林平均每年能吸收粉尘 50〜80吨。城市中绿化地带空气的含尘量， 要比非绿化地区少一半以上。 放出负离子，保健作用强大，森林浴一森林吸氧。吸附尘埃。尘埃、煤烟、炭粒、铅粉等，是城市的主要污染物质。长时间呼吸带有这些污染物的空气，能使人感染呼吸道疾病以至矽肺等病。树木茂密的枝叶能够降低风速，而且叶表面不平，多绒毛，能分泌粘性油脂及汁液，而使大粒灰尘沉降，吸附大量飘尘。一般每公顷松林每年可滞留灰尘36.4吨，每公顷云杉林每年可吸附灰尘 32吨。据南京林产工业学院在南京市的测定，绿化地的灰尘比空旷地减少 37.1％－60％。森林是自然界的卫生保健医生每一片树叶就是一个 滤毒器。在光合作用中，叶面上的气孔敞开着，空气中的有毒物质随着空气进入叶组织，储存在植物体内；而光合作用释放出来的气体则是纯净而无毒的。吸毒杀菌。许多树木和植物能分泌出杀死结核、赤痢、伤寒、白喉等多种病菌的杀菌素，可把浓度不大的有毒气体吸收，避免达到有害的浓度。对 二氧化硫的吸收量大、抗性强的树种有：加杨、国槐、桑树、泡桐、紫穗槐、垂柳、大叶黄杨、龙柏、青桐、厚壳、夹竹桃、罗汉松、喜树等，松林每天可从 1立方米空气中吸收 20毫克的二氧化硫，1公顷柳杉每年可吸收720公斤二氧化硫。泡桐、梧桐、大叶黄杨、女贞及某些果树的吸氟、抗氟能力比较强，是良好的净化空气树种。黑胡桃、法国梧桐、柠檬、复叶槭、柏木、白皮松、柳杉、稠李、雪松等，有很强的杀菌能力，磨碎的0.1克稠李冬芽，能在一秒钟内杀死苍蝇。森林是绿色的隔音墙噪声是一种物理污染，严重危害着人们的身心健康。枝叶茂密的树冠，表面粗糙的树干，对噪声有很强的吸收和消减作用。减少噪音。噪音是现代城市的一种公害，它能使人烦恼和不安，损害人的听力和智力。当噪音达到80分贝时，就能使人感到疲倦和不安；达到120分贝时，就使人耳朵产生疼痛感。林木有减轻噪音的作用，一般40米宽的林带，可以减低噪音 10〜15分贝。总之，森林既是一座绿色的宝库，又是人类生存环境的绿色屏障。那么，我们人类应该怎样对待它呢？我国的森林资源我国的林业经营有悠久的历史。不但在保护森林的必要性和行政措施方面在二、三千年前的古书中早有叙述，就是只有一定生产规模的植树造林工作也有千年以上的历史。但是，长期的封建统治束缚了我国的林业生产和科学技术的发展，再加上频繁的战争、落后的农业经营方式、外国殖民者的侵略，加速了森林资源破坏，使我国的林业直到解放前夕仍处于十分落后的状态。解放后三十多年来，在中国共产党和人民政府的领导下，我国林业走上了一条蓬勃发展的道路，无论在造林、经营、采运、加工等的生产规模和技术方面，还是在林业人才的培养，科研的开展，组织机构的设置及政策、法令的制订等方面都取得了巨大的进步。我国的现有造林规模在世界上堪称是最大的，我国的三北防护林建设工程在世界上也是享有盛名的。但是，从总体来看，我国的林业生产和科学技术水平还是很落后的，表现在 森林覆被率低、造林保存率低、木材生长量低、木材综合利用率低和森林资源消耗量大 等方面。特别是由于多年来指导思想的一些偏差和投入产出失调，使我国林业面临森林资源危机和林区经济危困两大困境。如任其发展，必将不利于国土保安相自然生态环境的改善，影响国家社会主义现代化建设和人民生活的提高。必须迅速扭转我国林业当前的被动局面，实现林业的健康发展，这是摆在每一个林业工作者面前的紧迫任务。发展林业，必须按照林业的特点和客观规律办事，在指导思想上要明确遵循“经济效益、生态效益和社会效益相统一的原则，以及“森林资源永续利用”的原则。在当前，针对我国林业面临两大困境的现状，为尽快扭转我国森林资源下降的趋势，实现森林生态和林业经济的良性循环，还应遵循对林业采取“经济扶持”的原则，变重取轻投为轻取重投，使得老林区得以休养生息，新林区得以顺利开发，各重点的速生丰产用材林基地和防护林建设工程得以加速建成，林产工业得以长足的发展。从现在到2010年，我国林业正处在一个关键的发展阶段，各级林业领导部门正在制订到2010年的林业发展战略目标和措施．从林业的特点出发，对发展林业还要有一个更长远的考虑，林业也像国民经济其它部门一样，必须实现现代化。林业现代化的内容有多方面，至少包括生产手段和条件的现代化以及经营现代化，如各种作业的机械化、自动化，森林资源的扩大和合理配置，林区道路网密度的提高等等 ）；生产按现代化 （如林木良种化，培育集约化，林产品综合利用和深度加工的现代化技术等等 ）及森林经营管理上的现代化，资源管理、经济管理、行政管理的手段，方法和指标，林业法制的建设等方面，林业教育和科学研究当然也必须相应地跟上去。实现林业现代化是一项艰巨的任务，也是所有林业工作者为之奋斗的目标。中国森林资源的历史演变据考证，中国古代是一个多森林的国家。从第四纪最末一次冰期以后，中国天然植被的分布，从东南向西北大致是森林、草原及荒漠 3个地带，森林地带主要是森林，草原、荒漠地带也有天然森林分布。现在森林植被稀少的西北黄土高原，古代也是覆盖着茂密的森林。据泥炭沼孢粉的分析证明，北京郊区在2500〜7500年前，分布着以栋属为主的松、榆、搬、桦、械、鹅耳杨、朴、核桃、榛等针阔叶混交林。但是，随着人类社会的发展，对森林开发利用的规模扩大和对森林的种种破坏，以致森林面积逐步缩小或消失。长期的历史过程说明，森林消失和减少是先从平原开始的，进而扩展到人烟稠密的附近山区，直到交通沿线的深山高山区。新中国建立以前，中国遗留下来的森林多分布在边远山区，就是这样演变的结果。中国古代和近代森林资源所受到的破坏，究其原因，主要有以下几个方面：.扩展农耕，毁坏森林森林本来是人类栖息、生存、繁衍的场所。但是到新石器时代，人类学会了用火和兴起原始农业以后，就采用了烧毁森林的刀耕火种方法扩展耕地。传说尧时大地草木畅茂，禽兽繁殖，影响农业的发展。为了解决这个问题，尧令舜采取措施，“舜使益掌火，益烈山泽而焚之，禽兽逃匿。”