林学讲义_林学概论的讲义

2020-02-27 其他范文下载本文

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马新宇

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

1.1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。

1.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。

1.2.1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。

1.2.2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。

1.2.3 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600 ppm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]。

1.2.5 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―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％。

1.2.6 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。

1.2.7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？

1.3

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。

1.3.1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，分布着以栎属为主的松、榆、椴、桦、槭、鹅耳枥、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：(1).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。(2)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。(3)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。(4).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

(1)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3.2×104种，其中特有珍稀野生植物就达1×104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。(2)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、黄楝树等等。

(3)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4 23%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5473×104ｍ。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。(4)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。(5)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75.05ｍ，只相当于世界平均水平的64.7%；用材林为71.26ｍ，人工林为33.31ｍ，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，3

3用材林成过熟林蓄积大径木比重下降至59.9%；每年有近44×104ｈｍ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

2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

1.4.1 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”。

1.4.2 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ⅠⅡⅢ……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Ⅳ，但一个是山坡地，—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，白桦落叶松林、河岸落叶松林、高山偃松林、杜鹃白桦林等（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、同年龄的林木，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。这个概念林学上称为地位级。一般分5级。由于树高生长受林分密度影响较小，对立地反应敏感，所以用树高的差异编成地位级表。确定林分的地位级时，用测得林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；实生林和萌生林应分别编表和查表。

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

2.1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。

2.1.1 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。(1)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。

(2)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

(3)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

2.1.2 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；

X0－为生物学零度或称为下限温度，低于此温度，生长发育就不能进行。在温带地区以5℃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。

2.1.3 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――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p148-149 B 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）

2.1.4 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

2.1.5 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 2.1.6 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0.6℃；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。

2.1.7 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

2.1.8 火因子` 以后在林火生态部分专门讲述

2.1.9 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。例如光强度的变化必然会引起大气和土壤温度和湿度的改变，这就是生态因子的综合作用。

2．非等价性对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中必有1～2个是起主要作用的主导因子。主导因子的改变常会引起许多其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化，如光周期现象中的日照长度和植物春化阶段的低温因子就是主导因子。

3．不可替代性和互补性生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来替代。但某一因子的数量不足，有时可以靠另一因子的加强而得到调剂和补偿。例如光强减弱所引起的光合作用下降可靠CO2浓度的增加得到补偿，锶大量存在时可减少钙不足对动物造成的有害影响。

4．限定性生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。因此某一生态因子的有益作用常常只限于生物生长发育的某一特定阶段。例如低温对某些作物的春化阶段是必不可少的，但在其后的生长阶段则是有害的；很多昆虫的幼虫和成虫生活在完全不同的生境中，因此它们对生态因子的要求差异极大。

2.2 森林群落

2.2.1 森林更新

生长、发育、衰老、死亡是所有生物生命过程的规律，也是森林生活的规律。生物都能够不断延续自己的后代，森林也不例外。森林有着强大的天然更新能力，自然条件下可以自行更新。

森林更新：不论用什么样的手段或方式，幼苗幼树发生，新林代替老林的过程称为森林更新。更新一般可分为人工更新和天然更新两种：

人工更新：人为手段改变或促进森林的更新，以满足人类对森林资源的需求（造林学范畴）天然更新：自然条件下森林通过自己的种子或繁殖器官完成的森林更新因为人工更新的方式和方法多种多样，取得的效果也不一样，这里不做叙述森林更新是森林永续利用的基础。（1）种子更新

过程：林木结实、种子传播、种子发芽、幼树稳定 A 林木结实：

林木提供大量种子的年龄称为该树种的更新成熟龄。一般阳性树种结实早、间隔期短；

影响因素：树种差异、林分密度（林分郁闭度0.7以上，结实量陡减、质量降低）、光照条件（孤立木结实早、结实量大、质量高）、经营措施（疏伐改善林分内的条件）B 种子传播：

