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书书书
内 容 简 介
本书集林业多个学科于一体!对林学专业主要学科的理论和技术进行了介绍"其内容涵盖森
林生态#良种壮苗培育#森林营造基本技术#森林资源与管理#主要树种栽培技术#主要树种木材性
质与用途#林业生态工程建设理论与实践#森林病害及其控制#森林虫害及其控制#森林防火等"
在栽培技术中!树种涉及用材林$马尾松#湿地松#火炬松#杉木#杨树#楸树#枫香#毛竹%#园林$樟
树#国槐#广玉兰#柏类%#经济林$油茶#山核桃#板栗#枣树#柿树%和生物能源林$黄连木#油桐%等"
具有较强的系统性#新颖性和实用性!反映了当代林业科学与技术发展的基本特征与趋势"
该书可供林业#农业#园林生产人员和技术管理人员从事林业生产以及生态建设之用&也可作
为各级林业技术培训#大专院校农林专业的教材或科研工作的参考资料"
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图书在版编目!
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现代林业理论与应用'程鹏!束庆龙主编!
(合肥)中国科学技术大学出版社!
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安徽省合肥市金寨路+/
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印刷!
中国科学技术大学印刷厂
发行!
中国科学技术大学出版社
经销!
全国新华书店
开本!
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印张!
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字数!
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次印刷
定价!
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元
序
林业科学是一门实验性科学!是来自实践经验的探索和总结!上升为林学理论再用于指导
林业生产实践活动!并接受实践的检验!这样推动林业科学与技术的进步"科学技术是第一生
产力!对林业发展具有巨大的推动力"所以!对林业管理和林业科技人员来说!不仅要全面地
掌握林业科学的各种基础知识!更要清楚地了解林业理论和生产发展的现状以及林业生产实
践对新科学技术的需求!才能更好地为现代林业服务"
进入"&
世纪!随着工业化进程!不可再生资源日渐枯竭!环境污染加剧!全球气候变化!
生态恶化!威胁着人类生存和社会发展"人类不得不对具有极为丰富的可再生资源!且为陆地
生态系统主体的森林进行再认识"森林问题已经成为人类关注的热点"林业作为生态建设的
主体!在经济社会可持续发展中被赋予基础地位"可持续发展(((这一从林业实践中产生的
思想理论!已经成为当今经济社会整体以及各个领域发展的指导思想"在全球可持续发展的
潮流和国际林业进程的大背景下!近几十年来!我国林业经历了以木材生产为主的阶段之后!
又实现了向以生态建设为主的转变"今天!随着对森林认识的深化!又正在实践着将森林建设
成完备的生态体系#发达的林业产业体系和先进的森林文化体系的综合功能体"这就将我国
林业推进到建设现代林业的新阶段"以现代林业理论为指导!必然要引起传统的森林培育#森
林经营和森林保护等林业生产的各个环节的深刻变化!这也是林业管理和科技工作者将要应
对的从传统林业向现代林业转变的历史性挑战"本书对这些问题皆做了系统阐述"
本教材有.
个特点)一是跟进林学科学发展的前沿理论!贴近时代要求"编写内容注意吸
收了当今世界林业科学的新理论!全面介绍了现代林业理论的主要特征和需要把握的关键技
术!并用现代林业理论对传统的林业知识#理念和技术进行了系统地修正!能够较好地适应现
代林业发展的要求"二是将现代高新技术与现代林业生产实践紧密结合起来"将现代生物技
术#信息科学#材料科学的新手段#新技术引进林业!对落后的传统技术推陈出新!与林业生产
的实践需求相对接!有利于读者学以致用!指导生产"三是内容设计结合生产#教学与管理的
实际需要!突出重点!兼顾全面"该书内容涉及森林生态#良种繁育#森林培育#资源管理#主要
树种栽培技术以及经营利用#林业有害生物防治#森林防火#林业生态工程等学科!几乎涵盖林
学专业所有的专业课程"林学专业的学生或林业工作者只要真正地掌握这些知识!大致可以
应对林业生产中可能遇到的主要问题"
本书由程鹏同志与安徽农业大学束庆龙教授共同主持!并组织部分林业教育专家共同撰
写"程鹏同志自林学专业毕业后!即从事林业调查设计#造林经营#产业管理和林业对外交流
合作工作!数十年在林业生产与管理的一线!勤奋学习!善于思考!将现代林业理论的发展与国
情#省情#林情实践有机结合起来!构思为本书的框架"所以这本教材是林业管理者与教育科
技工作者交流合作的成果"现在程鹏同志担任安徽省林业厅副厅长和林学会理事长!长期分
管科技#干部教育和国际交流合作工作"他深感森林功能的认识不断发展#日趋丰富!科技干
部和职工的知识更新迫在眉睫"编写此教材!既是对现代林业理论的普及和探索!也是满足教
学与培训之需!是一件很有意义的事!我很是赞赏"现慎重介绍给读者!并乐之为序"
北京林业大学校长
中国工程院院士!
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月!!!
+
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现代林业理论与应用
前!!
言
森林是陆地生态系统的主体!它不仅为人类提供生产和生活所必需的木材制品和各类林
副产品等直接效益&同时更具有涵养水源#保持水土#防风固沙#固碳持氧#净化大气#消除噪
声#减轻水旱灾害#保护生物多样性#增加旅游景观#改善小气候#减缓全球变暖等一系列的生
态效益"随着科学技术的飞速进步#经济的快速发展和环境问题的日渐突出!森林在国土安
全#生态环境和人类本身生存中的重要性和不可替代性已被世人所公认"
进入"&
世纪以来!林业与其他行业一样!无论在理论上还是在技术上!都发生了翻天覆地
的变化"过去的知识#理念和技术已经不能很好地适应现代林业的生产要求!急需要提供一些
新的教材和资料!以满足现代林业工作者对新知识#新技术的需求"安徽农业大学和安徽省林
业厅为了适应林业新形势的需要!组织了一批林学专家编写了本教材"
与其他教材相比!本教材有以下几大特色)一是考虑到目前林业生产已由行业办林业走向
社会办林业的重大历史转变!而非林业专业人员从事林业生产时缺少对林业基础理论知识和
技术体系的全面了解!因此!本教材集林业基础理论与应用技术于一体!内容几乎覆盖林学专
业所有学科&二是重视对一些乡土树种的介绍!如枫香#楸树等&三是针对人们对城市环境愈来
愈关注!所以将园林树木纳入到本教材内容!如香樟#国槐#柏类#广玉兰等&四是对政府近期大
力推动发展的能源树种进行了初步介绍!如黄连木#油桐等"
本教材共由两大部分构成"第一部分为林学的基础知识!包括森林生态#良种壮苗#森林
营造#森林资源经营管理等内容&第二部分是林业技术与方法!包括主要树种栽培技术#森林保
护#林业生态工程建设等"
本教材由程鹏和束庆龙任主编!负责教材内容体系的设计#制定大纲#统稿和定稿等工作"
各位编委均参加了大纲的讨论!并提出了宝贵意见"教材各部分编写分工为)第一章#第二十
章由程鹏编写&第二至四章由刘桂华#周文芳#高健编写&第五章由项艳编写&第六至七章由傅
松玲编写&第八章#第九章#第十三章由徐小牛#李拥军#刘西军编写&第十至十二章由黄庆丰#
孙成栋编写&第十五章由张良富编写&第十六章由刘盛全编写&第十七章由束庆龙#张鑫编写&
第十八章由丁玉州编写&第十九章由周乐#侯成林编写"
因本教材涉及学科范围广泛!加之林业科学技术发展迅速!新概念#新技术不断涌现!在编
写过程中错误或不确切之处在所难免!恳请批评指正"
编!
者
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年'
月
第一章!
现代林业概论
森林是陆地生态系统的主体!也是人类文明诞生的摇篮"在人类文明进步的历史长河中!
森林始终发挥着无可替代的重要作用"林业的主要任务就是培育保护和合理开发利用森林资
源!林业是一个十分古老的传统行业!历史上可以追溯到上古时期"从有巢氏的,昼拾橡栗#暮
栖木上-!到燧人氏的,钻木取火-&从构木为巢!到蔡伦造纸!中华民族文明进步的每一个脚印!
都与森林及其开发利用有着千丝万缕的联系"当前人类正面临着前所未有的生态危机和生存
危机"作为林业工作者!我们需要从人类文明发展的历史进程中!认识林业在经济社会的地位
和作用!深刻地认识到我们肩负的神圣使命!从而自觉地担负起振兴和发展林业的光荣任务"
第一节!
林业的地位和作用
森林为人类衣#食#住#行提供丰富多样的森林产品!并且为人类提供了赖以生存的生态环
境&过去我们常常把森林作为一种普通的自然资源!把林业作为一个以木材生产为主的产业!
在此基础上衍生出林业,大木头-经济!毫无节制地开发森林资源!严重破坏生态环境!产生了
水土流失#土地荒漠化#大气污染#温室效应等现象!导致洪涝#干旱#沙尘暴等自然灾害频繁发
生"人类需要在对过去行为的反思中重新认识森林"随着人类文明的进步和科学发展!对于
森林与人类生存#生活和生产之间关系的理解在不断地深化!林业的内涵也在不断地扩展!在
经济社会发展中地位和作用显得更加突出!归纳起来主要有以下方面"
$
&
%林业是生态建设的主体!承担着维护生态平衡#保障经济社会可持续发展的重要任
务"森林是自然界功能最完整的资源库#生物库#基因库#蓄水库#贮碳库#能源库"森林的生
态效益是指在森林生态系统及影响所及范围内!森林环境对人类社会有益的全部效用"森林
生态效益是反映在很多方面的!主要包括)
#
贮碳效益"森林是地球最大的贮碳库!在维持地
球碳循环中发挥着十分重要的作用"由于工业化带来的大量能源消耗!排放二氧化碳!导致大
气中二氧化碳浓度不断上升!形成,温室效应-!全球气温升高!这是当今人类社会所面临的最
严峻的挑战"解决这一问题!一方面要求世界各国尤其是发达国家!节能减排&而另一方面则
要保护和培育森林!充分发挥森林的固碳作用"据测算!森林每生产&
吨干物质!可以吸收二
氧化碳&!/.
吨"
$
释放氧气"森林在吸收二氧化碳的同时释放氧气!森林每生产&
吨干物
质!可以释放氧气&!"
吨"
'
涵养水源"森林可以有效地拦截和储存降水!并通过湿润土壤
和补给地下水维持水分的有效循环"形象地说!森林生态系统就像无形水库!水多可以贮蓄!
水少可以释放"据测算!有林地比无林地每公顷$
4?
"
%多蓄水.##
立方米!三千多公顷林地就
相当于&##
万立方米的水库"
(
防止水土流失"由于我国人口众多以及其他历史原因!毁林
开荒#滥垦滥种的现象十分普遍!导致大面积的水土流失!是造成土地荒漠化和水旱灾害频繁
发生的重要原因!也对各种水利设施的安全使用造成严重威胁"森林可以有效地减少降水对
地面的冲击!减少地表径流!从而有效控制水土流失"因此!治水先治山!治山必兴林!这也是
历史的教训与经验"
)
防风固沙"风沙已成为危及人类生存最严重的自然灾害之一!我国是
风沙危害比较严重的国家!目前北方地区的沙尘暴越来越频繁!已引起了全社会的关注"种树
种草#保护植被是治理风沙的根本措施"
*
生物多样性保护"森林为各种陆地野生动植物的
繁衍提供了有效的保护&如果缺少森林中生物基因的补充!现在世界上很多农作物$如水稻#棉
花等%早已灭绝"今后人类社会的发展包括自身的生存#各种疾病的威胁!仍然需要来自森林
的生物基因保护"有专家认为!
"&
世纪是生物基因时代!参与世界范围内的竞争!我国最大的
优势在于拥有丰富的物种基因"保护森林和生物多样性!是维系将来参与国际竞争和发展的
重要战略措施"除此之外!森林还具有净化空气#游憩保健#消除噪音#能源贮存等生态效能"
关于森林生态效益的经济评价值!日本的研究人员认为占森林总效益的+/A
!而木材产值仅
占2A
&美国的研究结果表明!森林生态效益经济评价值和木材产值分别占森林总效益的+#A
和&#A
"有理由相信!随着科学技术的发展和生态危机的加剧!森林的许多其他生态保护功
能还将不断被发现出来!人们对森林生态保护效益的理解将更加全面#更为深刻"
$
"
%林业是社会公益事业!承担着促进人类社会文明进步的神圣使命"当今世界!面对日
益严重的环境恶化和生态危机!人们不得不对以牺牲森林资源和破坏环境为代价的经济发展
模式进行深刻的反思"回顾人类社会的发展历史!由于砍伐森林!导致生态破坏#环境恶化!以
致文明衰退的例子很多"恩格斯在.自然辩证法/中曾经指出),美索不达米亚#希腊#小亚细亚
以及其他各地的居民!为了想得到耕地!把森林砍完了!但他们做梦都没有想到!这些地方今天
竟因此成为了荒芜之地"-从中华文明的发展历史来看!森林破坏导致生态恶化的教训也极为
深刻"黄土高原是中华文明的发源地!三千多年以前!那里是林木蔽天#草木丰盛"秦始皇统
一中国之后!大兴土木!修筑宫殿!,蜀山兀#阿房出-!砍伐了大量的树木!以后又历经战乱和各
朝各代的破坏!森林资源损失殆尽!环境随之恶化!由此导致中华文明的重心向东南方向转移!
由黄河流域转移到长江流域"从古代文明到农业文明!进而到现在的工业文明!发达的林业已
成为社会文明#民族昌盛和国家繁荣的重要标志"随着经济发展和生活水平的不断提高!人们
对生存环境的要求也越来越高&不仅要追求丰富的食物#宽敞的居所以及科技发展所带来的种
种物质享受!还需要享受到美好的环境!享受自然!享受森林带来的清新空气#蓝天白云"崇尚
和回归自然!爱林护绿已经成为新的社会时尚"人类将会更加重视人居环境和生态质量!绿色
文明将成为新的时代潮流"
$
.