（《孟子》）既然指派专人掌火，可见当时放火焚烧山林的规模已经很不小了。这种做法以后一直相沿成俗，至今中国有些地方还仍然放火烧山，毁林开荒种粮。农业地区的扩大，森林地区也就相对缩小，因此也就意味着森林受到相当的破坏。古代发展农业，最早多在平原地区，平原地区的森林因而也就最先受到破坏，以至于消失。陕西的关中平原，晋南的汾涑流域，河南的伊洛河下游以及太行以南地区，春秋时期有相当多的森林。但是由于这些地方适宜发展农业，同时人口众多，土地开垦进展迅速，到秦汉时期已是“富者田连阡陌”（《汉书》卷二十四上《货殖列传》董仲舒语），除了关中平原有些皇家园林和竹林外，基本上没有什么森林了。华北平原中南部，战国时代人口比较多，开拓桑林草原的速度也比较快，因而已有“宋（古国名，建都今河南商丘南）无长木”的记载。到公元前2世纪末，山东山地丘陵西麓，已经是“颇有桑麻之业，无林泽之饶”了。黄土高原的陇东、陕北、晋西北及宁夏南部、内蒙古毛乌素沙地和东胜一带，古来是处于农牧业交替变动的地带。从秦代以后多次向这个地区移民屯垦，森林植被受到严重破坏。明清时代，这里不仅平原没有“弃地”，就是丘陵沟壑以至山区坡地，也都在开垦之列。公元 1589年（明神宗万历十五年），在雁门三关以南的山西镇和陕西都司（包括陕西行都司防区）共屯田 20多万顷，神宗万历二十年又在延绥镇屯田48000余顷。处在吕梁山林区的山西永宁（今离石县）等地， 屯田有的“错列在万山之中，冈阜相连”有的更是“锄山为田”，由永宁到延绥之间，“即山之悬崖峭壁，无尺寸不耕”。山西芦芽山西面的兴县，到清代中叶还是举火焚烧丛翳的山林，垦荒播种。现在这个地区到处是千沟万壑、光山秃岭，成为水土流失最严重的地区，长期以来毁林种粮是主要原因之一。长江流域扩展耕垦始于东汉，比起北方时间为晚。但是到南宋时期，高山耕耘已有“层层而上至顶”的景况。而且在以后的历代中，垦山耕种的情况愈来愈严重，到1947年，全流域的森林面积仅有 81000多平方公里。统治阶级大兴土木，大肆砍伐森林在几千年的封建统治历史中，历代封建王朝在政权确立之后，都要大兴土木，修建富丽豪华的宫殿、苑囿、官署、宅第，使森林遭到大面积的破坏。秦始皇统一中国后，在咸阳附近修建有名的阿房宫，征集70多万人砍伐蜀、楚等地的森林，正如唐代诗人杜牧所说：“蜀山兀，阿房出”，说明当时秦岭一带山林所受到的破坏是非常严重的。洛阳是东汉魏晋诸王朝的故都，由于历经战乱，使这座城市多次沦为废墟，又多次重新兴建。北魏迁都洛阳时仿照前代旧居，另建新都，其规模的宏大，为当时黄河流域少有的都会。隋唐两代建都长安，同时把洛阳定为东都。在建设这两座都城时，他们和北魏建都洛阳一样，都是因袭前代旧名，重新建城。而且隋唐两代长安的建筑比北魏洛阳的规模更为宏大，耗用的木材更多。这些木材无疑是从各地采伐来的，仅就长安附近来说，唐代除了在宝鸡、眉县、周至、户县等地附近山中采伐以外，还远到岐山、陇山和当时岚州（今岚县）、胜州（今内蒙古准格尔旗、达拉特旗、伊金霍洛旗、东胜一带）像岐山这样不高的山，到北宋时就变成了赭色的土山。宋代在开封建都时所用木材，有取自湖南长沙所产的杉，也有衡阳、道县、零陵、常德、澧县等地的珍贵树种梌、槠、楠、樟等。近地因洛阳附近黄河南北的山岭都成了童山秃岭，不得不远去吕梁山采伐，而破坏最严重的是渭河上游的森林。据记载，北宋王朝刚一建立，到秦陇之间采伐木材的人就络绎不绝，除了私采私贩的以外，每年采得的大木在万株以上，竟使当时开封城内的良木堆积如山。明清两代在北京建都所耗费的木材十分惊人。明成祖迁都北京后，从公元1416年开始，在元大都的基础上营造新的宫殿苑囿，到1420年宫殿建筑才基本完工。为了从江南各地大量采伐木材，曾“以十万众入山辟道路”，可见对森林砍伐的规模是相当大的。明代对山西北部雁门、偏关之间长城附近森林的破坏，也是一个典型例证。这里本是北方的重要边防地区，山势高险，林木茂盛，明初达到了“人鲜径行，骑不能入”的程度。可是到了明代中叶，北京的达官贵人，边地驻军将士，当地居民，群起砍伐，采伐的人“百家成群，千夫为邻，逐之不可，禁之不从”。据说，单是每年贩运到北京的木材，就不下百余万根。清代为了整修扩建北京紫禁城的建筑群，除在各省索取木材外，更是经年不息地在四川等地采运楠木。历代封建皇帝，生前要修建富丽堂皇的宫殿、苑囿、庙坛供自己享用，死后还要大规模地修建陵寝。仅以明代万历皇帝朱翊钧修建定陵为例，从他 22岁开始，修建时间长达 6年，耗用的木材几乎遍及全国各省。战火摧残由于战争而毁坏大森林，在历史上也是不乏其例的。在中国几千年的历史中，曾经发生过无数次大大小小的战争。木材是战争中必备的物资，大军到处往往要开路、架桥，砍伐林木。同时在战术上，交战双方常常利用森林作为掩护，以便进攻对方，取得战争的胜利，由此而引起对森林的破坏。《诗经》里有一首西周朝廷祭祀先祖亶父的诗，颂扬了亶父治国的功绩。其中一段就说到亶父在讨伐异族时，采取先伐掉进军途中的柞棫，开通道路的办法，这样就便于出兵，征服了敌人。春秋时期，晋文公在晋楚城濮之战中，曾下令把小国有莘（今河南陈留）的森林砍掉。三国时有“火烧连营七百里”的故事。在这个战役中，东吴大将陆逊利用火攻，烧掉刘备设置在从四川巫山到彝陵深山密林里的40多座营寨，同时也烧掉了沿途五六百里的大面积森林。统治阶级在镇压历次的农民起义中，毁坏森林、清除起义军活动的隐蔽体，也是他们惯常采用的手段。东汉时，马援奉命围剿寻阴山区农民起义军，曾有这样的献策：“除其竹木，譬如婴儿头多虮虱，而剃之荡荡，虮虱无所复依。”河北省山区在北宋时森林还是茂密的，但宋、辽、金及元代的统治者，害怕人民啸聚山林，反抗官府，对这一地区的山林大肆破坏。清代曾国藩为了镇压太平天国的革命，清兵“兵燹所至，无木不伐”。广州附近的白云山、罗浮山等地的森林，以及长江流域湖北以下各省的不少森林，都在这一时期受到重大损失。