林业生物灾害防治学(第1章 林学概论)

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1、林业生物灾害防治学林业生物灾害防治学 张国庆 （安徽省潜山县林业局 246300） 第一章 林学概论 第一节第一节 森林森林 1 1 一、森林 1 二、森林演化史 1 三、森林的特点 2 四、森林类型 2 第二节第二节 森林生态系统森林生态系统 6 6 一、森林生态系统特点 6 二、森林生态系统组成 7 三、森林生态系统的物质、能量循环 8 四、生态平衡 8 五、森林演替 9 第三节第三节 森林的作用森林的作用 1111 一、经济效益 11 二、生态效益 11 三、社会效益 13 四、森林效益的可变性 13 五、科学开发利用森林效益 13 第四节第四节 森林结构特征与森林区划森林结构特征与森林

2、区划 1414 一、森林结构 14 二、森林结构特征指标 16 三、森林区划 20 四、林地类别 21 五、林种 22 第五节第五节 林业与生态文明建设林业与生态文明建设 2323 一、林业 23 二、生态文明 33 三、林业在生态文明建设中的重要作用 36 四、建设和谐林业，促进生态文明建设 37 五、我国林业和谐发展的途径 37 第六节第六节 森林健康森林健康 3939 一、生态健康与生态健康管理 39 二、森林健康的概念 40 三、森林健康理论的形成与发展 40 四、森林健康在我国的实践 41 五、森林健康评价 41 六、森林健康管理 43 第一章第一章 林林学概论学概论 第一节第一节

3、森林森林 一、森林一、森林 是指以乔木为主体，包括灌木、草本植物以及其他生物在内，占有较大的空间，密集生 长，并显著影响周围环境的生物群落。 简单地说，森林就是以乔木为主体的植被类型。据中国东汉许慎著说文解字载“平 土有丛木曰林” ；森为“多木貌” ，指生长着的大片树木。俄国林学家 .莫罗佐夫 1903 年认为森林是林木、伴生植物、动物及其与环境的综合体。 随着生物学、生态学和林学的发展，对森林的认识又超过了上述范围。森林群落学、植 物学、植被学着眼于森林生物组成的植物区系和外貌结构，称为森林植物群落。生态学着重 研究森林的结构（组成成分和配置关系）和功能（能量转换和物质循环） ，即森林生态系

4、统。 林业经营上则较重视森林的经济效益，把它看作是可再生的自然资源实体。 随着对森林认识的深入，现代科学认为，森林是由树木为主体所组成的地表生物群落。 它具有丰富的物种，复杂的结构，多种多样的功能。森林与所在空间的非生物环境有机地结 合在一起，构成完整的生态系统。森林是地球上最大的陆地生态系统，是全球生物圈中重要 的一环。它是地球上的基因库、碳贮库、蓄水库和能源库，对维系整个地球的生态平衡起着 至关重要的作用，是人类赖以生存和发展的生态基础。全面认识森林的效益，并加以积极保 护、合理开发、综合利用和持续经营，对于社会物质生产的发展和人类精神文化生活的提高 有重大意义。 二、森林演化史二、森林演

5、化史 现代森林的形成和发展，经历了一个漫长的演化过程，可分为 3 个阶段： 蕨类古裸子植物阶段：在晚古生代的石炭纪（3.5 亿2.85 亿年前）和二叠纪（2.85 亿2.3 亿年前） ，由蕨类植物的乔木、灌木和草本植物组成大面积的滨海和内陆沼泽森林。 其中鳞木和封印木高可达 2040 米，径 13 米，是石炭纪重要的造煤植物。现在热带地区 还有孑遗的树蕨。 裸子植物阶段： 中生代的晚三叠纪 （2.3 亿1.95 亿年前） 、 侏罗纪 （1.95 亿1.37 亿年前）和白垩纪（1.37 亿0.7 亿年前）为裸子植物的全盛时期。苏铁、本内苏 铁、 银杏和松柏类形成地球陆地上大面积的裸子植物林和针叶