%林业是国民经济的基础产业!承担着满足人们物质生活和促进经济发展的重要职责"
人类从远古时期就开发利用森林资源以满足人类的多种物质需求"马克思曾深刻地指出!满
足人类一切物质需求的各种活动!都与破坏森林资源有关"这充分说明了森林提供的木材及
其林副产品在人类日常生活中的重要作用"据有关专家不完全统计!目前森林开发利用产品
已达到&&##
多种!广泛涉及到人们生活生产的各个领域"林业过去一直是国民经济的重要组
成部分!虽然随着大量新兴产业的不断崛起!林业在国民经济中所占比例呈下降趋势!但林业
在国民经济中尤其是农村经济中占有十分重要的位置"首先!林业是农村经济最有潜力的增
长点"我国目前已由过去的短缺经济进入了过剩经济!绝大多数产品都不同程度地出现了市
场饱和和生产过剩!产品的市场竞争日趋激烈&与此相反!以木材为主的绝大多数林产品!仍处
+
"
+
现代林业理论与应用
在短缺状态"随着人们回归自然意识的增强!林业产品的社会需求在不断扩大"其次!发展林
业是实现林农增收最现实的选择"林业属于传统产业!相对于其他新兴产业!具有资金投入较
少#技术要求不高的特点!广大农民都具有参与的条件和能力"林业发展惠及千家万户!对农
民脱贫致富具有十分普遍的意义"第三!发展林业是优化农村经济结构的有效途径"目前广
大农村的土地利用结构并不合理!从整体来讲!普遍存在着滥垦滥种的现象!过度消耗自然资
源!导致自然灾害频繁发生!在此基础上建立的以农为主的单一型经济模式!经济结构很不合
理!局部地区甚至出现了愈垦愈穷#愈穷愈垦的恶性循环"因此!必须按照宜农则农#宜林则
林#宜牧则牧的原则!科学合理地开发利用土地资源!大力发展林业!充分发挥林业的生态保护
作用!建立农林结合!农#林#牧#副#渔多业并举!相互促进#相得益彰的合理农村经济结构!实
现农村经济的可持续发展"第四!发展林业有利于农村经济的协调发展"林业是集第一#二#
三产业为一体的特殊产业!大力开展植树造林!培育和发展森林资源!以此为依托!综合开发利
用!对于促进农村商品化#工业化生产和城镇化建设都具有十分重要的意义"尤其是在工业化
初期!林业的资源优势为工业化发展提供了重要的条件"
第二节!
林业发展的趋势和现代林业理论
森林是地球生命演化进程中产生的宝贵自然资源!是属于全人类的共同财富"林业发展
大致经历了森林原始利用#木材过度利用#森林资源恢复发展等主要阶段!目前正在向森林多
功能利用和林业可持续发展方向迈进"研究和分析当今世界林业发展的趋势!能够使我们更
加清醒地认识林业发展的客观规律!从而更好地理解现代林业理论的本质"
一!世界林业的发展趋势
千百年来!在人类文明进步中森林资源遭受了无数次盲目的破坏!时至今日!在大自然无
情的报复与惩罚中人们开始警醒"
&++"
年!在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会
上!世界各国首脑签署了.
"&
世纪议程/#.关于森林问题的原则声明/!由此标志着森林问题已
引起全世界高度关注!世界林业已产生了重大的历史性变革!呈现出如下特点"
$
&
%全球森林资源破坏和持续减少导致生态环境恶化势头进一步加剧"从工业革命以
来!全球森林资源以从未有过的速度下降!平均每年减少约一千万公顷"即使是在联合国环境
与发展大会之后!森林资源减少的势头也并未真正得到有效的控制"随着生态意识不断增强!
从上世纪,#
年代以来!世界森林资源出现了两种不同的趋势!发展中国家的森林资源继续大
幅度下降!发达国家的森林资源出现了缓慢增加"但由于发展中国家森林资源下降的幅度远
远大于发达国家森林资源增加的幅度!世界范围内的森林资源总量仍在大幅度减少"尤为严
重的是!对于全球环境影响最大的热带雨林在不断大幅度减少"伴随森林资源减少!生态环境
恶化的势头进一步加剧!诸如全球气候变暖#物种灭绝和土地荒漠化等问题更加严重"从目前
森林资源的消长动态来看!在今后相当长的一段时期内!实现全球森林资源动态平衡和林业可
持续发展的目标仍十分艰巨"
+
.
+
第一章!
现代林业概论
$
"
%森林保护日益得到重视!发挥森林生态效益和社会效益成为共同追求的目标"随着
人们对森林功能认识的不断提高!特别是从联合国环境与发展大会之后!保护森林!发挥森林
生态效益!维护生态平衡已成为国际社会的共识"世界各国纷纷调整林业发展战略!突出了林
业在经济社会发展中的基础地位和生态建设中的主体作用!更加注重发挥林业的生态公益功
能!以适应国际社会和本国对林业发展及生态环境保护的要求"发达国家已普遍采取各种措
施全面加强森林保护!尤其是天然林保护!森林利用已由以采伐天然林为主向以采伐人工林转
变!由以工业利用向以生态效益为主发挥森林多种效益转变"
$
.
%大力开展植树造林!培育和发展森林成为林业的首要任务"世界范围内的人口#经济
增长!对生态#资源和环境的压力日益加重!全球森林资源特别是天然林资源的减少以及森林
资源质量不断的下降!已引起了国际社会的普遍关注"保持森林资源的消长平衡!成为世界各
国林业发展的共同战略目标"植树造林既被作为增加木材及林产品产量的经济行为!也被作
为恢复森林植被#改善生态环境的公益事业"各国政府都采取了相应的政策措施!鼓励开展植
树造林!积极发展人工林!加快培育后备森林资源"我国是世界上人工造林和保存面积最大的
国家!通过大力营造人工商品林和防护林!实现了森林资源的有效增长"
$
2
%林业社会化需求呈多样化!生产供需矛盾更加突出"随着经济发展和生活水平的不
断提高!林业产业已由过去木材生产为主转为满足人们的多种需求!林业产业领域在不断扩
大"从总体上讲!木材及其他传统林产品总量不断增加!加工产品所占比重越来越大!但仍然
不能满足日益增长的市场需求"森林旅游#森林食品#园林花卉#城市林业等新兴产业不断崛
起!更加剧了林业供求关系的矛盾"此外!许多发达国家从保护自身环境的利益出发!对利用
森林资源的林产品进行了出口限制"在今后相当长的时期内!林业的供需矛盾仍将十分突出"
$
3
%林业科技含量不断提高!高新技术在林业中的应用日益广泛"科学技术是推动经济
社会发展的强大动力!应对日益加剧的生态危机#保护森林资源和加快林业发展的根本出路同
样需要依靠科技进步"以生物技术#信息技术和新材料技术为标志的高新科技成果!目前已广
泛应用于林木育种#造林育林#有害生物防治#森林防火#野生动植物保护以及森林资源开发利
用等林业生产中的各个方面!有力地促进了林业的科技进步!极大地提高了林业生产效益!包
括经济效益#生态效益和社会效益"
二!现代林业理论基础的基本内涵
林业理论是来自于实践的经验总结!并用于指导林业实践"在林业悠久的生产历史和长
期的实践中!有着惨痛的经验教训"与此同时!林业的生产管理者和科学研究工作者在实践中
也提出很多有关森林培育与利用的理论!在此基础上产生了以林业可持续经营为核心的现代
林业理论!不仅为指导林业健康发展提供了科学保障!也对经济社会可持续发展理论的形成做
出了突出贡献"
从&,
世纪工业革命之后!在欧洲!林业进入了商品化生产阶段!人们开始大量砍伐森林"
为了保持森林资源的均衡利用!于是产生了欧洲的近代林业理论"
&,
世纪末!德国林学家提
出了,森林永续利用原则-!
&+
世纪初又提出了法正林学说!形成了完整的森林经理学"以森
林永续利用的经营思想为核心!奠定了近代林业理论的基础!在此后的近"##
年时间内形成了
广泛的影响"
+
2
+
现代林业理论与应用
森林永续利用原则主要是基于森林的木材产出!核心是森林的年采伐量与年生长量之间
的平衡"客观上这一理论的形成对森林保护和科学经营产生了促进作用&但忽视了森林的生
态效益和社会效益!有很大的局限性"为此!
&,/$
年德国林学家哈根提出了被誉为经典的,森
林效益永续经营理论-"继哈根之后!恩特雷于&+#3
年又提出了森林多效益理论!其指导思想
不再局限于生产木材和林副产品!同时还考虑森林保持水土#改善环境#保护野生动植物资源
以及游憩#娱乐等功能"这一理论为现代林业理论奠定了基础"此后!以西方发达国家为主!
相继产生了很多不同的森林经营学说和理论!进一步丰富了现代林业理论的内涵"如德国的
,近自然林业理论-!法国的,木材培育理论-!美国的,新林业理论-#,森林生态系统经营理论-#
,健康森林理论-!新西兰的,林业分类经营理论-等"
分析和总结林业理论研究的成果!可以看出!现代林业理论的探究也是人类对森林认知不
断深化的过程!森林生态效益和社会效益得到了越来越高的重视"虽然现在世界上对现代林
业理论还没有统一的定义"但根据目前的认识水平!现代林业理论至少体现出以下特征和基
本内涵)
$
&
%现代林业的基本概念"现代林业是科学发展的林业&以人为本#全面协调可持续发展
的林业&体现现代社会主要特征!具有较高生产力发展水平!能够最大限度拓展林业多种功能!
满足社会多样化需求的林业"
$
"
%现代林业的总体要求"用现代发展理念引领林业!用多目标经营做大林业!用现代科
学技术提升林业!用现代物质条件装备林业!用现代信息手段管理林业!用现代市场机制发展
林业!用现代法律制度保障林业!用扩大对外开放拓展林业!用培育新型务林人推进林业!努力
提高林业科学化#机械化和信息化水平!提高林地产出率#资源利用率和劳动生产力!提高林业
发展的质量#素质和效益"
$
.
%现代林业发展的目标和任务"立足服务于经济社会发展的要求!现代林业发展的目
标和任务可简单地归纳为建设三大体系)
#
完善的林业生态体系"通过培育和发展森林资
源!着力保护和建设好森林生态系统#荒漠生态系统#湿地生态系统!在农田生态系统#草原生
态系统#城市生态系统等的循环发展中!充分发挥林业的基础性作用!努力构建布局科学#结构
合理#功能协调#效益显著的林业生态体系"
$
发达的林业产业体系"切实加强第一产业!全
面提升第二产业!大力发展第三产业!不断培育新的增长点!积极转变增长方式!努力构建门类
齐全#优质高效#竞争有序#充满活力的林业产业体系"
'
繁荣的生态文化体系"普及生态知
识!宣传生态典型!增强生态意识!繁荣生态文化!树立生态道德!弘扬生态文明!倡导人与自然
和谐的重要价值观!努力构建主题突出#内容丰富#贴近生活#富有感染力的生态文化体系"
$
2
%现代林业建设的基本原则"全面推进现代林业建设!要注意把握2
条基本原则)
#
生
态优先原则"坚持实施以生态建设为主的林业发展战略!把更多更好的生态产品奉献给人民"
$
以人为本原则"既要立足林业服务于社会!把满足社会多种需求作为林业建设的出发点和
落脚点!也要以全社会共同参与和支持为前提!广泛地参与国际交流与合作!推进林业融入全
球经济一体化进程"
'
可持续发展原则"林业的发展必须以不超越资源与环境的承载力为
前提!既要满足当代人的需求又不危及后代人满足其需求"要确保森林资源稳定增长和质量
提高!进入良性循环"
(
综合协调发展原则"坚持林业资源#环境和产业协调发展!生态效
益#经济效益和社会效益高度统一!并随着社会需求的增长而不断提高"
+
3
+
第一章!
现代林业概论
第三节!
用现代林业理论指导林业实践
理论是实践经验的总结!并反过来用于指导实践"下面以安徽林业为例!谈谈现代林业理
论中林业实践中的运用"
安徽省属于我国南方集体林区的重点省份!全省林业用地2&"
万公顷!约占国土总面积的
三分之一!自然条件比较优越!动植物资源十分丰富!林业发展有良好基础"林业在经济社会
发展中占有十分重要的位置"
一!安徽林业的发展历程
历史上安徽森林资源十分丰富!生态良好#环境优美!丰富的森林资源为文明进步和经济
社会发展作出了突出贡献"安徽林业生产的传统和历史悠久!林业产品种类繁多!如徽杉#亳
桐#舒席#蜜枣#绿茶#酥梨等!都曾列为贡品!深受人们喜爱!享誉天下!名播四海"明清时代!
徽州商人正是依靠把皖南山区的木#竹及其他林特产品带到全国各地经商致富的!素有,无徽
不成镇#无徽不成商-之说!因而皖南山区经济空前繁荣"但历经战乱和各种人为因素的破坏!
安徽森林资源遭受了极大的破坏"到新中国建国初期!全省森林覆盖率不足&#A
!尤其是淮
北平原和江淮地区!赤地千里!已经很难找到一片像样的林子"
新中国成立之后!党和国家高度重视植树造林和国土绿化!但林业虽有发展!更有曲折"
尤其是建国初期的,大跃进-和十年,文革-!全省森林资源遭受了新的劫难"从改革开放以来!
林业建设逐步走上健康发展的轨道!尤其是从上世纪+#
年代初期!全省相继组织实施,五八-
造林绿化规划!开展林业,二次创业-!建设万里绿色长廊!以及实施世界银行林业贷款#德国政
府援助等一系列林业外资项目!并组织实施速生丰产林#退耕还林#长江和淮河防护林#治沙造
林等国家林业重点建设工程!通过广泛开展造林绿化!加快森林资源培育!加强森林资源保护!
大力发展林业产业!林业建设取得了显著成就"
&++2
年全省实现了消灭宜林荒山荒地!
&++$
年实现全省基本绿化!安徽省森林资源呈现稳步增长态势"目前安徽省有林地总面积达到
22#!.3
万公顷!其中森林面积./#!#$
万公顷!森林覆盖率"/!#/A
!林木总蓄积量超过&!/.
亿多立方米"
二!当前林业存在的主要问题和今后的任务
安徽林业和生态建设的现状!与经济社会发展的需要相比!与人们改善生态环境的愿望相
比!与林业可持续发展的要求相比!都存在着很大的差距"在经济社会发展中!人口#资源与环
境之间的矛盾十分突出!加之安徽地处南北过渡地带!气候变异较大!生态环境比较脆弱!自然
灾害频繁!基本省情赋予了林业特别是生态建设更加繁重的任务"当前林业和生态建设中存
在的主要问题是)
$
&
%森林资源总量不足的矛盾十分突出"全省有林地人均占有面积仅#!#3"4?