其中湖南衡阳、衡南等地的广阔森林，就是在这次被焚烧毁坏以后，长期不能恢复。抗日战争时期，日寇侵入中国华北、华中、华南，到处砍伐、焚烧森林，使多数省区的森林受到破坏，其木材损失约占全国总蓄积量的 10％以上。.帝国主义掠夺鸦片战争以后，帝国主义侵入中国，肆意掠夺中国各种资源。最早侵入的沙皇俄国帝国主义，在17世纪中叶同其他帝国主义者相勾结，强迫腐败的清朝政府，先后签订了一系列不平等条约，割去中国东北边疆150多万平方公里的土地，强占了外兴安岭以南，黑龙江以北广大地区的富饶森林资源。然而，沙皇帝国主义还不满足，他们在黑龙江北岸立足以后，又肆意伸入中国境内采伐木材，把黑龙江南岸沿岸10多公里范围内的森林砍得净光。20世纪初，沙皇俄国在中国东北修筑中东铁路，修路所用木材、机车燃料和数万名修路职工的烧柴等，全部依靠砍伐附近的森林来供给。与此同时，俄、日、英、美、瑞典等国的伐木商也乘机而入，对铁路两侧的森林资源进行掠夺，在本世纪初的20多年中，把从满洲里至绥芬河铁路沿线将近 50公里范围内的原始森林全部毁掉。日俄战争结束后，俄国在战败的情况下与日本签订条约，把经营南满铁路、安奉铁路以及在鸭绿江右岸伐木的权力，转让给日本。在前后不过 30年的时间里，沿铁路两侧50公里以内的森林，都被砍伐净尽；被砍最远的距离，有的竟达百里。清朝末年到民国初年，日本帝国主义通过中日合办的鸭绿江采木公司，掠走中国大量木材。“九・一八”事变以后，日本帝国主义侵占中国东北，对东北的森林资源进一步大肆掠夺。在东北被侵占的14年中，共掠夺采伐木材 6400万立方米，约为当时东北林区森林总蓄积量的 2％，采伐面积不少于 400万公顷。此外，受到日本帝国主义掠夺的还有中国台湾省、海南省等地的森林资源。1.3.2现状由于森林具有巨大的生产效益、生态效益相社会效益，所以森林是一项非常重要的自然资源，森林资源的多少和好坏与一个国家或一个地区的国计民生关系密切。我国按自然条件来说，有一半以上的国土（主要在东南半壁 ）适合于森林生长，在历史上也曾有过广袤的森林，但由于长期的战争和不合理经营活动的破坏，造成了近代森林资源少而不均的局面。建国五十多年来，虽经党和政府的倡导及人民群众的多方努力，在恢复和发展森林资源方面取得了一定成绩，但终因科技落后、法治不严、某些阶段的政策失误等种种原因，使这方面的成效受到限制，不够理想。根据第五次森林资源清查统计结果，全国合计林业用地面积 26329.47万公顷，森林面积15894.09万公顷，全国合计森林覆盖率为 16.55%（其中，经济林覆盖率 2.11%，竹林覆盖率 0.45%）； 活立木总蓄积量 1248786.39万立方米，森林蓄积量 1126659.14万立方米。全国合计针叶面积 6985.79万公顷，蓄积量 632670.86万立方米； 阔叶林面积 6449.78万公顷，蓄积量 6449.78万立方米。（按郁闭度 0.1－0.2之间计算）从上述基本森林资源数字可见，我国森林资源的绝对数量还是很可观的，但由于我国土地辽阔，人口众多，从保持良好生态环境、满足国家建设及人民生活需要来看，我国森林资源又是非常贫乏的。与世界森林资源相比，我国土地总面积约占世界土地总面积的 7％，人口近世界总人口的五分之一，而森林面积仅占世界森林面积的4．1％，林木总蓄积仅占世界林木总蓄积的 2．9％。按人口平均占有量计算，全国人均有林地为0.12公顷，蓄积 9．1立方米，分别相当于世界人均水平的 18％和 13％。因此，属于少林国家之列。我国的森林资源还存在分布不够均匀、结构不够合理、林地生产力较低的缺陷。全园林分平均每公顷蓄积90立方米，相当于世界平均每公顷110立方米的 81.8％；全国林分平均生长量为 1.8立方米 （公顷 /年），远远低于世界上林业先进国家的相应指标 （新西兰 7．5立方米，奥地利6．12方米，联邦德国5.5立方米，瑞典 3．3立方米，美国3．1方大米，日本 3．1立方米）。从另一角度看，我国的森林资源也有些有利方面。我国的宜林地面积较大，说明有较大的扩大森林资源的潜力。我国地跨纬度幅度大，垂直高差也大，气候类型多样，森林植被类型比较复杂，树种资源极为丰富，森林中其它有用动植物资源出很丰富。我国的一些地区，特别是南方地区，无论是从林地的热量条件及水分条件来看，还是从林地的土壤条件来看，都具有能使林木速生丰产的巨大潜力。所有这些都有利于我国森林资源的恢复、发展和质量的提高。1.3.3森林资源特点种类丰富、总量可观我国是森林植被类型最为多样化的国家 ,森林植物的组成种类相当复杂。在我国广袤的林区和众多的森林公园内，具有丰富的动植物区系，分布着高等植物3.2X104种，其中特有珍稀野生植物就达 1X104余种，林间栖息着特有珍稀野生动物100余种。种类的丰富程度仅次于马来西亚和巴西。我国是木本植物最为丰富的国家之一，共有 115科、302属、7000多种 ;世界上 95%以上的木本植物属在我国都有代表种分布。在中国森林植物中，属于本土特有种的植物也甚多 ,共有 3科、196属、1000多种。为此 ,从物种总数和生物特有性程度的角度 ,我国已被列入世界上 12个“生物高度多样性”国家之一。中国是世界上森林树种、特别是珍贵稀有树种最多的国家。据中国植物学家统计，中国有种子植物2万余种，其中，属于森林树种的有 8000余种，仅乔木树种就有 2000多种，而材质优良、树干高大通直、经济价值高、用途广的乔木树种约有千余种。针叶类的松、杉种，是构成北半球的主要树种，全球约有 30属，而中国就占有 20属、近200种。其中有 8个属为中国特有，他国所无。8个特有属为水杉属、银杉属、金钱松属、水松属、台湾杉属、油杉属、福建柏属和杉木属。阔叶树种更为丰富，达 200属之多，其中有大量特有树种，如珙桐属、杜仲属、旱莲属、山荔枝属、香果树属和银鹊树属等等。