6、林。 现在世界上尚存裸子植物 近 800 种，中国有 230 多种，广泛分布于寒带、温带、亚热带、热带的丘陵山地。其中有许 多是第三纪前后的孑遗树种，如银杏、银杉、水杉、油杉、杉木、红杉、红豆杉、金钱松等。 被子植物阶段：在中生代的晚白垩期及新生代的第三纪（约 3000 万2000 万年前） ，被 子植物的乔木、灌木、草本相继大量出现，遍及地球陆地，形成各种类型的森林，直至现在 仍为最优势、最稳定的植物群落。中国有木本植物 8000 余种，乔木 2000 多种，是世界上森 林树种最丰富的国家之一。 三、森林的特点三、森林的特点 森林不同于其他植被类型，具有以下特点： 分布范围广。 森林约占陆地

7、面积的 32.3， 由各种不同特性的树种形成的各种类型的 森林（包括天然林和人工林） ，分布在寒带、温带、亚热带、热带的山区、丘陵、平地，甚 至沼泽、海涂滩地等地方。森林树种是植物界中最大的植物种类，由优势木构成的林冠表层 一般高出地面十数米、数十米，甚至上百米。其强大的根系深入地下数米至十数米。一片森 林的覆盖面积，可从数公顷至万公顷以上。 物种丰富，层次结构复杂。森林中除建群种外，还有大量的植物包括各种乔木、亚乔 木、藤本、灌木、草本、菌类、苔藓、地衣等。森林动物从兽类、鸟类到两栖类、爬虫、线 虫、昆虫，以及微生物等，不仅种类繁多，而且个体数量大，是森林中最活跃的成分。森林 植物的层次结构

8、从上到下，可分乔木层、亚乔木层、下木层、灌木层、草本层、苔藓地衣层， 以及跨越各层的层外植物垂直面和零星块、片等。它们具有不同的耐荫能力和水湿要求，各 按其生态特点分别分布于相应的林内空间小生境或层片。 从朝生暮死的低等植物到寿命最长 的乔木树种，年龄结构幅度广，季相变化大。因此形成复杂、稳定、壮美的自然景观。 生命周期和演替系列都很长。 森林的主体成分树木的寿命可长达数十年、 数百年 甚至上千年。 森林的演替系列也是植物群落中最长的。 从原生演替的先锋树种 （灌木） 开始， 经历发展强化阶段和相对稳定的亚顶极阶段，到成熟稳定的顶极阶段，通常要经过百年以 上。如加先锋树种阶段的先期部分，则阶段

9、更多，过程更长。即使在外力干扰后的次生 接替， 其一次树种更替的自然过程也要数十年。 在阶段之间有相对稳定阶段。 演替阶段越高， 稳定性越大。 生产率高，物能流动系统完整。森林由于具有高大而多层的枝叶分布，其光能利用率 达 1.63.5，远远高于其他植物群落。森林每年所固定的总能量占陆地生物每年固定的总 能量的 63。森林的生物产量在所有植物群落中最多，是最大的自然物能储存库。同时， 森林作为一个陆地生态系统，还具有最完善的营养级体系，即从生产者（森林绿色植物） 、 消费者（包括草食动物、肉食动物、杂食动物以及寄生和腐生动物）到分解者全过程完整的 食物网络和典型的生态金字塔。 用途多、效益大。

10、森林能持续地提供多种产品，包括木材、能源物质、动植物林副产 品、化工医药资源等。同时在涵养水源、改善水质、保持水土、减轻自然灾害、调节温度和 湿度、净化空气、减弱噪声、美化环境，以及对野生动物的保护等方面所提供的生态效益和 社会效益也都远远超过其他陆生生态系统。 四、森林类型四、森林类型 森林群落的分类单位，简称林型，是按照群落的内部特性、外部特征及其动态规律所划 分的同质森林地段。划分森林类型的目的是为森林调查、造林、经营和规划设计提供科学依 据，对不同的类型采取不同的营林措施。研究森林群落的分类原则、单位和系统及其在一定 地理条件下生长、发育和空间分布规律的学科称为森林类型学。 森林是植被

11、的主要类型之一， 几乎所有的植被分类方法都涉及森林类型。 植被分类的发 展史实质上就是森林分类的发展史。 由于植被工作者的工作地区不同， 对植被问题各有独特 见解，所以在植被分类上出现不同的学派，在概念、专用术语和分类方法上则表现出复杂的 相互交叉情况。 （一）森林类型划分方法（一）森林类型划分方法 由于学派不同，类型的概念和划分方法均有差异。 1.法瑞学派 群落分类方法以植物区系的分析为基础。 分类的基本单位是群丛， 群丛是具有一定植物 区系组成的群落，其植物种类成分表现出一致的外貌，且生境条件一致。群丛可组合为更高 的系统单位，也可再分为较低的单位。其从高至低的顺序为：植被区、群纲、群目、