"
!不足全
+
/
+
现代林业理论与应用
国水平的&
'
"
&人均占有蓄积&!+/?
.
!仅是全国的&
'
3
"森林资源单位蓄积仅为
.3!3?
.
'
4?
"
!仅为全国平均水平,.!.?
.
'
4?
"的2"!2A
!相当于世界水平&&/?
.
'
4?
"的
.#!/A
"
$
"
%森林结构不尽合理#树种单一!林业综合效益亟待提高"存在着人工林多$约占有林
地的33!+A
%#针叶林多$约占林分面积的/"!"A
!蓄积的3$!,A
%#中幼林多$约占林分面积
近+#A
%"现有林分中针阔叶林的面积#蓄积比约为针/
阔2
"针叶树中主要为马尾松和杉
木!其面积占林分面积的3&A
!阔叶树则以杨树为主"根据省森林资源连续清查结果表明!阔
叶林存在逐年减少的趋势"如省森林资源连续清查第二次复查$
&+,2
%结果的阔叶林面积#蓄
积分别占林分面积#蓄积的2#!$A
和33!.A
&而省森林资源连续清查第五次复查$
&+++
%结果
的阔叶林面积#蓄积分别占林分面积#蓄积的.$!+A
和2"!"A
"此外!林分中幼林和近成过熟
林的面积比为,,B&"
!蓄积比为+#B&#
!林分低龄化十分突出!可伐资源极为贫乏"人工林与
天然林的面积比为3/B22
!蓄积比为2,B3"
"由于林种树结构不合理!严重制约了林业综合
效益的发挥"
$
.
%森林区域分布不均山区多!丘陵平原区少"据有关专家研究!在一个国家或一个地区
内!当森林覆盖率达到.#A
且分布均匀#景观异质!则被认为该区域内生态系统最为稳定!生
态环境最为优良"安徽省从总体上受自然地理条件的控制!森林的地域分布极不均衡!大量森
林资源集中在大别山区和皖南山区!江淮丘陵#淮北平原和沿江平原区森林资源相对较少!林
业与生态建设距离区域协调发展存在着很大的差距"
$
2
%林业科技含量不高#林业生产力水平偏低"安徽省森林资源年生长量为&!&3@
&#
$
?
.
!单位面积年生长量仅为.!2$?
.
'
4?
"
!与安徽适宜林木生长的自然条件很不相称"森
林的生长量水平直接反映出林业科技水平"另外!全省林业社会劳动生产力水平不高!主要表
现在林业粗放经营#科技含量偏低#林产品深度加工不够及林木综合利用率不高等方面"
当前党和国家高度重视林业!社会各界热切关注林业!安徽林业面临着新的机遇和挑战"
在新形势下!林业发展要突出更好地适应经济社会发展的需要!更好地发挥林业的生态#经济
和社会三大效益!满足人们不断增长的对林业多种需求"根据当前安徽林业发展的现状!按照
林业可持续发展的要求!应进一步明确林业在生态建设中的主体地位!加快林业发展"
$
&
%要大力开展植树造林!加快国土绿化步伐"要广泛动员和组织全社会力量参与造林
绿化!加速培育森林资源!确保森林资源的有效增长"应坚持从生态治理与环境建设的需要出
发!按照宜农则农#宜林则林和宜牧则牧的原则!把发展林业与农业结构调整结合起来!与稳固
农业基础结合起来!与改善人居和投资环境结合起来!与生态治理结合起来!进一步拓展植树
造林和林业发展空间!力争早日实现人与自然和谐相处#生产发展#生活富裕#生态良好的宏伟
目标"
$
"
%要全面开展森林经营!提高林业综合效益"提高林业的生态#经济和社会三大效益!
既需要有森林资源的数量保证!更需要森林资源的质量保证!尤其是安徽省实现了基本绿化的
目标之后!农林争地的矛盾十分突出!造林绿化的空间受到了很大限制!培育和发展森林资源!
要由外延扩大为主转向以内涵提高为主"一方面!要优化林种结构!适应经济社会发展对林业
的要求!按照生态保护的需要!大幅度地提高防护林的比重&另一方面!要按照健康森林的要
求!以及适地适树的原则!大力发展混交林#复层林和异龄林!发展乡土树种!从优化林种和树
种结构两方面入手!加强森林经营!提高森林质量和效益"
+
$
+
第一章!
现代林业概论
$
.
%要加强森林资源保护与管理!确保森林资源安全"林业有害生物防治#森林防火和防
止乱砍滥伐$简称林业,三防-%是确保森林资源安全的重要措施!也是实现森林资源有效增长
和林业可持续发展的根本保证"要坚持预防为主#综合防治的原则!加快建立森林资源安全预
防体系!健全森林灾害监测网络和报告制度!制定林业灾害应急预案!并认真组织实施!落实防
治措施"要坚持依法治林!加大林业执法力度!做到有法必依#执法必严!严格森林和野生动植
物资源保护管理!严厉打击乱砍滥伐林木#乱垦滥占林地#乱捕滥猎野生动物等违法犯罪行为"
同时!要加强林业法制教育和生态道德教育!倡导生态文明!努力创造爱林护绿的社会氛围"
$
2
%要大力发展林业产业!增强林业自身活力"要积极推进林业传统产业向现代产业转
变!树立新的林业资源观和产业发展观!努力适应社会发展和市场需求的形势变化要求!优化
林业资源配置!加快形成以森林资源培育为基础#以精深加工为带动#以科技进步为支撑的林
业产业发展新格局"要全面开发林业的多种资源!提高资源利用效率!突出开发林业的非木质
资源!重点发展经果林#生态旅游#园林花卉#森林食品#野生动植物养殖繁育等新兴产业!充分
发挥林业在农村和山区经济中的支柱作用"
$
3
%要推动林业科技进步!提高林业生产力水平"解决生态危机和林业发展最终是要依
靠科学技术!必须大力加强林业科学基础研究#应用研究和高新技术开发"要针对当前影响和
制约林业发展的难点问题!如林木良种选育#困难地造林绿化技术#重大林业有害生物防治技
术#林火控制和扑救技术等!组织开展科研攻关!加强林业科技推广"尤其重要的是!要牢固树
立生态保护优先意识!强化林业可持续发展观念!积极应用现代新技术#新材料!改进林业的传
统生产方式!实现林业的健康#快速和持续发展"
$
/
%要适应形势发展的要求!加快林业管理体系建设"随着我国经济体制改革不断引向
深入!必须按照现代管理和林业发展的要求!加快建立适应市场经济发展要求的林业管理服务
体系!加强林业队伍的能力建设!提高服务水平!为林业健康发展提供强有力的支撑"适应政
府管理职能与方式的转变!必须强化三大保障体系建设"首先要加快建立种苗基础保障体系
建设"以国有苗圃为主!实施品种更新工程!建立林木采种和良种繁育基地!加强种质资源保
护和基础设施建设!努力实现林木种苗生产,管理科学化#育苗良种化#苗木质量标准化#生产
现代化-的目标!为国土绿化和林业发展提供充足的良种壮苗"其次加快森林资源保护管理体
系建设"围绕林地保护管理#林木采伐限额管理#野生动植物资源管理#湿地保护管理#森林公
园保护管理和古树名木保护管理等!以及森林防火#林业有害生物防治!要全面引入现代管理
技术!建立健全管理制度!提高管理水平"再次!要加强科技支撑体系建设"重点是加快林业
科技创新和科技产业化步伐!积极推进林业科技体制改革!通过科技创新#机制创新和制度创
新!逐步建立适应市场经济和林业科技自身规律的新型体制和运行机制"
+
,
+
现代林业理论与应用
第二章!
森林与环境
第一节!
森林的概念
一!森林的概念
!!
归纳众多的森林定义!可以给森林作如下的概括)森林是以乔木树种为主体!具有一定面
积$空间%和密度$结构%!同时包括其他生物在内受环境的制约并影响环境的一种特殊的生态
系统"理解森林的定义!要从以下几方面入手)森林是乔木为主体的生物群落!必须具有一定
的面积和乔木密度!这是保证特定的森林环境形成和塑造林木的基础&森林是一种独特的生态
系统!是受环境制约并影响环境的具有自身的特征结构和特征功能的有机体系"
二!森林的植物组成
从经典的林业生产#林业经济和最直观的意义上讲!森林中最被人们所关注的是森林植物
部分"除乔木树种外!森林植物还包括很多其他植物"各种植物成分的组成#比例#数量结构
等都反映着森林的特点和作用"根据森林植物在林分中的层次位置和性质!可将森林植物组
成分为以下部分"
!一"林木
林木是指生长在林内达到林冠层的乔木树种总称"根据数量特征#经济价值#功能等方面
的差异!林木可分为以下几类)
&!
优势树种!
是指森林群落中数量最多的树种"它们决定着群落的结构#外貌!其他植
物的种类#数量#动物区系#演替特点和规律以及森林环境特点"
"!
主要树种!
是指人们经营的对象!又称目的树种!一般是指具有较高的经济价值!符合
人们特殊需要的树种"在人工林中!主要树种往往又是优势树种!但在天然林中!主要树种与
其他树种相比!不一定数量最多"
.!
次要树种!
也称非目的树种!是林分中不符合特定经营目的要求!经济价值低的树种"
值得注意的是次要树种并非一成不变!通常根据地区条件#市场需求等变化"
2!
伴生树种!
也称辅佐树种!是指伴随主要树种生长!促使主要树种干材通直!抑制其萌
条和侧枝生长!或在防风林带中增加林冠层厚度和紧密度的树种"
3!
先锋树种!
是指首先占据在生态环境恶劣的立地上的树种"在原生裸地和某些迹地
上!光照强#温差大#土层薄#水分贫乏!通过先锋树种的改造!生态环境逐渐趋向中生化!为后
来的树种创造较适宜的生境条件"
值得区别的是林木和孤立木!它们之间通常存在着如表"!&
所示的差异"
表$!(
!
林木和孤立木特征对比
特征比较 林木 孤立木
生长环境 森林环境 非森林环境
干!!
形 通直饱满 弯曲尖削
枝下高度 高 低
结实成熟 晚 早
根系 不发达 发达
冠幅 小 大
!二"下木
指林内的灌木和小乔木的总称"下木高度一般不超过成熟林分平均高的一半!这里的小
乔木是指那些在生物学特性上属于乔木类型!但由于所在的生态条件不利于其生长!因此!高
度始终不超过成熟林分平均高的一半!所以被纳入下木类"下木的数量和种类因地理位置和
建群种不同而不同"
!三"幼树幼苗
指林木和侵入的其他乔木树种的后代"通常把小于&
年的树种$阔叶树#速生树种%或小
于两年的树种$针叶树#慢生树种%称为幼苗&
&
年以上的阔叶树#速生树种或两年以上的针叶
树#慢生树种!未达林分平均高一半者!称为幼树"幼苗尤其幼树往往在较大程度上决定着森
林的发展方向#林分质量和人们应该采取的经营措施"
!四"活地被物
是林内的草本#苔藓!以及匍匐状的小灌木等组成的植物层"活地被物受地理位置#林分
中林木层和下木层的结构状况等因素的影响和制约"活地被物中!往往存在经济价值较高的
种类!如人参#天麻#三七等均生长在林下!生产上应因地制宜!开发#保护和积极利用这些
植物"
!五"层间植物
也叫层外植物!是林内没有固定高度的植物成分"如藤本植物#附生植物#寄生植物等"
在湿热的气候条件下!往往层间植物发达"
以上3
个组成部分通常在发育完整#结构复杂的林分中同时存在"在水热资源贫乏!土壤
贫瘠的生境中往往只存在其中的几个组成部分!但一般认为!林木部分是目前定义下的森林所
必须具有的组成成分"
三!林分及其内部特征
!一"林分的概念
林分是指内部特征相同!与其周围有明显区别的一片具体的森林地段"
!二"林分的内部特征
任何一个林区!都是由一个个林分组成的"森林是一个较抽象的概念!林分是一个具体的
森林地段!区别林分之间的差异!是通过下列内部特征来实现的"
&!
组成!
组成是指林分内乔木种数及每种乔木所占的比例"通常以十分法表示!如
3
杉3
栓表示该林分由杉木和栓皮栎两个乔木树种组成!并且在数量上各占一半"当某一树种在
+
#&
+
现代林业理论与应用
"A
+
3A
时!用,
C
-表示!在"A
以下时用,
D
-表示!如,
杉"
湿C
栎D
喜"由一个乔木树种组成
的林分叫单纯林!由两个或两个以上乔木树种组成的林分叫混交林"单纯林多半是在生境较
差的条件下形成的天然林或人工林!混交林通常是在生境较好的条件下形成的天然林或人
工林"
"!
林相!
乔木层的层次状况叫林相"只有一个林冠层的林分叫单层林!如人工纯林"有
两个或两个以上林冠层的林分叫复层林!如天然林和某些人工混交林"林冠层次不清!上下连
接构成垂直郁闭的林分叫连层林!如热带雨林"
.!
林龄!
反映林分的年龄和林分中林木的年龄结构状况叫林龄"表示林分的年龄通常
用龄级!龄级是根据不同的年龄阶段划分的年龄等级"不同树种#龄级的长短不同!龄级的长
短主要是根据树种的生长速度和寿命确定的"生长慢#寿命长的树种!如云杉#红松等"#
年为
一个龄级&生长速度中等的树种!如马尾松等&#
年为一个龄级&生长迅速的树种!如泡桐#杨
树#杉木3
年为一个龄级&毛竹一般&
+
"
年为一个龄级"龄级自幼林起!用!
#
"
#
%
**表
示"林分年龄不同!林木的生物学#生态学特性不同!通常也可用下列等级表示林分年龄)幼龄
林!中龄林!近熟林!成熟林!过熟林"
林分内林木之间的年龄相同或者彼此之间的差异不超过一个龄级!叫同龄林&彼此之间的
年龄差异超过一个龄级叫异龄林"同龄林多为人工林!异龄林多为天然林"
2!
起源!