在种类繁多的树种中，有很多珍贵稀有树种，例如，水杉、银杏、银杉、铁杉、油杉、红豆杉、白豆杉、台湾杉、金钱松、陆均松、水松、雪松、竹叶松、竹柏、福建柏、珙桐、山荔枝、香果树、银鹊树、紫檀、降香黄檀、格木、蚬木、樟木、楠木、红木、柚木、轻木、铁力木、黄杨木、天目姜子、海南石梓、桃花心木、花榈木、青皮、坡垒、红椿、绿楠、青钩栲、木荷、胡桃楸、水曲柳、黄波罗、杉木、树蕨等等。这些珍贵稀有树种，都是建筑、桥梁、车船、家具和工艺雕刻上不可缺少的良材美木。这些树种，绝大多数都分布在中国南方林区。这是因为南方林区有更多的适宜各类树种生长的条件。经济林木异常丰富中国森林资源中的再一个特点是，经济林资源非常丰富。在全部经济林中，有大量木本粮油林、果木林、特用经济林和其它经济林。而每一类经济林中，又有许多树种，每一树种，又有几十个、甚至几百个品种。如大枣、油茶、板栗、核桃、荔枝等都是这样。中国的经济林分布最广，从南到北，从东到西，凡是有森林分布的地方，几乎都生长有各种各样的经济林，它在中国国民经济中占有很重要的地位。中国的木本粮油林，资源多，分布广，产量大，经济价值高，自古以来在国民经济中占有特殊地位。这类经济林，主要树种有：板栗、大枣、柿子、核桃、油茶、文冠果、毛梾、油棕、椰子、油橄榄、巴旦杏、油渣果、腰果、香榧、山杏、橡子树等等。中国的果木林种类繁多，具有代表性的有：苹果、桃、梨、李子、梅子、葡萄、柑桔、广柑、橙子、柚子、香蕉、荔枝、龙眼、槟榔、菠萝、杏等等。中国的特用经济林，不仅种类多，且有很多属于中国特产。在众多的特用经济林中，主要树种有：漆树、白蜡、油桐、乌桕、橡胶、栓皮栎、杜仲、茶树、桑树、花椒、八角、肉桂、黑荆树、枸杞、黄楝树人均数量和森林覆盖率较低、森林分布不匀在约占世界总量 7%的我国土地上 ,生活着占世界总量 22%的人口 ,生长着面积和蓄积仅占世界总量 423%和2.66%的森林,因而我国人均有林地面积、森林蓄积量、年木材消耗量和森林覆盖率分别相当于世界平均数的 19.8%、11.5%、17.6%和56.22%；我国现有森林资源与实际需要相比 ,除特用林外，其余 4大林种都远远不敷需要。我国现有用材林中成过熟林每年赤字达 5473X104m3o而我国森林资源的地理分布不匀，又加剧了大部分地区森林资源的稀缺。我国大部分森林分布在东北和西南这两大国有林区以及东南部亚热带和热带地区；而在我国几大林区的森林资源的状况也不尽相同：东北、西南林区是天然防护林、用材林的分布地，而有林地和人工造林则以南方集体林区为主。我国目前农业生产之所以经常遭受旱、涝、风、沙、霜、雹的自然灾害，木材和林副产品供应之所以紧张 ,森林资源贫乏与分布不匀和森林生态系统的环境服务功能不强是一个重要原因。资源结构欠佳大片林地少，原始森林面积小。在我国现有的森林资源中，针叶林比例过少，从而给加工利用带来困难，也降低了林木的经济生产价值，给森林资源的持续发展增加了难度；在林种结构方面，用材林的面积、蓄积比重太大，防护林、薪炭林及经济林、特用林比重过少，从而影响着森林资源多处效益的充分、持续地发挥；在我国目前用材林的林龄结构中，幼林龄偏大，使得近期可供采伐利用的森林资源偏少。加上我国庞大的人口增长和迅速的经济发展这双重压力，使我国在今后相当长的时期都将面临资源短缺的局面，从而对长期支持人类生存的环境的压力也日益增长，必将影响到我国社会的持续发展。质量较差、生产力低用材林可采资源少，抚育少，林分衰退。病虫害严重。森林资源的质量不仅体现在直接可以利用的经济价值多少上，更重要的是体现在森林生态系统的生产力和生物多样性上。我国森林资源的林地生产力不高，如全国林分平均蓄积量每公顷仅 75.05m3,只相当于世界平均水平的64.7%;用材林为71.26m3,人工林为33.31m3,林分和用材林的郁闭度为0.60和0.59,都远远低于世界上林业发达国家水平。林业土地资源是发展森林资源的物质基础，因而各国都把林业用地的利用程度作为衡量一个地区林业发达水平的重要标志之一。林业发达国家的林业用地利用率多在 80%以上，而我国的有林地只占林业用地的50.5%。长期以来，天然林经营中普遍存在伐好留劣现象，致使我国有林地单位面积蓄积量持续下降，用材林成过熟林蓄积大径木比重下降至 59.9%;每年有近44X104hm2的有林地变成无林地，使得森林生态系统表现出衰退的趋势。我国对天然林只重利用、不重保护，致使珍贵树种的面积以及生态系统的功能和过程削弱，森林资源质量持续下降。就森林资源质量看林业持续发展，中国不仅是如何发展人工林，更重要的是如何经营和管理好天然林，以保护森林资源中的生物多样性，这是林业与环境、森林资源持续发展中的一个核心问题。作为社会经济发展的基础，森林资源的持续利用要求在长期发展的时间尺度内，森林资源的数量和质量能保持相对稳定与持续的供给。要做到这一点，首先必须要维护好现有的森林环境，管理好森林资源，使森林资源具有雄厚的资源储备。在此基础上，一方面尽快扩大森林资源，同时在不破坏其再生能力的前提下搞好森林资源的合理利用。加强森林资源管理就是维护森林环境，就是掌握森林资源消耗与生长变化动态，对森林资源保护、培育、利用实行监督、管理，以提高森林质量，促进森林资源增长，同时严格监督与控制森林资源消耗，以充分发挥森林的多种效益。持续发展的思想丰富了森林资源管理内容。持续发展要求森林资源管理能提供社会经济发展所需要的有形产品，并使森林生态系统的环境要素的功能和环境的承载能力得到维护并不断改善。同时要求对森林资源采用资产化管理，从而使森林资源的有形产品价值直接体现在经济系统之中，而景观、游憩等的价值则体现在社会、文化系统中。增加森林资源，首先是坚持多林种、多树种、多形式、多层次的植树造林，以扩大森林面积。