传播方式：

母树传播，采伐迹地和火烧迹地；

风，山杨、桦木种子可借风传播到1km以外，方向性和不均匀性；动物传播，偶然性和选择性，往往达不到更新要求。地表径流：迁移种子

C 种子发芽：

需要条件：温度、水分和空气，缺一不可。不利条件：过冷湿的林地、干燥的土壤。

多数种子发芽不需要光照条件、土壤肥力与种子发芽无关人为创造条件：

森林经营中创造种子发芽的条件，疏伐以提高土壤温度，加速死地被物分解；采伐后搔动地表，使种子接触土壤；沼泽地排水等。D 幼树稳定：

更新过程的最后一步是形成稳定的幼树决定因素：树种喜光性和林分条件

阳性树种不能在阳性树种或耐荫树种的林冠下进行更新，只能在采伐迹地或火烧迹地或疏林地形成稳定的森林；

耐荫树种可以在本身或阳性树种的林冠下更新成林；

先锋树种不能林下更新，而在迹地或荒山上最先更新（2）无性更新

无性更新：林木不是以种子，而是以其干、根、枝等营养器官繁育成林者，称为无性更新。通常阔叶树种均具有萌芽能力，萌芽条是由休眠芽或不定芽发育而成。A 萌芽更新p174 一般阔叶树，针叶树不行；

萌芽力与立地条件的关系：萌芽林的生长以及抚育 B 萌蘖更新

利用根蘖进行的更新称为萌蘖更新（3）种子更新和无性更新的比较

见p175表

2.2.2 森林演替

运动和变化是森林生态系统最基本的特征之一，任何生态系统都随时间不停发生变化森林演替：指在一个地段上，一种森林被另一种森林所代替的过程。森林演替是森林内部各组成成分间运动变化和发展的必然结果。（1）森林演替实例p176-177 云冷杉林和杨桦林的相互更替阔叶红松林演替

顶极群落，先锋树种山杨白桦为红松的幼苗生长起到了庇荫、除草的作用阔叶红松林：

皆伐－草地、灌丛－杨桦林或阔叶混交林

火烧－（草地）――杨桦林

择伐――阔叶红松林

亚热带常绿阔叶林的更替：材料14页

（2）原生演替（森林生态p224，原生演替速度举例）开始于原生裸地上的植物群落演替称为原生演替。

旱生演替：原生演替开始于裸露岩石、沙地等干旱基质上的演替；一般从岩石风化开始，最后形成森林p177 水生演替：从积水（淡水湖泊、池塘中）发生的原生演替。P178（3）次生演替

起始于次生裸地上的演替称为次生演替。P179 次生演替的特点：

进展演替和逆行演替的区别：（4）演替顶极

单元顶极学说：该学说由美国的Clements（1916）提出，认为一个地区的全部演替都将会聚为一个单

一、稳定、成熟的植物群落或顶极群落。这种顶极群落的特征只取决于气候。给以充分时间，演替过程和群落造成环境的改变将克服地形位置和母质差异的影响。至少在原则上，在一个气候区域内的所有生境中，最后都将是同一的顶极群落。该假说并把群落和单个有机体相比拟。

多元顶极学说：由英国的A.G.Tansley（1954）提出，这个学说认为：如果一个群落在某种生境中基本稳定，能自行繁殖并结束它的演替过程，就可看作是顶极群落。在一个气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都要汇集于一个共同的气候顶极终点。除了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极；同时还可存在一些复合型的顶极，如地形-土壤和火烧-动物顶极等等。

顶极格局假说：对单元和多元顶极的继承，由美国Whittaker（1953）提出，首先它认为植物群落虽然由于地形、土壤的显著差异及干扰，必然产生某些不连续，但从整体上看，植物群落是一个相互交织的连续体。其次，认为景观中的种各以自己的方式对环境因素进行独特的反应，种常常以许多不同的方式结合到一个景观的多数群落中去，并以不同方式参与构成不同的群落，种并不是简单地属于特殊群落相应明确的类群。这样，一个景观的植被所包含的与其说是明确的块状镶嵌，不如说是一些由连续交织的种参与的、彼此相互联系的复杂而精巧的群落配置。提出用环境梯度解释植被分布。认为顶极概念的中心之点是群落的相对稳定性，顶极群落的组成、结构由生态系统总环境所决定，而不是其中某种因子的作用，是多种因子综合作用的结果，2.2.3 天然林保护工程

封山育林是国人无奈的举动，因为长期以来形成的传统观念和思想束缚着广大的群众，靠山吃山和靠水吃水的传统思想仍旧左右着人们，如果采取科学的态度对待森林，用科学的经验理念和方法保护森林的发展，采取合理采伐、合理利用、合理经营，根本用不着封山育林，本来就是“天人合一”的，人与自然是一体的，是应该和谐共进的。所以今天不讲封山育林而讲天然林保护工程。