起源是指林分的形成方式和动力"根据林分的形成方式$繁殖方式%分为实生
林和萌生林&根据林分形成的动力来源分为人工林和天然林"根据林分形成的方式和动力组
合可分为人工实生林!人工萌生林&天然实生林!天然萌生林"起源不同!林分的生长发育特点
也不同!经营目的和措施也存在差异"
3!
密度!郁闭度!疏密度!
三者之间的内容和表示方法如下)密度是单位面积上的株数!
用株'公顷$株'4?
"
%表示"郁闭度是林冠投影面积与林地面积之比!用#
+
&!#
表示!郁闭度
反映林冠的闭合程度!在较大程度上决定着林分的外貌特征和生产力水平"疏密度是林分的
胸高断面积与标准林分胸高断面积之比"疏密度用#
+
&!#
表示!标准林分的疏密度是现实林
分生产力和经营水平高低的反映"标准林分是指某一树种在一定年龄#一定立地条件下最大
限度地利用了所占空间的林分!其疏密度定为,
&!#
-"
/!
地位级和立地指数!
两者反映的本质问题是一致的!都是衡量林分生产力和立地条件
$综合生态环境%的高低"地位级用林分平均高和林龄两指标确定&立地指数用林分中优势木
高和林龄两指标确定"
$!
林型!
是同一林学条件和立地条件下林分的总体!也是林业上根据林分的自然综合性
状而划分的森林分类单位!在相同的经济条件下!其经营措施也应该相同"
第二节!
环境的概念
一!生态环境的概念
!!
有人说),环境即非我的存在"-也就是说除所指的客体外!周围存在的一切因素!都称为该
客体的环境"
+
&&
+
第二章!
森林与环境
环境中的每个因素都称为环境因子"凡对生物的一切生命现象有影响的环境因子称为生
态因子!所有生态因子的总和称为生态环境"在林业上!通常所提到的立地条件!实际上就是
生态环境的同义语"
二!生态环境的分类
生态环境包括很多因子!它可以被分为下面两类"
!一"自然生态环境
自然生态环境主要有)
&!
气候因子!
包括光照#温度#湿度#大气等"
"!
土壤因子!
指土壤的物理性质#化学性质和生物性质等"
.!
地形因子!
包括海拔高度#坡向#坡位#坡度#坡形等"
2!
生物因子!
包括动物#植物及微生物的总体状况"
!二"人为生态环境
人类自觉和不自觉的社会活动都影响生物#森林及其环境"
第三节!
森林植物与环境的关系
一!森林与光
!一"光与树木的光合作用和形态结构的关系
&!
森林植物的光合作用!
绿色植物吸收太阳光能!同化二氧化碳和水!制造有机物质并
释放氧气的过程!称为光合作用"森林植物的生长发育等生理现象所需要的物质和能量大都
来自光合产物!因此光合作用速率高低对森林植物的影响非常大"
影响光合速率的因素很多!其中光谱成分#光强#光照时数长短等是较为重要的因子"一
般来说!低光照时!光合速率较低!在一定范围内!光照越强!光合速率越高"当植物进行光合
作用时吸收二氧化碳量与同时呼吸所释放二氧化碳量相等时的光照强度叫光的补偿点"在补
偿点以上!随着光照增强!光合速率也随之提高!超过一定的光强!光合速率不随光强增强而提
高!甚至下降!当光合速率达最大值时的光强叫光的饱和点"
光的补偿点和饱和点在林业生产上有重要的实际意义!它们受到以下因子的影响"
$
&
%植物类型)不同类型的植物!光补偿点和饱和点不同!如阳性树种高于耐阴性树种"
$
"
%同化器官部位)同一株植物!叶着生位置不同!补偿点和饱和点不同"通常情况下!着
生于树冠上部和外部的阳生叶光补偿点和饱和点高于着生于树冠内部和下部的阴生叶"
$
.
%环境条件)生态环境不同!森林植物的光补偿点和饱和点也不同"如二氧化碳浓度#
温度#水分#土壤养分等都影响光补偿点和饱和点"
"!
树木的形态结构!
光对树木形态的影响也很明显!光照条件不同!树木在形态上表现
以下的差异"
$
&
%叶)叶是直接受光器官!不同光照下具有不同形态的叶子!着生于树冠上部或外部的
+
"&
+
现代林业理论与应用
叶子由于光照强!通常叫阳生叶!着生于树冠内部或下部的叶子叫阴生叶"阳生叶通常小而
厚!质地较硬!叶脉发达稠密!栅栏组织发达!蜡质层或角质层厚&阴生叶通常大而薄!质地柔
软!叶脉稀少!海绵组织发达"
$
"
%树冠树干)全光或强光下!树冠庞大!树干尖削度大&弱光下!树冠狭小!树干细长而圆
满"单方向的光照常常使树木偏冠!树干偏斜#扭曲"
$
.
%根系)根系受光照的影响较大!在充足的光照下!苗木及树木根系发达!根'茎比值大!
弱光下!苗木及树木根系不发达!这也是有些下木和林下的幼苗幼树死亡的原因之一"
!二"树种的耐阴性
&!
耐阴性的概念及树种类型!
树种的耐阴性是指其忍耐庇荫的能力"根据树种耐阴程
度的差异!可把树种分为.
类"
$
&
%阳性树种)只能在全光下才能正常生长发育和更新的树种"如马尾松#黄山松#杨属#
柳属#刺槐#枫杨#水杉#臭椿#苦楝#黄连木等"
$
"
%阴性树种)能在林冠下或弱光下正常发育并完成更新的树种"如甜槠#三尖杉#云杉#
冷杉#铁杉等"
$
.
%中性树种)对光照的要求介于二者之间的树种"如杉木#毛竹#樟树#枫香#木荷#柳
杉#侧柏#圆柏等"
"!
影响耐阴性的因素!
树种的耐阴性通常受下列因子影响而变化"
$
&
%年龄)随着年龄增长!耐阴性逐渐减弱!尤其进入壮年期!耐阴性明显减弱"
$
"
%气候)同一树种在不同的气候条件下!耐阴性不同"在低纬度温暖湿润地区!往往耐
阴性较强&在高纬度或干旱地区往往耐阴性较弱"
$
.
%海拔)一般情况下!随着海拔高度的增加!树种的耐阴性减弱"
$
2
%土壤)一般情况下!同一树种生长在湿润肥沃的土壤里耐阴性较强!反之较弱"
通常情况下!气候和土壤适宜!树种耐阴性强!这是生态因子互补规律的体现"值得注意
的是林下幼树幼苗生长和存活状况!不仅与光照有关!往往与很多综合生态因子有关!不能一
概地把它们的生长情况归结到耐阴性问题上"
耐阴性问题在林业生产上具有很重要的实践意义!它贯穿在林业生产的整个环节!在播种
育苗#造林树种的选择#造林密度的设计#混交树种的搭配#抚育间伐的方式和时间#间伐强度
和次数#主伐更新方式等环节上!都应考虑树种的耐阴性问题"
!三"光能利用率及提高途径
光能利用率通常是指植物通过光合作用所同化的生物化学能与照射到相同面积#相同时
间内的太阳辐射能的比值"
一般的森林群落光能利用率只有#!3A
+
&!3A
$净生产量计%!这与理论上推算的数值相
距较大!因此!提高森林群落光能利用率潜力很大"一般来说!生产上提高光能利用率可从以
下途径入手"
&!
适地适树!
根据树种的生物学特性和生态学特性以及造林地的立地条件特点!选择适
宜的树种!充分发挥树种的生物学潜力和立地的物质能量潜力!最大限度地利用光照!如荒山
荒地应以阳性耐旱耐瘠的树种作为先锋树种"
"!
选择优良品种!
良种问题是提高光能利用率的内在问题!良种的指标应体现在净光合
强度高!光合时间长$包括一天#一年和一生寿命长短%!抗性强等方面"
+
.&
+
第二章!
森林与环境
.!
合理的林分结构!
主要是指适宜的造林密度&合理的树种搭配!如阳性树种与耐阴性
树种搭配!常绿与落叶!深根与浅根!针叶与阔叶树种搭配等&适宜的叶面积!在一定的范围内!
叶面积越大!光能利用率越高!但超过一定的叶面积!往往林冠内部和下部的叶处于光补偿点
以下!这些叶在群落中不仅不能积累物质和能量!相反会消耗其他叶所生产的物质和能量!因
此!必须在保证群落中所有叶处在光补偿点以上的前提下!充分增加群落的整体叶面积"
2!
适时间伐和主伐更新!
适时抚育间伐是维持群落合理结构的有效手段!群落的结构是
变化的!必须通过适时适度的间伐才能维持合理的结构"林木一生中的光合性能是有差异的!
从光能利用率的角度来讲!年平均生长量最大的一段时间是林木一生平均光能利用率最高的
时期!因此!为了提高光能利用率!生产实践中应根据经营目的等条件适时主伐更新!达到提高
光能利用率的目的"
3!
改善土壤条件!
改善土壤条件是维持和提高林地地力的有效途径之一"改善土壤条
件的方法和措施很多!如保持林地枯枝落叶归还土壤!采用适宜的树种组成以改善枯枝落叶的
质量!适宜的连作方式等"
/!
防治病虫害!
防治病虫害是减少森林群落的生物量消耗!保证林木最大限度发挥其生
物学潜力的有效措施之一"
如何提高光能利用率是林业生产中的关键核心问题!也是一个难题!需要深入研究"
二!森林与温度
!一"温度的时空变化规律
&!
温度的空间变化!
温度的空间变化通常指温度随纬度!经度!海拔及地形的不同而发
生的规律性变化"
$
&
%纬度)纬度决定一个地区太阳入射高度角的大小和昼夜长短"因此!纬度不同!太阳
辐射量则不同!随着纬度增高!太阳辐射量减少!温度逐渐降低"一般情况下!纬度每增高&E
$约&&&F?
%年均温度降低#!3G
+
#!+G
"因此!从极地到赤道可划分成不同的气候带!通常
我们所说的热带#亚热带#暖温带#温带#寒温带植被等!就是从纬度上所划分的不同气候带分
布的不同植被类型"
$
"
%经度$海陆分布%)经度不同!太阳辐射和热量平衡存在差异!大气#土壤水分等下垫面
性质不同!因此!温度状况存在一定差异!主要表现在极端温度和温度分配上"在中国从东向
西!年温差和日温差逐渐增大!高纬度地区这种现象尤为明显"
$
.
%地形和海拔)地形对温度的影响主要是通过对季风的影响和对太阳辐射的影响"东
西走向的山脉!如天山#秦岭#南岭等!对季风影响十分明显!它们削弱冬季冷气流的南侵!阻挡
夏季暖湿气流北上!是气温和湿度在纬度变化不大的南北坡上而有明显差异的重要原因之一"
此外!坡向不同!接受的太阳辐射也不同!北半球南坡接受太阳辐射高!通常情况下气温和土温
比北坡高"晴朗的夜间!在山区因地面辐射冷却!近地面形成一层冷空气顺山坡下沉并聚集于
谷底!而将暖空气抬至山坡某一高度!谷底形成所谓的,冷湖-!山坡形成所谓的,暖带-!前者是
植物容易遭到低温危害的地段!后者往往是喜温植物的安全带"
海拔增高!风力增大!空气稀薄!地面辐射冷却作用强!气温下降"一般情况下!海拔每增
高&##?
!气温降低#!3G
+
#!/G
!这种降温现象在夏季尤为明显"
+
2&
+
现代林业理论与应用
"!
温度的时间变化!
温度的时间变化主要包括昼夜变化和季节变化"一日中气温最高
的时间约在下午"
时左右!最低气温约在日出前!最高气温和最低气温之差叫日温差"一年中
最热月与最冷月的气温之差叫年温差"日温差与年温差大小在不同的地理位置是不同的!因
为不同的地理位置太阳辐射量及下垫面性质不同"一般来说!低纬度地区年温差较高纬度地
区年温差小!因为高纬度地区一年中太阳辐射量变化大!西部地区尤其西北地区日温差及年温
差都较大"温度的日变和年变是植物形成温周期适应和物候的主要因素"除气温有日变和年
变外!土温也存在这种规律性变化!不过土温的变化落后于气温变化!且只局限在地表浅层内"
土温变化明显影响土壤生物及树木根系的生长及节律"
!二"温度与树种分布及引种
&!
温度与树种分布!
温度是影响森林分布和树种分布的一个重要因素"从纬度上的温
度变化看森林分布!可得出明显的相关性!就北半球来说!从南往北热量递减!可划分成不同的
气候带!各个带内的森林类型差异明显!森林结构及树种组成从南往北由复杂而变得单调"每
个树种都分布在一定的温度范围内!如杉木不过淮河!马尾松不过秦岭等主要是受低温的限
制"与纬度上的变化规律类似!温度在海拔上变化也相应地产生树种分布的规律性变化!如长
江流域!马尾松通常分布在海拔,##
+
&###?
以下!在这个高度以上马尾松为黄山松所替代"
"!
温度与引种!
树种能否分布在某一区域!除水分#土壤等因素外!主要与温度有关!引
种工作中必须遵循气候相似性原则!其中温度因子是关键性因子!一般情况下!北方平原上的
树种引种到南方高海拔阴坡上成功性较大!南方树种引种到北方低海拔阳坡上成功性较大"
此外!引种的实践表明!一般情况下!在我国东部地区的树种引种到西部地区较西部引种到东
部成功性小&高海拔树种引种到低海拔较低海拔上的树种引种到高海拔成功性大&南种北引较
北种南引成功性小"也有报道表明!灌木引种较乔木引种成功的可能性大&落叶树种引种较常
绿树种引种成功的可能性大"
!三"温度与树木生长发育
&!
温度高低对树木生长发育的影响!
温度的高低对树木生长发育的影响主要是通过各
种酶的活性来影响体内的生理生化反应!进而影响树木的生长发育"
树木种子发芽的最低#最适#最高温度因树种不同而不同!温带树种的种子发芽最低温度通
常为#G
+
3G
!最适温度为"3G
+
.#G
之间!最高温度是.3G
+
2#G
"除一些先花后叶的树种
外!多数树种从萌芽#抽枝#展叶#开花结实到种子成熟!最适温度依次增加"综合起来讲!在一定
范围内!温度升高能使植物细胞膜透性增大!对水#二氧化碳#矿物质类吸收增多!蒸腾作用加快!