同时要突破目前我国森林生态环境建设局部、分散、整体效益不高的状况，建设好地域布局合理、生产力高、多层次、多功能的森林资源体系和比较完备的林业生态体系，实现我国森林生态环境体系的覆盖普及、布局合理、结构稳定、功能齐全、整体效益最佳。同时抓好森林资源集约经营、提高森林单位面积生产力 ,以增加森林资源内涵。森林资源的持续利用需要对森林资源进行多功能开发，包括维持森林景观、提供游乐机会、保存原始林相、提供动植物生境、治理森林流域、生产木材及林产品和保护生物多样性等。生态旅游是强调建设持续社会、争取经济建设和自然保护密切结合的产物。森林不仅是一种重要的自然旅游资源，而且又为其他自然、人文和社会旅游资源提供了良好的生态环境条件 ,因而森林是生态旅游的主要对象。为此 ,要进一步开发新的森林景观资源 ,把以森林公园和森林旅游为主体的生态旅游办成林业的支柱产业之一。 要维持木材资源基地,就必须发展林产工业。在资源有限的国情下达到森林资源的持续利用，其重要途径就是扩大木质森林资源的综合利用。木质资源的综合利用是多层次的，包括原木和剩余物的综合利用。为此 ,要调整产品结构、生产布局和企业生产规模,鼓励和推动利用再生资源和再生能源 ,大力发展清洁产品生产 ,使我国利用有限的资源生产的木质产品在品种、质量、材料消耗等方面都能满足国民经济发展和人民生活的需要。中国非木质林产品丰富 ,经济价值十分可观 ,是人民生活和社会发展所不可缺少的重要资源。非木质林产品主要有纤维产品、食用产品、药用植物产品和植物中的提取物 （如树胶、树脂、单宁、芳香油等 ）及非食用性动物及其产品。这些非木质林产品是森林资源高效利用的重要组成部分。非木质产品不仅是我国经济果品、油料与化工、医药等工业原料基地 ,而且植物纤维原料可通过制成木制品以替代木材原料 ,均是节约木材资源的有效途径。为此 ,应合理利用非木质森林资源 ,提高林化工业的产品质量、经济效益、创汇能力和管理水平。充分利用林木、林地为主体的自然资源 ,就是要充分利用自然力和密集型劳力， 发展农林复合生态系统 ,实行林农结合、林牧结合、林经结合。要根据作物和树木的生物学特性 ,将不同的作物、树木合理配置 ,最大限度地在时间顺序上、空间位置上利用土壤、阳光、水分等自然力作用 ,开展田间植树、林间种草和果园放牧等 ,并利用山林资源、栽培药材、发展食用菌生产。同时 ,把多种经营向规模和效益型方向发展。逐步形成木材生产、林产工业和多种经营的“三足鼎立”的局面。林业既属于大农业 ,又属于基础产业和原材料工业。在社会主义市场经济体制下,林业又必须与社会体制和社会需求相协调 ,以市场需求为导向、以最终产品为龙头 ,建立将森林培育、资源开发、产品加工和销售一体化的综合生产部门。为此 ,林业生产应针对原来单一生产及林木培育与加工之间编辑版word编辑版编辑版word编辑版编辑版word产业分割弊端 ,冲破旧经济体制的束缚,以森林资源为依托 ,以林产工业为龙头 ,建立林工副贸结合和经营一体化的新型产业结构。1.4森林结构特征构成森林的植物成分在一个林分（一片森林，如内部特征一致，与周围有明显区别，这个森林地段称为林分）内有各种不同的植物成分。根据他们的性质以及在林分中的地位、作用和经济意义，可分为以下几种：林木：树高大、通直，冠小集中顶部，枝下高甚高（约3/4），树干尖削度小；孤立木：树低矮、弯曲，冠大几乎布满树干，枝下高甚低约1/4，树干尖削度大。他们必然区别还有：前者根系不发达、结实较晚、质量差；而后者根系发达、结实较早、质量高。环境的差异是形成以上差别的土要原因。林木，生长在密集的林内，随着年龄增长，植株之间愈显密集，上方光被高大林木的部分树冠 （上端 ）所利用，矮小的林木和高大林木的下层树冠的光照不足，树木为了争夺上方光而竞高生长；林内无风，不易风倒起了配合作用，饱满的树于和不发达的根系相应形成。林内光照不足。下部枝条脱落，树冠被济们窄小，无疑影呐结实的时间、数量和质景。孤立木在自由的空间里，上方光、侧方光照充足，周围空旷，使树冠很大而下部枝条长期生长不落。风的作用不利于高生长、反促使根系的发达。结实特点和干形尖削也都与空旷、多风的环境条件相吻合。上述道理关系到造林的密度理沦 （包括林木的竞争和分化 ），也关系到抚育间伐的开始期和间伐强度。这些都是造林和营林中的重要而复杂的问题。枯立木：林木中常常由于自然枯死或感染病虫害而枯死的称为枯立木。森林是以乔木为主的植物群落，除乔木树种外其他植物成分还很多。各种植物成分都反映着森林特点，起着不同的作用。有些森林效益的产生，起主要作用的不是乔木树种，而是森林巾的其他植物成分。按其高度和性质，森林植物成分有以下类别：（一）立木层是所有乔木树种的总称。每一株树木称为立木或林木。立木层中的树种因其经济价值、作用和特点不同，又分为以下几类：优势树种又称建群树种。它是群落中数量最多的树种，它决定着群落特点 （如共他植物的种类、数量、功物区系、更新演替等 ），支配环境。（个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强，总之优势度较大的种）主要树种：又称目的树种。是符合人们经营目的的树种，一般具有最大的经济价值。主要树种同时又是优势树种，是比较理想的，但是有些天然林中，主要树种不一定数量最多；次生林中，往往缺少主要树种。伴生树种：又称辅佐树种。它是陪伴主要树种生长的树种，一般比主要树种耐荫，生长速度同步而终生高度略低。伴生树种的作用主要是促使主要树种干材通直，抑制其萌条和侧枝发育。在防风为主的防守林带中，伴生树种可增加树冠层的厚度和紧密度，提高防护效益。次要树种：又称非目的树种。它是群落中不符合经营目的要求的树种，经济价值低。经济价值通常以木材价值为准，木材松软的软杂木多属次要树种。次生林大多由次要树种组成。