12、群属、 群丛、亚群丛、变型、群相。 2.英美学派 以植被动态规律演替和演替系列为基本观点进行植被分类。 演替的顶极是分类系统 中的基本单位群系。群系以优势种的生活型表征地区的气候。群系的下一级为群丛。凡 外貌、生态结构和种类成分相似的群落，属于一个群丛，通常有 23 个优势种。如只有一 个种占优势，则划为单优群丛。群丛以下为群丛相，是群丛的地理变形，具有群丛中的两个 或几个优势种，但不是群丛中的一切优势种。群丛相下面还可分为组合，由一个或几个次优 势种所构成。在季节分明的气候下或郁闭的森林中还可细分为季相组合及成层组合。 3.生态学派 强调林分和生境的相互统一， 生境的变化比林分要缓慢得多，

13、二者的相互作用决定着林 分的组成、 结构、 生产力和林分特性等， 生境条件的量变引起森林及其组成和生产力的质变。 这一学派把林型看作是立地条件的一种指标， 即同一立地条件内， 森林的差异主要受土壤因 素的影响，可能有几个林型。分类系统为立地条件类型（森林植物条件类型） ，分类的基本 单位是土壤养分、水分条件相似地段的总称。按土壤的 4 个营养级和 6 个湿度级组成 24 个立地条件类型。在同一类型中又根据森林植物条件的明显差异，进一步划分为亚型、变异 型和形态型。亚型表示一类型内所含某一因子积累近于某一相邻类型的程度，是过渡型。变 异型表示某些无直接影响的因子含量的变化，如土壤反应、石灰性和盐

14、渍化等。形态型表示 地形、土壤机械组成及石砾含量等。 林型是立地条件类型的下一级单位， 在相同土壤水肥条件下， 因气候不同而形成不同林 型。气候相似的有林和无林地段合称为一个林型，是立地条件类型的气候变型。林分型为林 型的下一级单位， 即在相同土壤水肥和气候条件下， 优势树种相似的林分组成一个林分型。 林分型可按年龄、郁闭度、组成变化（超过 4/10）和生产力的不同而划分。 对于无林地，可划分为草本型。 这个学派的分类方法不仅用于森林 （包括天然林、次生林和人工林） ，也把无林地区作 为林型来研究。 4.生物地理群落学派 是在植物群落学的基础上发展起来的，其基本分类单位是林型。林型的树种组成、

15、植被特点、动物区系、森林植物条件（气候、土壤和水文） ，更新过程和森林更替方向等都具相 似性，且在同样经济条件下要求有同样的林业措施。它包括生物群落和生态环境全部，相当 于森林生态系统。林型按林分中的建群种、优势种和各种植被性质等来确定，并按同一主要 树种的所有林型合成一生态序列图， 图中 4 个轴和一条过渡线代表 5 个生态序列。 4 个轴 （十 字线）的交点代表最典型的林型，即对水分和肥力的要求都属中等的林型。A 列由中生中土 向旱生瘠土过渡，离交点越远，旱生、瘠土严重。 B 列向土壤湿度增加，通气不良，即向 沼泽化过渡。C 列向肥土方向过渡，D 列向湿度增加的流动水过渡，即向溪边过渡，

16、E 列介 于停滞水的沼泽向流动水的溪边过渡。 （三）我（三）我国的林型划分国的林型划分 从 1954 年开始先后在大兴安岭、小兴安岭、长白山、云南西北部、四川西部、阿尔泰 山、天山、秦岭及江西、湖南、海南岛等地的天然林区、亚热带的人工杉木林区和华北石质 山区宜林地进行了林型的研究和划分。 对天然林基本上采用生物地理学派分类方法， 对人工 林基本采用生态学派分类方法，对宜林荒山、荒地则按生态学派立地条件类型划分。在实施 时又根据实际情况灵活掌握，以反映自然面貌。因而不同地区出现不同的分类系统和方法。 目前， 森林类型的划分和描述对生产实践的指导意义仍感不足， 因此进一步探索能适用于各种森林植被的理论和方法正是世界林学界的努力方向。 由于森林生态系统的概念已为广 大林业工作者所接受， 按系统理论分类将有可能导致研究工作的继续深入， 数理统计和计算 机应用的普及推广，则会大