光合作用增强"因此!在一定的温度范围内!温度越高越有利于植物细胞分裂和细胞伸长!从而
促进植物的种子发芽#枝叶萌发#增加生长量和开花结果"但当温度超过一定范围!树木体内的
很多酶会发生钝化!呼吸作用可能会增强!因而不利于其生长发育"树木对温度的要求可分成以
下类型!即)最喜温树种!如巴西橡胶#金鸡纳#椰子#咖啡等&喜温树种!如马尾松#杉木#樟树#油
茶等&耐寒树种!如苹果#刺槐#毛白杨#旱柳等&最耐寒树种!如落叶松#樟子松#冷杉#白桦等"
"!
非节律性变温对树木的影响!
温度短时间内的急剧上升或降低叫非节律性变温!这种
变温通常对树木产生以下危害"
$
&
%低温危害)低温危害通常包括以下几种类型"
#
寒害)气温在#G
以上对一些喜温树
种所产生的危害"如轻木的致死最低温度为3G
"
$
冻害)气温在#G
以下!由于植物细胞结
冰而伴随的细胞失水!原生质浓缩!胶体物质沉淀!细胞膜变性及细胞壁破裂!乃至植物死亡的
+
3&
+
第二章!
森林与环境
现象"常见的冻害为霜冻危害!早霜危害在秋天发生!晚霜危害在春天发生"
'
冻拔$冻举%)
通常在水分含量高#质地较黏的土壤上!由于连续寒冷的夜间反复结冰!冰块体积膨胀把土壤
连同苗木一起抬高!解冻时!土壤下陷!苗木逐渐裸露于地面!倒伏死亡!这一现象叫冻拔或冻
举"
(
冻裂)在温度较低昼夜温差较大的情况下!树木由于内外受热和冷却不一致!而使树干
外部产生纵向开裂的现象叫冻裂"冻裂会影响木材质量和树木生长!容易引起病虫害的发生"
)
生理干旱)在土壤尚未解冻或尚未完全解冻的冬春季节!树木地上部分由于风吹和日晒!蒸
腾强度较大!又因为土温低根系不能吸水!造成树木失水干枯死亡的现象"
$
"
%高温危害)高温危害主要有两种情况!一是破坏酶的活性而主要影响树木的光合与呼吸
作用的平衡!造成呼吸作用过于旺盛!大量有机物质被消耗!使树木生长停滞以致死亡&二是直接
烧伤苗木的根颈和树木的树皮!从而引起苗木倒伏和树木树皮的局部剥落!进而发生病害等"
三!森林与水分
!一"水分的生态意义
树木在整个生命过程中都离不开水!水对树木来说!有以下几方面的意义"
$
&
%水是树木体内的主要成分之一!正在生长的组织$如根和茎的生长部分%含水约占鲜
重的+#A
!树干含水率约3#A
!成熟的种子含水率为&#A
+
&3A
"
$
"
%水是树木光合作用的原料!水分的多少直接影响光合作用的进行!影响树木的生长"
$
.
%水是树木生化反应的溶剂!生化反应几乎都在水的参与下进行!土壤中的矿物质只有
溶解在水中!才能被树木所吸收!在树木体内运转和被利用"
$
2
%水使树木组织保持膨胀状态!使其具有活跃的功能"
$
3
%水的热容量大!因此!它具有维持树木和环境温度稳定的生态功能"树木通过蒸腾作
用降低体内温度!这在炎热的季节具有重要的生态作用"大气中水气对长波辐射的吸收!是维
持地表温度不致剧烈变化的重要原因"
$
/
%降水的多少和季节分配在很大程度上决定森林和树木的分布和生长状况"
$
$
%大气中的水分对光照及其他环境因子有一定程度的影响!进而影响树木的生长状况"
$
,
%土壤及大气中水分往往在较大程度上影响微生物的活动状况!进而影响养分循环和
病菌繁殖等"
!二"树木对水分的需要和适应
&!
树木对水分的需要!
树木在正常的发育和生活中所吸收和消耗的水分叫树木对水分
的需要"树木所吸收的水分绝大部分$
++A
%用于蒸腾!用于制造碳水化合物的一般在&A
以
下"因此!树木和其他植物需水量多少关键取决于它的蒸腾量!通常情况下!木本植物的需水
量大于草本植物!一株玉米一天从土壤中吸收"F
H
水!而一棵橡树一天消耗3$#F
H
水"蒸腾
量与很多因素有关"
$
&
%树木种类)通常情况下!阔叶树大于针叶树"
$
"
%生长期)旺盛生长期或者处于中壮年时期蒸腾强度大"
$
.
%土壤水分)土壤水分过多或不足都会使蒸腾强度减少"
$
2
%大气湿度)大气湿度高蒸腾强度小"
$
3
%温度)在一定温度范围内!温度越高蒸腾强度越大"
+
/&
+
现代林业理论与应用
$
/
%风)风力大蒸腾强度亦大"
蒸腾强度或蒸腾量通常只反映树木的耗水程度!不同树种同样数量的水制造的干物质不
同"因此!也有人把用植物制造&
H
干物质所需要的水分量叫需水量"
"!
树木对水分的适应!
树木对土壤水分过多和不足的忍耐能力叫树木对水分的适应"
适应与需要是不同的"需水量大的树种!不一定要求土壤含水量也大!反之亦然"按照树木对
水分的适应性程度可将树木分为以下.
类"
$
&
%旱生树种)能长期正常生长在土壤水分少#大气湿度低条件下的树种"如马尾松#侧
柏#栓皮栎#臭椿#胡颓子#沙枣#胡杨#柽柳等"
$
"
%湿生树种)能长期正常生长在土壤水分多!甚至沼泽土壤上的树种"如水杉#落羽杉#
柳树#枫杨#乌桕#桤木等"
$
.
%中生树种)大部分树种属于这一类!是介于旱生与湿生树种之间!不能长期忍耐土壤
水分过多或过少的树种!甚至要求适宜的大气湿度"如杉木#香樟#椴#枫香#板栗#梧桐#胡桃#
胡枝子#山杨#槭等"
!三"森林在水土保持中的作用
森林对水分的影响是多方面的!如对降水!土壤含水量!水土保持等方面都有一定程度的
影响和作用"其中森林在保持水土!涵养水源中的作用尤其被人们所关注!大量实验和现实表
明!森林在涵养水源#保持水土中具有以下几方面的作用"
$
&
%减少地表径流!防止土壤侵蚀"
$
"
%涵蓄水分!调节流量"群众说得好),山有了树等于修水库!下雨它能吞!天旱它
能吐"-
$
.
%推迟洪峰来临时间!降低洪枯比"这在防止洪涝灾害方面具有重要作用"
森林之所以能涵养水源!保持水土!主要是通过对降水的分配影响"林冠截留减轻雨滴对
林地的冲击力!降低雨水对土壤的侵蚀和冲刷&林下植被及枯枝落叶具有一定的涵蓄和阻水作
用!这既有保水又有保土作用&由于林木及其他森林植物根系的穿插#固持以及对土壤性状的
改善!增加土壤的渗透能力和涵蓄能力!这对减少地表径流!增加地下径流!减少土壤冲刷!推
迟洪峰具有极其重要的作用"需要指出的是枯枝落叶不仅具有一定的蓄水作用!而且对土壤
水稳性团聚体含量的提高具有积极作用!所以!有利于林地抗侵蚀能力的提高"总之!森林生
态系统在水土保持#减少洪水灾害#调节水资源等方面具有重要的积极作用"
四!森林与大气
!一"大气的组成
地球表面&&##
+
&2##F?
高的范围内是被一层大气所包围的圈层!这层大气叫大气圈!人
类和绝大部分其他生物均生活在这里"大气圈中的空气是复杂的混合物!如果不受污染!其成
分应保持稳定"在干燥和标准气压下!大气按其体积计算!组成如下)氮占$,!#,A
#氧
"#!+3A
#氩#!+.A
#二氧化碳#!#."A
!还有其他稀有气体如氢#氖#氦#臭氧和氪!以及随时间
和地点而变化的尘埃#烟粒#花粉#水气等"大气中的氮不能被大多数植物直接利用!对植物影
响最大的是氧气和二氧化碳"
+
$&
+
第二章!
森林与环境
!二"氧气和二氧化碳与森林植物的关系
&!
氧气!
氧气对森林植物的影响主要是直接影响植物的呼吸作用和通过土壤微生物的
活动状况来影响森林植物的生长发育"
植物的呼吸作用必须依靠氧气!没有氧气植物就无法生存!通常情况下!大气中的氧气对
植物的地上部分消耗是足够的!但土壤中的氧气和临近土壤的地表层!由于根呼吸的原因!往
往氧气不足!因而影响植物根系的呼吸和生长!造成无氧中毒!阻止物质和能量的交换!所以改
善土壤结构!调节土壤水分和地下水位!改善土壤气体状况!是促进森林植物生长的措施之一"
土壤中的氧气还影响微生物的活动状况"氧气不足影响好气性微生物对有机物质的分解
能力!阻碍养分元素的循环!进而影响森林植物的生长和发育"
"!
二氧化碳!
就植物而言!二氧化碳是光合作用的重要原料!因此!二氧化碳的浓度高低
与光合强度关系密切"据报道!把植物放在适宜的光照下!二氧化碳浓度增加.
倍!光合强度
也增加.
倍!而把光照强度增加.
倍时!光合作用只增加&
倍!当然!二氧化碳浓度的变化与光
合强度的变化并不是永远呈正相关的!当二氧化碳浓度超过一定范围!由于气孔的关闭!光合
强度反而下降"
提高林地二氧化碳浓度的途径)大气中的二氧化碳随着时间和空间的变化而变化"森林
中二氧化碳浓度变化较大!一般来说!最大浓度出现在日出前的地表层!最小浓度出现在午后
的林冠层"不同季节#不同的森林类型!二氧化碳浓度的变化存在差别"森林中二氧化碳浓度
的提高途径很多"如施固态二氧化碳$干冰%!但在现阶段难以推广应用!可用作小面积的科学
研究&利用工业排放的废气!这也应慎重!工业废气有很多成分对林木生长有不良影响!应切合
实际地选用&改善林地状况!促进有机物质的分解!这种途径包括适当的疏伐!保持枯枝落叶不
被移出林分!施有机肥!水湿地排水!干燥地灌溉等!这是一条行之有效和切实可行的措施!它
不仅能改善二氧化碳浓度状况!也对维持地力等有积极作用"
!三"风与森林
风与森林的关系是互为影响的关系"风影响森林植物的生长#繁殖#形态等!森林植物的
存在反过来也影响风"
&!
风对森林植物的影响!
主要有以下.
个方面"
$
&
%繁殖与分布)很多森林植物的花粉借助风力传播!如松柏类#柔荑花序类植物等"对
于雌雄异株的风媒花等植物的搭配!应根据开花特性#主风方向#风力情况等来设计造林特性#
结构!如雌雄株的比例#位置等"
风还影响森林植物的分布!不少树种在风力的作用下扩大了分布范围!如松#榆#杨#柳#槭
等"生产上应根据种子的性状#轻重等决定更新方式"
$
"
%生理活动)风对森林植物的生理活动影响主要是通过对蒸腾作用的影响而发生的"
风加快了蒸腾作用强度!这对植物的影响有利也有害!在高温#高湿的环境里!风的这种作用有
利于植物!但在干燥的环境里!风的这种作用加快了植物体内水分的消耗&在寒凉的环境里!风
的影响使植物由于蒸腾强烈而导致体内热量损失过多!植物代谢速率变慢!不能完成或者降低
了必要的生理活动!这些都不利于森林植物的生长发育"
$
.
%形态)风对森林植物形态的影响较明显"一般情况下表现在以下几方面"
矮化"在强风作用下!通常情况是树木各器官都发生矮化!这是因为水分限制了细胞分生
和延长!有时还会造成芽和叶子的死亡!限制了高生长"
+
,&
+
现代林业理论与应用
畸形"在强风尤其是单向干旱风的作用下!树木往往呈扭曲和偏冠现象!有时产生分杈"
风害"在强风作用下!树木往往发生风倒风折!甚至连根被拔起!对于浅根性树种#材质软
脆和树冠大的树种风倒风折现象更严重"受风害的树种容易遭到病虫危害"
"!
森林对风的影响!
森林对风的影响已普遍被人们所认识!尤其是降低风速!减轻风害
的作用在农田防护林中已体现"
防风林的防风效果与结构关系密切"紧密结构的林带!在背风面短距离降风效果明显!但
降风范围小&透风结构的林带!防风范围大!但降低风速不明显&疏透结构的林带!防风范围较
大!降低风速也较明显!防风效果最好"
农田防护林除直接防止或减轻风沙危害外!还具有调节小气候!尤其在有干热风的地区!
这种作用对于提高大气湿度!增加作物产量具有积极的作用"
!四"森林与大气污染的关系
&!
大气污染对森林植物的危害!
被污染的气体通过气孔进入植物体!损害植物叶子的内
部解剖结构!进而影响光合作用#蒸腾作用#呼吸作用以及酶的活性"据报道!大气污染对树木
和作物的危害常产生下列现象"
$
&
%引起植物落叶#落花#落果!如杏#桃#枣等!受污染后不结果"
$
"
%影响农作物及树木的长势!降低产量"
$
.
%降低植物抗虫抗病能力!但常使病虫抗性增强"
$
2
%慢性中毒常使植物出现枯梢!烂根!烂心!种子不易发芽!同化率降低等现象"
"!
森林对大气的净化!
森林植物在其生长发育过程中!通过它们的生理生化及物理方面
的作用!能产生很多有利于人类生存的效应"其中在净化大气中的效应是十分明显的"森林
在净化大气中的作用可以归纳为下面几点"
$
&
%吸收二氧化碳!放出氧气"森林植物分布广!体积大!通过光合作用吸收二氧化碳并
释放氧气的量是相当大的!对调节大气中的二氧化碳浓度较重要"
$
"
%吸附尘埃"森林可降低风速!树叶表面不平#绒毛多#分泌黏性物质!能吸附大量尘
埃!对净化大气意义较大"
$
.
%吸收有毒气体"很多树木都具有吸收有毒气体的能力!可把浓度不大的毒气吸收掉!