先锋树种：稳定的森林被破坏后，迹地裸露，小气候剧变，特别是光强、温度变幅大，此时，稳定群落中的原主要树种难以更新，而不怕日灼、霜害，不畏杂草的喜光树种，依靠其结实和传播的能力，适者生存抢先占据了地盘。这些树种，被人们誉为先锋树种。很多次生林组成树种属先锋树种。白桦。（二）下木层下木即林内的灌木，但其高度一般终生不超过成熟林分平均高的一半（这一点是与幼树区别的重要标志）。下木数量多少和种类因地区和建群种而异，阳性树种为优势树种的林下一般下木数量多。下木种类与荒山上的灌木种类不同，森林形成后，原有的灌木种类减少或消失；森林采伐后，原林下的下木种类又会减少或消失。下木对防护、更新有重要影响。也具有经营上的意义。幼苗幼树层：林内或采伐迹地上更新起来的将来能够长成大树的乔木树种。幼苗：1-2年生以下的阔叶树和 3-5年生以下的针叶树幼树：2年以上的阔叶树，3-5年生以上的针叶树，胸径未超过 8厘米，树高未达到主林层一半高度的称为幼树。（速生人工林和林下小老树不在此列）（三）地被物层（活地被物层和死地被物层）这是林内的草本植物和半灌木、小灌木、苔藓、地衣、真菌等组成的植物层次，居林内最下层，往往又可分两个层次：草本层和苔藓层。草本层又可分出亚层。这经草本苔藓植物受群落中立木层和下木层的制约，上层的不均匀性造成活地被物种类数量分布差异。上层愈县郁闭，活地被物中喜光的种类愈少．总数量也随之减少，活地被物明显影响森林的防护作用和更新过程。活地被物中有着极丰富的药用植物和经济植物，如人参、天麻、三七、何首乌、半夏、党参等均生长在林下。有些种虽也能人工培育，但质量不及天然的好。活地被物对立地、林型有指示作用。死地被物层：指林地上的枯枝落叶层。它是林地腐殖质和肥力的来源，对土壤性质有很大的影响。要注意保护和改良，才能有效利用。（四）层外植物，又称层间植物。是林内没有固定层次的植物成分。如藤本植物、附生植物、寄生植物，（东北：五味子、冬青、老牛肝）以及土壤中的细菌、真菌、藻类等。层外植物往往是湿热气候的标志，亚热带、热带林内，比在高纬度或高山寒冷气候条件下的林内发达得多。层外植物利害具有双重性：有的具有很高的经济价值，有的缠绕在树干上可使；林木致死，被称为“绞杀植物”。森林结构特征我们要认识森林先要划分林分，划分林分要以树种组成、林相、林龄、疏密度、起源．地位级等林分特征为依据。（1）树种组成林分的树种组成，指乔木树种所占的比例，以十分法表示。这个表示式称为组成式。计算各树种的比例一般按其株数、蓄积或胸高断面积，在幼龄林中多用株数比例。在防护林、水土保持林中，灌木有时也计算在组成中。表示方法 4云3冷2白1落，树种数量上不及 2％，应在组成式后加注“－” ，若数量占林分总蓄积量的 2-5%，应在组成式后加注“＋” ，各种树种前的数字称为组成系数。林分由一个树种组成者，称为单纯林；由两个或两个以上的树种组成者，称为混交林。树种组成，是决定林分价值的重要标志。天然林的树种组成与立地条件，尤其与气候条件密切相关。我国南方气候湿热，多混交林；而高纬度和高海拔地区气候寒冷，树种组成简单，如我国大兴安岭林区多落叶松纯林，樟子松纯林；西南高山林区多云杉纯林、冷杉纯林。（2）林相（林层）乔木林冠的层次状况，称为林相。林冠集中在一个层次，称为单层林；林冠分为两层或两层以上的称为复层林；林冠层次不清，上下连接构成垂直郁闭者，称为连层林。自然界的森林，在林相方面也表现出复杂多样性。森林调查工作者经常遇到划分林相方面的困难，因此，划分林层要有一些具体标准。一 般层间高差要大于 20％，每层林木要有一定的数量〔经理调查中规定每林层立木蓄积每公顷大于30立万米〕。这些规定都以是否具有经营上的意义为依据，差别不大或数量太少，不值得采取不同的经营措施，就不必单独划分林层了。天然林中的复层林多由耐荫树种组成，阳性树种和耐荫树种可以组成过渡性的复层林 （如杨、桦类在上层，云杉、冷杉在下层 ）。人工林欲构成稳定的混交复层林，要注意选择树种和立地条件。另外（疏密度：主林层不小于 0.3，次林层不小于 0.2；次林层平均直径在 8cm以上）。（3）林龄林龄是林分的年龄，它是按龄级划分的。龄级是按树种的生长速度和寿命确定的，我国树种繁多，有几种龄级组的树种。按林分内树木的年龄结构，可分为同龄林和异龄林；林分内所有树木年龄完全相同－绝对同龄林，如人工落叶松。林分内树木年龄相差不超过一个龄级的为相对同龄林。林分内树木年龄相差超过一个龄级的称为异龄林。龄级：林木在一定年龄范围内（5、10、15年），各个体生长发育特点相似，经营方式相同，这个 年龄范围称为龄级用Inm……表示。20年一个龄级：适用于生长慢、寿命长的树种，如云杉、冷衫、红松、樟、栎等。10年一个龄级：适用于生长和寿命中庸的树种，如桦木、槭树、油松、马尾松和落叶松等。5年一个龄级：适用于速生树种和无性更新的软阔叶树种，如杨、柳、杉木、桉树等。竹子一般1年或2年一个龄级，因为它生长迅速，龄级期长了就反应不出它的变化，对指导生产不利。（4）疏密度、密度、郁闭度疏密度：森林的疏密程度。说明林木对空间利用的程度，疏密度越大说明生产力愈高。疏密度用每公顷蓄积（或断面积）与相同条件下“标准林分”（当地同一优势树种最大蓄积量的林分）的蓄积量或断面积之比来表示。（标准林分蓄积可查）郁闭度：即林冠相互衔接的程度。以林冠在林地投影所占面积与林地总面积之比的十分法表示。1.0最高郁闭， 0.1-0.2郁闭度为疏林地。密度：每公顷林地上林木的株数。直接影响未来森林的形成速度和质量。（5）林型林分是一些具体森林地段，有自身的特征，也具有经营意义：但只依靠上述特征还不只以满足经营要求。如两个落叶松林分，其立木特征相同，地位级都是W,但一个是山坡地，一一个是河岸沼泽地。显然它们的经营措施不应该相同。林型是对林分的分类．它是根据一系列的综合特征确定的。如，白桦落叶松营、河岸落叶松营、高山偃松营、杜鹃白桦营等（6）地位级是适地适树程度的标志，是某立地对某树种的生产力指标。图2— 2是个模式图，自然界也有这样的具体地段。它的规律是，同树种、同年龄的营木，山顶部者低矮，山坡腹者中庸，愈向下树木愈高。其原因很容易想到是土地生产力有差别，顶部的细土、水分向坡下移动，故土层薄、肥力低，而坡下腹则生产力高。这个概念营学上称为地位级。一般分 5级。由于树高生长受营分密度影响较小，对立地反应敏感，所以用树高的差异编成地位级表。确定营分的地位级时，用测得营分平均高去查地位级表。地位级表有通用的，也有按树种编制的；实生营和萌生营应分别编表和查表。立地指数的意义扣地位级基本相同，只是编制立地指数表时，是测定部分优势术高，用某树种基准年龄（指数龄 ）的树高表示。确定林分立地指数时也只测定部分优势木高，所以立地指数应用较为简便、直观。我国已有杉木．油松等树种的立地指数表。（7）森林起源即森林的形成方式，一般指林分的繁殖方式。实生林：由种子发芽成长形成林分，主干通直，生长高大，根系良好，寿命较高，不易感染病虫害。无性繁殖林：由插条，伐根萌芽、根蘖等方式形成的森林。特点，发生快、衰老早、易感病虫害，不宜培育大径材。次生林中，实生林为乔林；萌生林为矮林；上层实生，下层为萌芽，林业上称为中林。第二章森林生态森林环境森林环境 :指对生物的生长发育具有直接或间接影响的外界环境要素 。森林所生存地点 （包括林木地上和地下两部分 ）周围空间的一切因素，就是森林的环境，对林木来说，它们彼此之间也互为环境。环境影响着森林，反过来森林也影响着环境的变化。环境因子对森林 （或植物 ）有作用的，称为生态因子（对生物生长发育具有直接或间接影响的外界环境要素 ），这些因子综合在一起构成森林的生态环境或简称生境，林学上称为立地条件或立地。自然界没有孤立存在的生态因子，或者单一因子的生态环境，光、热、水、气、矿质营养总是共同存在，相互影响，起着综合性的生态作用。自然界也没有不变的生态因子或静止的生态空间，因子间的相互配合，产生了干差万别的生态环境。各种生态因子可以区分为下列类别：气候因子 ：光、温度、水分、空气、雷电等。土壤因子 ：土壤有机和无机物质的物理、化学性质，以及土壤微生物等。生物因子 ：包括植物和动物因子。地形因子 ：山岳、高原、平原、洼地、坡向、坡度等，这些都是间接生态因子。各种生态因子分别加以叙述，有利于阐明各种因子的作用，例如讲到植物在 55℃的高温下，会遭受热的直接损害，或者降水是决定某一树种分布的限制因子。但这样却容易造成一种错觉，认为每种因子只是以单独的力量作用于林木，忽略各因子相互联系的综合作用。所以最后进行分析时，有关各因子还必须同时加以考虑。森林环境这一部分，不仅讨论各种环境因子对森林的作用，而且也研究森林对这些因子的反作用，即森林对环境的改造和保护。生态因子与森林植物相互作用的基本规律，将在本篇后面加以讨论。光因子（太阳辐射）地球上生命活动的能量来自太阳辐射，由绿色植物的光合作用将太阳辐射能转化为化学能，积蓄在合成的有机物质中，除供本身消耗外并提供给其它生物体，为地球上几乎一切生命提供了生长、运动、繁殖的能源。太阳辐射还对植物的各种生理活动，组织、器官的分化，形态结构，生长发育等有着直接或间接的影响。此外，由于太阳辐射，在空间（不同纬度和高度上）与时间（一年的不同季节以及一天昼夜之间）上的分配，直接影响着地球表面各种气候变化与季节变化为生物的生长发育提供了条件。因此，太阳辐射具有十分重要的生态意义。太阳辐射是由各种不同波长所组成，通过大气层投射到地球上的太阳辐射，波长在 0.29—30微米（um）之间，其中被植物色素吸收具有生理活性的波段称为生理辐射（其中直接参与植物光合作用的部分被称为光合有效辐射），约在0.38一0.76微米之间，这个波段与可见光的波段基本相符，对植物有重要的意义。因此生态学上往往着重研究可见光与植物之间的关系。波长小于0.38微米为紫外线，大于0.76微米波长的光被称为红外线。叶绿素吸收最强的光谱部分是 640-660nm波长的红光和430-450nm的蓝紫光，吸收最少的是绿光。光对林木生长的作用①光对林木生长发育的作用不同种类的光对植物生长的影响：植物光合作用对波长为 0.6-0.7微米的红光和橙光利用率最高，其次是蓝光和紫光。因为红、橙光能够促进 CO2的分解和叶绿素的形成。蓝、紫光能够促进植物生长和嫩芽的形成，并决定植物的向光性。紫外线抑制林木生长，促进花青素的形成，高山地区的太阳辐射中含有大量紫外线，所以高山植物常生长矮小、节间短。红外线具有增热效应，其波长越长，增热效果越显著。按阳光到达地面的光照性质分为直射光和散射光：直射光含生理辐射较少，散射光中含生理辐射较多。光照强度对植物的影响：光照强度是单位时间单位面积上接收热量的卡数，表示光照强弱的指标补偿点：光合作用吸收二氧化碳量和呼吸作用放出二氧化碳量达到平衡时的光照强度。对植物开花结实和芽的发育的作用，增加光强可以使树木提前开花和结实。对植物开花的影响，（光周期反应：植物开花对昼夜周期的适应现象）。②光对树木形态的影响A树木个体反应：全光照：孤立木树冠庞大，树干低矮、尖削度大；光照微弱：林中树木，树冠狭小，树干细长较圆满单方向光照：树木偏冠、树干偏斜和髓心不正。B叶片反应：充分光照：阳性叶，叶子小而厚质地稍硬，叶脉发达而稠密，常具角质层或蜡质层光照不足：阴生叶，叶子大而薄，质地柔软，叶脉稀少C根系：光照增强，根系重量增加树种的耐荫性：树种忍耐庇荫的能力根据树种耐荫性将其分为三大类：A阳性树种（喜光树种）：是指在全光照或强光照条件下正常生长发育而不耐庇荫的树种。落叶松、白桦、樟子松、杨属、柳属；B阴性树种：能耐庇荫、能在弱光下生长的树种。如云杉、冷杉、紫杉、红豆杉；C中性树种：对光照的要求介于上述两者之间。红松、椴树、杉木、毛竹；有的中性偏阳或中性偏荫。