防止有毒气体在大气中的积累"当然这种作用是有限的"
$
2
%杀灭病菌"森林植物的杀菌作用主要是通过两个方面!一是吸滞灰尘!减少细菌的载
体&二是由芽#叶和花所分泌的挥发性物质直接杀死细菌#真菌等"
五!森林与土壤
土壤是植物生长发育的必要场所"森林植物生命过程中所必需的养分#水分等都是通过
根系从土壤中摄取"土壤中适宜的养分#水分#空气和温度是植物生长发育的基本要求和保
证"土壤中的这些物质和能量状况在很大程度上与土壤的理化性质及生物学性质有关"
!一"土壤的理化性质与森林植物的关系
&!
土壤的物理性质!
土壤的物理性质主要包括母岩#厚度#质地#结构#水分#空气和温
度"而这些物理性质又是影响土壤化学性质及肥力状况的重要因素"
$
&
%母岩及厚度)土壤是由母岩风化而来的!母岩对土壤的影响主要表现在质地#结构#水
+
+&
+
第二章!
森林与环境
分#空气#养分及酸碱度上"尤其是年轻的土壤更明显地打上母岩的烙印!因此!在一定程度
上!母岩影响着林木生长发育及森林植物的分布"土壤厚度影响土壤的养分#水分的贮量及贮
存能力!也影响林木根系的分布范围!因此!土壤厚度!尤其是富含养分及有机质的表土层厚度
在较大程度上影响乃至决定着森林植物的生产力#树种组成及分布"土壤厚度主要与地形#坡
向#坡度#坡位及气候有关"一般情况下!阳坡土层薄#阴坡厚!坡度大土层薄!上坡薄下坡厚!
山脊薄山坳厚"
$
"
%土壤质地和结构)土壤学中通常所研究的土壤质地和结构是土壤最重要的物理性质"
土壤质地是土壤的矿质颗粒组成及各种颗粒的相对含量"根据质地不同!可把土壤分为沙土#
壤土#黏土等"质地是影响土壤水分#养分#气体等性状的重要因子!如黏土以黏粒为主!黏滞
及吸附力强!保水保肥力强!潜在肥力指标高!但透水透气性差&沙土则相反&壤土介于二者之
间!沙黏适中!有一定的保水保肥力和适宜的透水透气性能!适宜林木的生长"土壤结构是土
壤颗粒的排列和结合状况"根据结构不同!可将土壤分成团粒结构#柱状结构#块状结构#核状
结构等"土壤结构是通过对其水分#空气及养分的协调与否来影响林木的生长"团粒结构的
土壤是林木生长的最好结构"森林中的死地被物形成的腐殖质能促进森林土壤团粒结构的形
成!林地中的有些动物$如蚯蚓%对土壤良好结构的形成也有积极影响"
$
.
%土壤空气和水分)土壤空气和水分是土壤三相系统$固体#液体#气体%中的重要部分"
空气和水分的多少及二者的协调与否在很大程度上影响着森林植物的生长发育"土壤中的水
分多少除与降水或供水状况有关外!主要决定于质地和结构"土壤水分分为毛管水和非毛管
水!毛管水在土壤中移动缓慢!溶解有植物所需的养分!对植物的生长发育非常重要"水分不
足影响幼树幼苗的存活及树木高度和直径的生长!水分过多!尤其地下水位过高!常使土壤二
氧化碳积累过多!阻碍根系呼吸和吸收养分的能力!有时出现根系腐烂!也影响土壤微生物的
活动"土壤中的空气和水分是一对互相制约的关系"土壤空气的多少与土壤质地#结构#水分
状况密切相关!土壤空气状况影响植物根系的呼吸!微生物种类#数量及活动状况!进而影响森
林植物的生长发育!适宜的土壤空气是林木良好生长的生态条件之一"
"!
土壤的化学性质!
$
&
%土壤6
I
值)土壤6
I
值高低主要是通过影响土壤理化性质!养分元素的溶解性!土壤
微生物的活动状况等!进而影响土壤肥力和植物生长的"森林植物在长期的生长发育过程中!
对土壤6
I
值有一定的适应性"南方林木多生长在6
I2!3
+
/!3
的土壤上!北方林木多生长
在6
I/!3
+
,!$
的土壤上"调查研究材料表明!根据森林植物适应各种土壤反应的能力!可将
森林植物分为酸性土#钙质土和盐碱土类指示植物"酸性土指示植物)马尾松#油茶#茶树#映
山红#铁芒箕#狗脊等&钙质土指示植物)柏木#南天竹#圆叶乌桕等&盐碱土指示植物)柽柳#白
骨壤等"
$
"
%土壤养分)土壤养分是森林植物生长发育所需的物质条件和基础"根据植物对土壤
养分的需要量!通常把土壤养分元素分为大量元素和微量元素"大量元素通常指氮#磷#钾#
钙#镁#硫等"微量元素是指硼#铜#钼#锌等"其中氮#磷#钾是最易缺乏的元素!所以!通常要
通过施肥补充!微量元素一般不缺乏!但缺乏时会明显影响植物生长#开花结果等"
林木对养分的适应性不同!可分为耐瘠薄树种和不耐瘠薄树种"前者通常包括马尾松#刺
槐等!后者常指杉木#苦楝#乌桕#榆树#槭树等"在生产中应根据树种特性#经营目的#生长期#
生长季节等情况结合土壤养分特点进行合理施肥!如豆科植物通常以补磷#钾#钙为宜!一般树
+
#"
+
现代林业理论与应用
木的营养生长期以补氮为主"
!二"土壤微生物性质与森林植物的关系
&!
土壤微生物!
土壤微生物主要包括土壤中的细菌#放线菌#真菌及藻类"除藻类外!这
些微生物的能量和营养来源主是植物的凋落物#动物残体及其排泄物以及植物分泌物"土壤
微生物在其生命过程中!对森林的作用主要有如下几方面"
$
&
%增加土壤有机质"
$
"
%利于有机质的腐殖化和矿化"
$
.
%有些微生物能把大气中游离氮固定为土壤中的氮供植物利用"
$
2
%是森林病害的病原!这是不利的一面"
"!
植物根系!
植物根系主要是通过影响土壤状况!进而影响森林植物的生长发育"根系
的作用归纳起来有以下几点"
$
&
%增加土壤有机质和阳离子交换量!促进土壤结构的形成"
$
"
%改善土壤通气透水性能"
$
.
%根的分泌物及周围微生物的活动结果!使矿物及岩石的风化速度加快"
$
2
%豆科及其他部分植物能把大气中的氮转化为植物直接利用的氮"
土壤生物还包括土壤动物!它们对森林植物也有不同程度的影响!如蚯蚓能改善土壤性
状!促进林木生长"
!三"森林土壤肥力及提高途径
森林土壤肥力是指森林土壤提供植物生长发育所需要的养分#水分#空气及热量的能力"
肥力是一种综合的能力!不是单项指标!不能理解成养分的多少就是肥力!森林土壤肥力高低
对森林生态系统生产力影响极大!因此!对森林土壤肥力的提高和维持是关系到林业生产可持
续发展的问题"一般情况下!林业工作者通过下列途径提高森林土壤肥力"
$
&
%合理的林分组成)在适宜的条件下!营造混交林!尤其是尽可能避免连作针叶纯林!因
为阔叶树凋落物养分丰富!易被微生物分解归还土壤"
$
"
%保护林地凋落物)这对防止水土流失作用也极大!同时又是提高和维持森林土壤肥力
的有效措施"
$
.
%适宜的抚育间伐)主要作用是改善林内光照!提高土壤温度!加速凋落物的分解"
$
2
%适当的排水及灌溉)这一措施是为了保持林地有适宜的水分#空气和温度!为微生物
的活动创造良好的环境"
$
3
%松土#施肥)在对立地要求严格的树种组成的林分!松土和施肥常有显著的效果"
$
/
%间种绿肥植物)在林地内间种耐瘠薄能肥土的植物!如豆科植物!往往对提高土壤肥
力有明显的积极作用"
$
$
%接种菌根和根瘤菌)常用有菌根和根瘤菌的土壤接种造林地土壤!尤其是植点部位!
这也是提高森林土壤肥力的措施"
六!森林与生物
森林不仅受制于无机环境因子!有机生态条件!也受到生物因子的影响"生物因子对森林
的影响#作用是非常复杂和重要的"
+
&"
+
第二章!
森林与环境
!一"森林植物间的相互关系
森林植物间的相互关系十分复杂"从作用性质上有互利关系!依存关系!竞争关系等"从
作用方式上有直接关系和间接关系"
&!
直接关系!
直接关系是指森林植物间通过相互接触而发生的影响和作用"主要表现
为树冠摩擦!这对彼此均有不同程度的损害&树冠挤压!往往造成皮及形成层的损害&攀缘!指
一些藤本植物利用林木为支柱!进入林冠层或林分某一层次而获得更多光照的现象!攀缘常使
树干输导营养物质受到阻碍!树干变形!削弱林木的同化作用&附生!指某些苔藓#地衣及蕨类
等植物!借助吸根着生于树干#枝#茎以及树叶上!进行特殊生活的现象!附生通常对林木影响
不是很大!但有些附生植物对附主树木也有一定的限制作用"
"!
间接关系!
间接关系是指森林植物不是通过相互接触!而是通过对生态环境的影响!
进而对同种植物和不同种植物产生作用及影响"间接关系主要表现为下列几方面"
$
&
%竞争)竞争是指森林植物为了生存和发展对环境中的物质#能量和营养空间而发生的
争夺现象"竞争往往发生在环境中的物质#能量#营养空间不足的情况下!竞争的结果和过程
通常产生一些植物的个体对另一些个体不利的现象"森林植物之间的竞争包括两大部分!一
是地上部分!竞争的主要因子是光照!而重要表现是空间!最后结果是层次上的变化!树种上的
更替等&二是地下部分!竞争的主要因子是养分#水分!重要表现是空间!最后结果是根系的成
层性!树种生长的变化!树种的淘汰等"地上部分的竞争对年龄大的树木尤其明显!地下部分
的竞争对年龄小的树木!尤其是幼树幼苗的影响特别明显!因为年龄大的林木要求更强的光
照!幼树幼苗争夺水分的能力弱"
$
"
%改变生境)森林植物在其生长和发育过程中!对所在地段的生态环境产生着一系列的
影响和改造!主要表现在小气候$光照#大气湿度#温度等%#土壤养分及水分和空气等发生不同
程度的变化"变化了的生态环境对森林植物产生着有利或不利的影响!如阴性植物在林下可
能有利于生存!而阳性树种则受到压抑和限制!阔叶树的凋落物有利于土壤理化性质的改善!
对森林植物产生有利的作用"
$
.
%他感)指植物的根#叶#花#芽等排放和分泌的生物化学物质对其他植物的生长发育产
生有利或不利的影响"他感现象在林业生产中往往被忽视!如老桃树的根分泌和含有的扁桃
甙分解时产生的苯甲醛!严重影响桃树的更新!因此!老桃园不宜连作桃树"也有一些植物根
分泌物对其他植物产生有益影响!如合欢根系分泌的香味对蚕豆和豌豆的生长有促进作用"
!二"动物与森林植物间的关系
动物和森林植物可以说是相互依存#相互适应的关系"
&!
动物对森林植物的依存!
动物在很大程度上依存于森林而生存!这是因为)
$
&
%森林提供动物生存所必需的食物"如林木及其他森林植物的叶子#芽#种子#果实等
通常是动物的食料"
$
"
%森林植物提供动物生活所必需的场所"如森林群落具有改善小气候!稳定温度!提供
栖息条件!降低风速!滞水挡雨等"
$
.
%提供动物繁殖#换羽等所需的隐蔽条件"森林内环境安静!人迹稀少!动物幼仔#幼雏
能得到较好的保护和喂养"
"!
森林动物对森林植物的作用!
森林动物在其生命过程中!不断地对森林植物发生有益
和有害的作用"
+
""
+
现代林业理论与应用
$
&
%传授花粉!利于植物繁殖)许多植物依靠昆虫#鸟类及其他动物传授花粉!如刺槐#椴
树#紫穗槐等"
$
"
%扩大植物分布区)很多林木的种子需要动物进行传播!一是经过取食排泄的体内传
播!如一些浆果或肉质果实的小乔木等常依靠这种方式扩大分布范围!二是一些带刺或具黏液
的种子通过动物体外传播"
$
.
%改善土壤的理化性质)除过度放牧外!森林动物一般都有不同程度改善土壤理化性质
的作用!如蚯蚓#蚂蚁之类的土壤动物!使土壤疏松!增加通气透水性能&土壤动物及兽#鸟类动
物等的排泄物增加林地养分#有机质!提高林地的肥力因素"
$
2
%破坏森林资源)森林动物常以森林植物的不同部分!如花#叶#果实等为食料!使森林
植物生长#繁殖乃至生存都受到影响!如森林虫害常使大面积森林毁灭"
$
3
%传播疾病)森林动物在传播种子和传授花粉的同时也传播疾病危害林木!如鸟类传播
板栗疫病的病原体!蜜蜂等昆虫传播病原细菌!蚜虫#蝉等刺吸口器昆虫传播病毒"
森林动物种类繁多!它们之间的关系错综复杂!通常所说的有益和有害动物都是以一定角
度为出发点的!实际上这些有益和有害都是相对的!有时间性的!没有绝对的,益-!也没有绝对
的,害-"此外!森林中动物与动物之间存在着捕食与被捕食的关系!这种关系往往被用在对害
虫的生物防治上"
思!
考!
题
&!
什么是森林" 森林中有哪些植物成分"
"!
什么是林分" 林分有哪些特征"
.!
什么是树种的耐阴性" 根据耐阴性的差别树种可分为哪些类型" 并举例说明#
2!
什么是林木" 林木和孤立木存在哪些主要差别"
3!
如何提高光能利用率"
/!
举例说明低温对森林植物的危害#
$!
根据树木对水分的要求和需要可将树木分为哪些类型" 并举例说明#
,!
风对森林植物有哪些影响"
+!
简述森林对大气的净化作用#
&#!
简述提高森林土壤肥力的途径#
&&!
简述森林动物对森林植物的影响#
+
."
+
第二章!
森林与环境
第三章!
森林群落与生态系统
第一节!
森林群落的基本特征
一!森林群落的结构特征
!!