阳性树种与耐荫树种的区别：书上P139（4）林内光照条件的变化林内光照的基本特点：光照强度减弱、光质改变、分布不均以及日照时间缩短。影响林内光照条件的因素：A树种组成：阳性树种和阴性树种B不同季节C郁闭度（5）光照调节a育苗方面：搭荫棚和有色塑料薄膜覆盖是调节苗床光照的有效措施；b在造林工作中做到适地适树（荒山荒地造阳性树种、营造混交林时阳性树种和耐荫树种合理配置，形成层次结构、有效利用光能，提高生产力）c森林经营中，人工整枝、抚育采伐来调整林分的郁闭度和密度，提高林木的结实量和种子品质d育种工作，选择与培育高光效的优良树种，提高光能利用率温度因子（1）温度与森林分布六个温度带，六种林型赤道带：稀树草原、红树林、椰林等；热带：热带雨林，人工种植的橡胶林；亚热带：季雨林、常绿阔叶林；暖温带：落叶阔叶林、松栎混交林、森林草原；温带：红松阔叶林、云冷杉林、草原、荒漠；寒温带：落叶针叶林（兴安落叶松）。高等自然地理课程的必要性（2）温度与树木的生理活动温度三基点，最低、最适与最高光合作用的最低温度，书P142呼吸作用温度需求（3）温度与林木的生长发育树木生长发育的温度范围。按照对温度要求的程度，东北地区的树种划分为三类耐寒树种： 很强的耐寒性，对热量不苛求。落叶松、樟子松、云杉冷杉、白桦、山杨和黑桦；喜温树种： 要求生长季有较多的热量， 耐寒性低。主要生长在长白山和辽东半岛等南部地区，有油松、栎、鹅耳栎、紫杉、沙松、赤松、刺槐。中庸树种： 介于二者之间，有一定耐寒性，而幼年易受早晚霜的危害，有红松、椴、色木、胡桃楸、水曲柳、黄菠萝和蒙古栎。一年中树木从树液流动开始到落叶为止的天数叫做 生长期。造林时间的选择：北方秋季土壤冻结前、春季土壤化冻后造林和南方冬季造林利用土温稍低于气温的特点，树木根系继续生长，对树木的吸水和吸肥最为有利。（4）树种对温度的要求与适应树种的分布以及对温度的要求生长季树种对温度日变化节律的反应，称为温周期现象；整个生长发育周期按季节进行的程序叫物候现象；有效积温：K=（X－X0）Y式中：K－有效积温；X－为某一生长发育阶段的平均温度；5℃为生物X05℃为生物学零度；Y—天数。活动积温的计算是将生物学零度换成物理学零度 0℃。东北大米特点，昼夜温差大，白天温度较高，积累的有机物质较多，晚间温度低，呼吸作用较弱消耗的有机物质少，所以积累较多的营养物质。（5）极限温度对林木的危害温度超过树木所能适应的范围时称为极限温度。A极端低温的危害与防止（五种现象见书 P145）掌握概念B极端高温对树木的危害与防止（6）森林对温度的影响林内外的温度差异森林对温度影响主要取决于树种、年龄、郁闭度；更取决于森林类型、数量和分布状况森林对土壤温度的影响。水分因子（1）水分的生态意义生命之源。形态、重要性（2）树种对水分的需要年降水量在 400mm以上的地区一般才有森林分布树木需要的水分大部分用于蒸腾，用于制造碳水化合物的水分不超过 1%。蒸腾强度和蒸腾系数表示树木对水分的需要蒸腾强度：一定时间内100克叶所蒸腾水分的公斤数蒸腾系数：植物每生产一克干物质所需要的水分量一一利用效率问题（3）树种对水分的适应依据树种对水分适应的不同，可以区分为A旱生树种p148-149B湿生树种C中生树种（4）森林对水分的影响A林内水分状况林冠对水分的截留；林内的蒸发和林木的蒸腾林内枯枝落叶与腐殖质层的吸水与阻截作用森林对土壤水分的影响B森林在水分循环中的作用以及对降水的影响水平降水和垂直降水C涵养水源、保持水土（5个原因）P151简要介绍D森林的水土净化功能（简要介绍）大气因子（1）大气组成与生态意义氮气：78%，氧气 21%，二氧化碳 0.03%。氧气：二氧化碳：生物循环、地区化学循环全球变化：（2）大气污染与林木净化（3）风的生态作用 P158风既有害又有利。加强蒸腾作用，适当使枝叶放热和降温；促进植物与环境气体进行交换，有利于有益和有害气体的排放；种子传播。防火功能土壤因子（1）土壤的形成亿万年的时间，且是大部分生物的生存基底。（2）土壤物理性质对林木的影响矿物质、有机质、水分和空气这四种基本成分的比例决定着土壤性状和肥力，根据土壤中矿物颗粒的大小，形成土壤质地的不同，把土壤分为沙土、粘土和壤土一般林地生产力主要取决于土层厚度（3）土壤化学性质对林木的影响养分需求根据养分需求的不同将树种分为三类 p162（4）土壤微生物对林木的影响决定土壤的质地和肥力（5）森林土壤的特点p163-165（6）提高森林土壤肥力的方法 p165-166，8种方法地形因子（1）地形及其类别地形：地球表面的形态特征，统称为地形。形态上地貌的基本起伏可分为山地和平原。山地根据海拔高度、相对高度和坡度的不同分为：高山、中山、低山和丘陵（标准见书p167）（2）山地地形与森林随山地地形的分布规律，森林植物分布和生长呈规律性变化海拔高度：海拔每升高100m温度下降06C；形成高山林线，偃松 800m,岳桦，1600m上限，对于气候变化研究十分有力的证据。（3）坡向南北坡的差异导致温度的差异，从而导致树种分布界限的限制（4）坡度坡度影响接受的辐射量、降水量、排水状况和地表径流以及土壤厚度和质量坡度分级：六级（5）坡位指山坡的不同部位：可分为：山脊、中坡和下坡三部分；实际上也是阳光、水分、养分和土壤条件的变化；温度逆增现象，影响森林垂直分布现象，太白红杉和巴山冷杉。生物因子（1）森林植物之间的相互作用森林植物之间的直接作用共生、寄生、附生：藤本植物：绞杀植物：根系连生：机械作用：p169森林植物之间的间接作用通过环境之间的关系接触和影响对方，种间竞争（2）森林动物与植物之间的相互作用p170（3）营林事业对生物关系的控制和调节火因子、以后在林火生态部分专门讲述生态因子特点综述1．综合性 每一个生态因子都是在与其他因子的相互影响、相互制约中起作用的，任何一个因子的变化都会在不同程度上引起其他因子的变化。