不同地域由于环境条件的差异和植物种类适应性不同!在一定地段的自然条件下!总是由
一定的植物种类有规律地组合在一起!这种植物组合一般被概括地称为植物群落"
组合在一起的植物!除了相互影响外!还受环境的影响!同时作为一个整体!对一定范围的
环境也产生影响!并在群落内形成特有的内部小环境"
森林植物之间!森林与环境之间的相互关系!是确定森林群落的最基本特征!其标志体现
在群落中森林植物的种类及其数量特征和配置状况!即森林群落的结构"植物种类的适应性
和环境条件的异质性两者之间相互作用的结果!必然导致不同群落之间结构上的差异"而群
落结构不是静止的!是不断变化发展的"因此!研究森林群落的成因#现状和发展规律!必须首
先研究群落的结构特征"
森林群落的结构特征!主要表现为构成群落的一定的种类成分#群落的外貌#垂直和水平
结构等几个方面"
!一"森林群落的种类组成
任何一个森林群落都是由一定数量的植物种类组成的!种类成分是形成群落结构的基础"
不同的群落!具有不同的种类组成"而种类的多少在很大程度上又受环境条件的影响!各种植
物彼此密集生长在一起!存在多样的种间关系!各自利用着适合于本身生长的环境条件"因
此!在单位面积上!植物种类愈多!对环境的利用程度也愈高!从而也具有更高的生物生产量和
稳定性"
每个群落中植物种类多少及每个种类个体数量多少!与植物群落结构的复杂程度和生态
条件的优劣有密切的关系"我国从南到北!气候由热到冷!从东向西!水分由多到少!与此相适
应的森林群落种类成分和结构也由复杂趋向简单"如云南热带雨林的植物种类在"3##?
"的
范围内!仅高等植物就有&.#
种之多&而在我国东北的针叶林内仅有.#
+
2#
种"
群落中!每种植物的作用并不是都具有同等的重要性!根据在群落中的位置和环境形成上
的作用和数量特征!将群落中的植被分为建群种和从属种"建群种是指对群落小气候和土壤
能起主导作用的种!最能代表群落特征的种!如将它们从群落中移出!则改变其小气候和土壤
条件!从而引起群落中植物种类的重新调整"一般在森林群落中建群种都是那些树体高大的
乔木!从属种是指那些在群落中对小气候或土壤剖面的形成作用较小的种!若移出!不大会引
起群落内部的重新调整"
天然的森林群落中!植物种类不会是单一的!但是由单一乔木树种构成的群落在自然界屡
见不鲜!林学上称之为,单纯林-!这类群落常见于人工群落"一般一个乔木树种在森林群落组
成中占乔木树种总株数的+#A
以上!可视为单纯林"由两种或更多的乔木树种组成的群落!
其中一种株数最少的树种占总株数的&#A
以上!则为混交林"混交林中占总株数比例最大的
树种!称为优势树种!其他数量比例较少的称之为混交树种或伴生树种"
林业上从经营角度出发!乔木树种按其经济价值!分为目的树种$称主要树种%和非目的树
种$称次要树种%"
分析和研究群落中植物种群成分!不仅能帮助了解群落在结构上的异同!还有助于认识群
落的区系成分!分布中心!树种的生态特性及生长特点!经济价值和经营措施"
!二"森林群落种类组成的数量特征
&!
种群数量的最小面积!
为了解组成某一群落的植物种类数量!首先是要确定该群落的
表现面积!所谓表现面积是指能包括绝大多数的植物种类和表现出该群落一般结构特征的最
小面积"因此!找出最小面积是研究群落种类数量的重要工作!一般认为组成群落的植物种类
愈多!群落最小面积相应就愈大!温带森林的样方最小面积多为2##?
"
!亚热带为+##?
"
!而在
热带雨林应不少于"3##?
"
"
"!
密度!
密度是指单位面积上植物的个体数量!在群落调查时!还应了解植物种个体的
相对数量!即种的相对密度"如某一样地的调查面积为#!&4?
"
!松树为/#
株!栎树为2#
株!
则松树的密度是/##
株'4?
"
!栎树是2##
株'4?
"
!而相对密度分别为#!/#
$
/#A
%!
#!2#
$
2#A
%"
.!
多度!
森林群落中植物种的个体数量除用密度确定外还可用多度!多度是指群落内每
种植物的个体数量!是测定植物种个体相对数量多少的一种指标"通过种密度和多度的调查!
可查明各植物种在群落中的数量差异"个体数量多的物种!说明群落生境对它的生存及繁衍
是适宜的!同时也表明该种对群落内的小环境的影响较大"在森林群落的速生时期!植物种类
数量变化较大!在群落的发育盛期则数量趋于稳定"故多度或密度的大小在森林群落的速生
时期极为重要!在很大程度上决定着森林群落形成的速度!林木分化的开始早晚和自然稀疏的
强度!而林木个体数量的消长关系无疑会影响到群落的生产量"
2!
频度!
频度是表示某一种植物在群落中水平分布的均匀程度!以群落中某种植物出现
的样方数与全部样方数的百分比表示"频度只是群落结构的分析特征之一!常需要与其他特
征结合使用!把频度和密度结合使用!可知道某种植物个体的数目!还可知道该种个体在群落
中的分布状况!这两个定量数值联合应用是了解群落结构的基础"在随机分布情况下!密度与
频度间关系可用下式表示)
!
$密度%
"
J>
&
#
$
$频度%
$ %
&##
!!
3!
盖度!
盖度是指一定地段内!植物体垂直投影所覆盖的面积与整个土地面积之比"
$
&
%投影盖度)是植物群落结构的重要指标"对居于主要层的植物其盖度大小不仅决定
了植物群落内小环境的形成和特点!还对次要层植物种类#个体数量和生长状况产生影响"
盖度和多度的关系非常密切!现实中常出现.
种情况)
#
植物个体数量多!则盖度大!如
灌木&
$
植物多度大!但盖度小!如草本&
'
植物多度小但盖度大!如乔木"
森林群落乔木层的盖度!在林学中称为,林分郁闭度-"郁闭度&!#
表示林冠投影遮盖住
整个林地&
#!+
+
&!#
为高度郁闭&
#!$
+
#!,
为中度郁闭&
#!3
+
#!/
为弱度郁闭&
#!.
+
#!2
为极
+
3"
+
第三章!
森林群落与生态系统
弱度郁闭&小于#!"
则称为疏林"乔木层如为复层林!则应分层测定"
郁闭度的测定方法很多!常用投影法#样线法#目测法#统计法等"
$
"
%基部盖度)在森林群落中!测定树干盖度!一般用轮尺实测树干距地面&!.?
处的直
径即胸径!将直径换算成圆面积!所有被测同一树种胸高断面积之和与样地面积比即为该种的
基部盖度"在草本群落中!以成丛草本植物离地面"!3<?
处草丛断面积计算"草本基部盖度
的测定方法较多!可按样线法!也可按网格法"测定树种的基部盖度是求算林分疏密度和优势
度$显著度%的基础"树种的胸高断面积之和与样地内全部树木总断面积之比表示优势度!每
公顷林木胸高断面积与相同条件的模式林分$标准林分%的胸高断面积之比表示疏密度!所谓
模式林分即疏密度为&!#
!指林木对空间利用最充分#生产力最高的林分"
/!
重要值!
根据密度#频度和显著度的数值!再确定森林群落中每一树种的相对重要值!
所得的数值称重要值"其值愈大!在群落结构中就愈重要"
重要值"
相对密度%
相对频度%
相对显著度
.##
!三"森林群落的结构和外貌
&!
森林群落的垂直结构!
森林群落的垂直结构是不同生态习性的植物在垂直高度和深
度上分别处于不同位置的情况"体现了森林植物彼此间有效利用空间!最大限度地从环境中
获得物质和能量的一种适应现象"森林群落中!常可划分出乔木层#灌木层#草本层和地被物
层2
个层次!在各个层次中又可按不同高度划分亚层"同一层高度相差不应超过"#A
"
林木的层次结构在林业上常称为林相"森林又分为单层林和复层林!前者只有一个乔木
层!后者则有两个以上的乔木亚层!一般人工纯林为单层林!而混交林为复层林"
复层林中!通常把盖度最大的层次称为主林冠层"主林冠层对森林环境如光照#温度#湿
度#二氧化碳含量#死地被物的性质及保水能力有很大影响"如果主林冠层被毁!必然导致林
内环境条件的骤然改变"
按植物高度来划分群落的垂直结构!不仅是形态特征方面的指标!也具有一定的生态学意
义"同一层次的各种植物在生态习性上较为接近!都具有相互适应和相对稳定性!各个层次特
别是下层对位于其上面的层次具有更大的依赖性"营造混交林或进行林内多层经营时!应充
分考虑所选树种或经济植物的生态习性!所处层次及相互间的适应能力和依存关系"
森林群落的成层现象既指地上部分!也包括地下部分!一般!群落的地下根系层次常与地
上层次相对应"例如!乔木根系较深!灌木根系较浅!草本的则多分布于土壤表层"乔木根系
又有深根性与浅根性之分!位于上层的喜光树种多属于深根性!而下层耐阴树种多属于浅根
性!即不同层次内的乔木树种!其根系分布也不在同一层次!从而可更充分地利用土壤养分"
"!
森林群落的水平结构!
在任何森林群落中!环境因素在不同地段上是不一致的!往往
在土层厚度#土壤湿度#土壤养分#上层林冠的郁闭状况上存在着不同程度的差异!各种植物本
身的生物学特性和生态学特性也各不相同"这两方面因素相互作用的结果是在群落的不同地
段上!自然地形成由一些植物种类构成的小群聚"群落内部的这样一些小的植物组合!称为小
群落"它们是整个群落的组成部分!每个小群落都具有一定的种类成分和生活型组合!是群落
水平分化的一个结构部分"群落内的水平分化!称作群落的镶嵌"
群落复合性即群落间的镶嵌!如森林群落与相邻低矮植被间形成的镶嵌!这种镶嵌又称群
落的交错"两个群落间的界限不是一条明显的线!而是有一定宽度的过渡地带!这种过渡带就
+
/"
+
现代林业理论与应用
称为群落交错区"交错区内包含两个相邻群落的某些生态特点!但又有其特有的生态结构"
群落交错时会因时间的变化而发生移动!这主要是受气候等因素的影响"
.!
森林群落的年龄结构!
森林群落的年龄结构是乔木树种的林木在不同年龄阶段上的
分配状况!它是森林群落结构的重要特征"
森林群落按年龄可区分为同龄林和异龄林!同龄林又分为绝对同龄林和相对同龄林"年
龄完全相同的林木组成的森林称为绝对同龄林"森林中林木彼此相差不超过一个龄级时为相
对同龄林!超过一个龄级则称为异龄林"
年龄结构的变化能引起群落水平结构的变化!也影响到林木层垂直结构的变化!同龄林常
具有水平郁闭的特点!异龄林表现出垂直郁闭的形式"年龄结构亦随时间的推移而变化!同龄
林可向异龄林过渡!而异龄林在某些条件下也可能过渡到同龄林"
2!
森林群落的季相!
森林群落中乔木层树种及各层植物的物候变化!使整个群落在不同
季节里呈现出不同的外貌称为群落的季相!它是森林群落特征的一种表现形式"
森林群落季相变化主要表现在主林层乔木树种的物候变化上!它是外界环境因素与植物
活动$发芽#展叶#结果#落叶等%之间因果关系的具体表现"研究群落季相的方法是对群落中
主要乔木树种物候变化进行观察记载"
二!森林群落的生产力
森林群落生产力是森林群落最基本#最重要的数量特征和功能特征!森林生态系统中能
流#物流的研究均以测定生产力为基础"
&!
生产量!
森林群落中绿色植物由光合作用所产生的有机物质总量!称为总第一性生产
量$
&
'
%!又称为总初级生产量!简称总生产量"
总生产量$
&
'
%
"
总光合量"
净生产量$
(
)
%
%
植物呼吸消耗量$
*
%
!!
在任何一段时间内净第一性生产量的积累量!叫做生物量"生物量用干重量表示!是绿色
植物在单位面积上的干物质重量!一般以F
H
'
4?
"
#
H
'
?
"或能量FK
'
?
"表示"
"!
生产力!
生产力是表示生产的速度!指单位面积单位时间内所生产的有机物质的量或
固定能量的速率!常用H
'$
?
"
+年%或K
'$
?
"
+年%表示"总生产力是绿色植物在单位面积和
单位时间内所固定的总能量或生产的有机物质总量"在植物呼吸作用之后!剩下来的单位面
积#单位时间所固定的能量或生产的有机物质!称净初级生产力$净生产力%"林学中!净初级
生产力可分为平均与连年生产力两种"平均净生产力$
+
,
%是森林群落生物量$
,
%与年龄$
-
%
之比!用下式求出)
+
,
L,
'
-
!连年净生产力$
.
/
%是森林群落某年$
-
%的生物量$
/
-
%与其上一
年$
-D&
%生物量$
/
-D&
%之差!用下式求出)
.
/
L/
-
D/
-D&
"
净生产量与净生产力的区别在于!前者表示测定时多年积累的有机物质的量!后者表示单
位面积和单位时间$一年%内所生产出的有机物质的量"后者仅为前者的一部分!即前者一年
内的净生产量"
.!
森林群落的生产力!
森林在地球上面积约占+!,A
!占陆地面积的.3!3A
!每年提供
的净生产量为,!2
亿吨!占陆地年总净生产量&$"!32
亿吨的2+A
左右"因此!森林在固定能
量!生产有机物质!维持生物圈的动态平衡中具有极其重要的地位"
地球上森林群落的生物量与净生产力存在很大差异!受许多因素影响!其中地理位置#树
+
$"
+
第三章!
森林群落与生态系统
种的遗传特性及人为经营活动尤为重要"温带常绿林平均为&3##
H
'$
?
"
+年%!北方针叶林平
均为,3#
H
'$
?
"
+年%"热带雨林的生物量和净生产力最高平均为".##
H
'$
?
"
+年%!高纬度地
区的森林生物量和净生产力最低&人工林的净生产力一般高于天然林&树种在分布适宜区内的
生物量及净生产力高于分布适宜区外"
2!
森林群落生物量的测定方法!
森林群落生物量的测定方法分为两大类!一是利用森林
植物光合时气体代谢直接测定!二是通过测定树木本身的重量测定生产量"后者是林业上经
常采用的方法!又称收割法!常用以下几种方法"
$
&
%皆伐实测法"皆伐并测定每株树木的生物量$
"
,
%"
$
"
%平均标准木法"以每木调查结果计算出全部立木的平均胸高断面积和平均高!然后
在样地中找出一株最接近平均木的树木作为标准木!伐倒称重以标准木的实测生物量值$
/
%
乘以立木株数即可!此法取样少!简单易行!但对胸径变异幅度大的林分!偏差大!一般仅适于
人工同龄纯林"
$
.
%回归估测法"在林分内选出各种大小的立木作为标准木!测其生物量$
/
%和每木调
查时所测树高$
0
%#胸径$
1
%!建立函数关系!由此推测林分的生物量"回归法的估测精度高
于平均标准木法!且林分间的差异很小!树种间差异也较小!故在树种大小变化幅度大的异龄
复层林里!使用该法最为合适"
收割法的最大局限性是不能算出林木自身代谢所消耗的有机物质量!也不能算出转移的
生物量$如植食动物#昆虫所吃掉的有机物质%!实际上!所测量的部分是现存生物量"
第二节!
森林群落的演替
!一"群落演替的概念
!!
演替概念是生态学中重要概念之一!这个概念首先由瓦尔明$
&,+/
年%提出!后来克里门
茨$
&+&/
年%等对此加以完善"他们认为)
#
群落发展有顺序过程!有规律地向一定方向发
展!是可预见的"
$
演替是由于群落引起环境改变的结果"
'
演替以稳定的生态系统的发
展为顶点"但演替的概念与理论的争论一直持续不断!当代研究群落时!由静态到动态!把干
扰结合到演替理论等都取得重大进展"
!二"群落演替的原因
森林群落演替的原因分为内因和外因两大类!内因主要是指群落内部的建群种对其原生
境条件的作用和改变后而不适合其自己的繁衍!导致群落的演替"外因即指由于群落以外的
因素所引起的演替!如大的气候变化#自然灾害及人类活动!在所有外因演替因素中!人类活动
影响占很重要地位"
!三"群落演替的类型
&!
划分类型的原则!
演替类型的划分!因划分原则不同而不同!常用以下划分原则)按裸
地性质分为原生演替和次生演替!前者指在原生裸地上开始进行的群落演替!后者指在次生裸
地上开始进行的群落演替&按基质性质划分为水生基质演替系列和旱生基质演替系列&按时间
划分为快速演替#长期演替和世纪演替&按主导因素划分为群落发生演替#内因生态演替#外因
生态演替等"
+
,"
+
现代林业理论与应用
"!
演替的类型!
现就有代表性的演替类型介绍如下)
$
&
%沙丘群落的演替"属原生演替类型!群落演替开始于极端干燥的沙丘之上!最后形成
冷湿的群落环境!形成富有深厚腐殖质的土壤"不同演替阶段上生物种群不同!据估计!从裸
露的沙丘到稳定的森林群落$山毛榉-
槭树林%大约经历&###
年的历史!但在人为干扰条件下!
这种演替过程大大缩短"
$
"
%水生群落的演替"属原生演替类型!其演替过程包括以下阶段)自由漂浮植物阶段#
沉水植物阶段#浮叶根生植物阶段#挺水植物阶段#湿生草本阶段#木本植物阶段!整个水生演
替系列即是湖泊填平过程!生境从水生到湿生最终改变为中生生境"
$
.
%森林群落的演替"森林群落演替可属原生演替类型!也可为次生演替类型"沙丘群
落的演替和水生群落的演替最终如果形成森林!则属原生演替类型"而森林群落的演替一般
是因原生植被受到破坏所发生的次生演替!它最初发生是外界因素的作用引起的!如森林砍
伐#耕地抛荒#草原放牧等"
自然状况下!未经外界因素严重干扰的森林群落称为原生森林群落!又称原始林"原生群落
受外界因素强烈干扰所发生的演替称为次生演替!经次生演替重新恢复的森林群落称次生林"
次生演替一般具有以下特点)次生演替包含森林群落的退化和复生两个相反方向的过程!
在不良的外力作用下群落退化!而当外力干扰停止后即开始复生的过程!并趋向于恢复到破坏
前原生群落的类型"次生演替经历的阶段因外力作用的方式!作用的强烈程度和持续的时间
长短而异!破坏程度愈严重!持续的时间愈长!则群落退化阶段就愈少!而恢复的阶段也就愈
多&次生演替的速度比原生演替快!因其不必经历漫长的土壤积累过程"
对于次生群落的改造和利用已愈来愈引起人们的关注"各种次生群落中都有一些可利用
的植物!因此研究次生演替的同时!对于各种次生群落!要按其可利用的价值分别对待"对有
一定经济价值的种类!可采用留优去劣的办法加以培养!还可用人工播种或种植!对原生群落
加以改造"
在直接利用次生林时!首先要了解次生林只是次生演替系列的一个阶段!虽然生长较快!
可塑性较强!但群落极其不稳定!否则难以达到利用的目的"
群落的演替!无论是何种演替类型!都显示演替总是从先锋群落经过一系列阶段!达到中
生性的顶级群落!这样沿着顺序阶段向着顶级的演替过程!称之为进展演替&反之!如由顶级群
落向先锋群落演替!则称为逆行演替!逆行演替是在人类活动影响下发生的!群落结构简单化!
群落生产力降低!群落中存在大量的#适应于不良环境的特有种!如亚热带常绿阔叶林被马尾
松林或杉木林替代!就有逆行演替性质!如图.!&
所示"
图)!(
+
+"
+
第三章!
森林群落与生态系统
第三节!
中国植被分区
!一"寒带针叶林区
!!
该区是我国最北部的一个森林植被区!也是我国最寒冷的地区"全区山势和缓!河谷开
阔!谷地宽坦!气候条件恶劣!平均温度D&!"G
+
D3!/G
!绝对最低温度常达D23G
!年降水
量为./#
+
3##??
!土壤为花岗岩母岩发育!土类为棕色泰加林土!低洼处为沼泽土"该区植
物种类贫乏!群落结构简单!典型的植被型是以耐寒的兴安落叶松为主组成的针叶林!落叶松
林遭受破坏后多形成各类次生阔叶林!如桦木林#山杨林等!若破坏严重则形成灌丛"该区为
我国主要用材林基地之一!兴安落叶松木材为工业上著名的用材"
!二"温带针阔混交林区
该区分布中心主要在我国的北纬23E&3M
+
3#E"#M
!东经&"/E
+
&.3E.#M
"气候为海洋型温
带季风气候!年均气温在D&G
+
D/G
!年降水量为&##
+
"##??
!地带性土壤为暗棕壤!低地
则为草甸土和沼泽土"
该区地带性植被为温带针阔混交林!主要由红松#紫椴#水曲柳#黄檗#核桃楸#千金榆等组
成"红松针阔混交林遭受破坏后形成各种次生林!这些次生林经长期封育!自然条件下逐步恢
复原有成分"该区为我国重要的木材生产基地之一"
!三"暖温带落叶阔叶林区
该区位于北纬."E.#M
+
2"E.#M
!处在中纬度及东亚海洋季风的边缘!夏季酷热多雨!冬季
严寒干燥!年降水量3##
+
&###??
!地带性土壤为褐色和棕色森林土"地带性植被为落叶阔
叶林"以栎属的一些落叶树种和油松为主!但地区不同种类分布上常有差异!辽东栎分布在辽
东半岛和河北#山西#河南#陕西#甘肃等省!麻栎分布在辽东半岛南部的山东和河南#安徽#江
苏等省!油松分布在北方各省!除栎林之外!还有桦木科#榆科#杨柳科#槭树科等树种组成的各
种落叶阔叶林"次生林中松属树种形成纯林或与落叶阔叶树混交!侧柏也是组成针叶林的另
一主要树种"在高山区还可见云杉#冷杉或落叶松组成的针叶林"森林破坏后形成大面积的
次生植被!灌木中以酸枣#荆条#野皂角#小叶鼠李为主"
!四"亚热带常绿阔叶林区
该区为我国最大的植被区域!气候温暖湿润!土壤以酸性红壤和黄壤土为主"代表性的森
林类型为常绿阔叶林!森林上层以壳斗科#樟科#木兰科#山茶科和金缕梅科为主"本区植物资
源丰富!有多种区系成分!还有热带起源的古老性及特有属和孑遗种$银杏#水杉#银衫#珙桐
等%"常绿阔叶林破坏后常为针叶林所替代!东部以马尾松为主!西南以云南松和思茅松为主!
形成大面积次生纯林"马尾松分布广泛!一般海拔在,##
+
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"竹林在亚热带地区占有重
要位置!经济价值较高!毛竹在长江流域广为栽培"
!五"热带季雨林#雨林区
该区是我国最南的一个植被区!区域内自然条件复杂!植被类型多样"年降雨量&"##
+
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!土壤为典型的砖红壤"我国雨林是东南亚热带雨林分布最北界及北缘的一种特殊
类型"
+
#.
+
现代林业理论与应用
!六"温带草原区
该区主要分布在松辽平原#内蒙古高原#黄土高原等地!面积辽阔"该地区寒冷#干旱!全
区木本植物较少!常见有松属#栎属#杨属#榆属#榛属和柳属等"
!七"温带荒漠区
该区约在东经&#,E
以西!北纬./E
以北!占我国面积的&
'
3
!该地区地貌为高山与盆地相
间!光热资源丰富!冷热变化剧烈!少雨#低温#干燥#风速大#沙暴多"植物种类贫乏!数量极
少!主要树种为柽柳属及藜科植物"
!八"青藏高原高寒植被区
该区包括青藏高原!横断山脉等"青藏高原由于海拔高!寒冷干旱!分布着大面积灌丛草
甸!草原和荒漠植被!横断山脉高山峡谷相间分布着大面积针叶林和常绿阔叶林"
第四节!
森林生态系统
一!生态系统的概念
!一"生态系统的概念
所谓系统!就是相互联系#相互作用的若干要素结合而成的具有一定功能的整体"要构成
一个系统!必须具备.
个条件)
#
系统是由一些要素组成的!所谓要素!就是构成系统的组成
部分"
$
要素之间要相互联系!相互作用!相互制约!按照一定的方式结合成一个整体!才能
成为系统"
'
要素之间相互联系和作用之后!必须产生跟各个组成部分不同的功能!即必须
具有整体功能才能叫系统"森林是一种生态系统就是因为森林是许多生物和非生物成分按一
定的结构方式组成的!而不是杂乱无序的!森林作为一个整体而论!具有多种效益和功能!而单
一树木个体或其他单独成分就不可能具备森林的功能"
生态系统是在一定空间范围内!各生物成分和非生物成分通过能量流动和物质循环而相
互作用#相互依存所形成的一个功能单位!任何生态系统中的生物成分和非生物成分缺一不
可"地球上最大的生态系统就是生物圈$或称生态圈%!它包括全球所有生物及其所在的自然
环境"划分地球上的不同生态系统!一般据其中的重要生物成分加以命名!如杉木林生态系统
等"其实!生态系统中生物成分的存在是受非生物因子制约的!地球表面多种多样的非生物环
境的组合!形成了生态系统镶嵌状分布的格局"各种生态系统结构和功能的区别!正是由于不
同的非生物环境和其相适应的生物种类的不同"每一生态系统均有其特定的结构和功能特
征"非生物环境的变化!常引起生物的变化!生物的变化又进一步改变着环境"这样每一生态
系统的生物成分和非生物成分通过一系列反馈机制不断地相互调节"所以!生态系统不是静
止的实体!而是具有能量流动#养分循环和结构变化!具有一定格局的动态系统"
人类对生态系统的认识!经过历年的逐步加深!最后才真正认识到生态系统是生物之间及
其与周围环境间的结构关系是一个功能实体"正如&+$&
年N=;?
定义的,凡任一地段内所有
生物和其所在的物理环境相互作用可导致能量流动形成清晰可辨的营养结构(((生物多样性
和物质循环!便称之为一个生态系统-"特别强调一个生态系统具有特定的结构和物质循环!
说明生态系统不仅是现实的物理实体!而且是生物和非生物成分非常紧密地相互联系着!不断
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第三章!
森林群落与生态系统
产生物质和能量的交换!具有一定结构特征的功能系统"
!二"生态系统的基本特征
&!
组成结构特征!
生态系统是由生物和非生物环境两个亚成分构成"生物成分据其功
能不同分为)生产者!主要是绿色植物&消费者!各种动物&分解者!主要指细菌和真菌"生产者
能利用太阳能把简单的无机物转化成有机物&消费者!以植物#动物为食&分解者将复杂的有机
物分解为简单的无机物!被生产者所利用"非生物成分!主要指光#热#水#土#气等生物赖以生
存的环境"生物成分和非生物成分的相互关系见图.!"
"
图)!$
!
一个生态系统中各成分的性质和相互关系!曲仲湘等#
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"
一个陆地生态关系!大致可分为上#下两层"上层是自养层!主要是制造有机物质的绿色
植物&下层是异养层!主要是指土壤凋落物或其他死有机物质!其中各种土壤动物和微生物可
将有机物转化成无机物质"
"!
动态特征!
生态系统不是静止的!而是不断运动变化的系统"除了能量和物质不断运
动和变化!生态系统的整个结构和功能也随着时间而发生变化"任何一个生态系统的形成都
经历了漫长的岁月!是不断发展#进化和演替的结果"生态系统有其自身发育的生命周期!随
时间的推移!一种生态系统的发展总是从较简单的结构向复杂结构状态发展!最后达到相对稳
定状态$即演替过程%!只有了解生态系统的过去#现在和将来!才可用运动的发展的眼光看问
题!才能合理地改善系统的结构和功能!充分发挥生态系统的整体功能"
.!
相互作用相互联系的特征!
生态系统内各生物成分和非生物成分的关系是紧密相连#
不可分割的整体"一个系统之所以成为系统!不仅在于它是由各成分组成的!还在于各成分间
存在着相互联系和相互作用的关系"任一成分的变化不仅会影响其他成分的变化!同时也受
到所在系统内环境因子的制约"森林生态系统内不论生物和非生物成分怎样复杂!但各有其
位置和作用!是彼此密切联系的"
2!
稳定平衡特征!
自然界生态系统的发展过程总是趋向于内部保持一定的平衡稳定!使
系统内各成分间处于相互协调的稳定状态"在未受干扰和少受干扰的稳定生态系统有较强的
自动调节能力和自我调节机制!可以抗御和适应外界变化"生态系统的稳定主要是通过系统
+
".
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现代林业理论与应用