在讲天然林保护工程之前谈谈过去对农业和林业的错误认识：过去对农林业的认识的错误观点：

林木生长慢，生长周期长，收益慢是对林业发展的制约，严重缺点；但从现在观点上来看，林业的生长周期长，积蓄了更多的养分，形成更加复杂和合理的生态功能，对生态环境的稳定性具有重要意义。对维护和改善生态环境的质量，促进可持续发展、维护生态平衡作用巨大。如果没有林业的生态安全屏障，农业的发展不就是一纸空谈吗？（沿海农业和风沙区的农业发展都需要农田防护林的保护），林业具有为农业发展起保驾护航的作用。

农业：生产周期短，短期效益较大，但对生态环境的贡献几乎没有，随着人口数量的急剧增加，对生态环境的破坏却显而易见！事实上很多时候农业在违背自然规律办事，所以农民很辛苦，因为在本应该按自然规律生长森林的地方，他们却开垦成农田，但这也是没有办法的事情，原因很简单随着人类社会的发展和进步，人口数量增加，原先可以满足他们生活的地方和资源已经不能满足需要，所以他们才会开荒种地，发展农业，农业的发展是促进了人类社会的进一步发展和进步，但事实上从现在而言，农业的过渡开发已经严重破坏了生态平衡。北大荒的开发谁说是成功的，当时是一片十分重要的森林湿地生态系统，为了当时经济的发展，迫不得已，但实际回复这片重要的原生生态系统付出的代价，哪些粮食是远远不够的。

美丽的北大荒六、七十年代曾因数十万人的过度开垦使生态环境受到严重破坏，如今北大荒垦区人又投入到恢复生态的重建中。位于黑龙江省东北部，地处三江平原、松嫩平原和小兴安岭山麓的北大荒，是世界上仅有的三大黑土带之一，总面积达536万公顷。50年前，这里林木茂密，沼泽遍布，是一片人迹罕至的原始生态系统，北大荒由此而得名。

新中国成立后，我国政府为解决几亿人口的吃饭问题，动员十几万部队专业官兵开赴北大荒烧荒种地。到了六、七十年代，又有54万城市青年来到北大荒，累计开垦出200万公顷耕地，建起了我国最大的商品粮基地。这里每年运出的粮食达65亿公斤，可供香港、澳门总人口吃4年多，北大荒成为名符其实的“北大仓”。然而，过量的开垦土地、人为的砍伐植被，使北大荒的原始生态一天天消失……

今年55岁的葛柏林，1968年从浙江插队来到北大荒时，是个刚20岁的毛头小伙子，那时他担任知青连队的炊事班长，每天除了做饭，就是带领炊事班一班人上山砍树烧火。

据了解，从20世纪50年代到90年代，北大荒的林区面积和湿地面积从536万公顷减少到113万公顷，锐减了79%。由于原始生态平衡遭到破坏，致使水土流失、沙化严重。近几年，北大荒每年发生沙尘暴都在十几次以上。重建北大荒，还北大荒一片清山秀水已经迫在眉睫。

1994年，黑龙江省政府率先在北大荒建建立了19.8万公顷的三江平原自然保护区。位于保护区的前锋、洪河、亚陆河、龙江等4个农场各退出50公顷耕地，用以恢复原有的湿地风貌。

从17岁就跟随父亲来到北大荒的姜春义，二十世纪六、七十年代亲眼目睹了父亲和战友们一起开荒种地的情景。父辈们当年吃苦耐劳是为国家多产粮食，而今，已担任红旗岭农场副场长的姜春义，主要任务就是把父辈们开垦的耕地再恢复成原来的植被。

为避免当地老百姓对湿地造成二次破坏，红旗岭农场已动员居住在核心区的居民全都迁移到保护区外居住。当年曾带领知青上山砍树的葛柏林，在大批知青返城时，他自愿留在了北大荒，请求承包洪河农场的8000亩土地植树造林，如今，葛柏林不仅自家植树3000多亩，还带动农场的人一起绿化荒山。

提起种树，葛柏林有一肚子说不完的话。今年58岁的老葛已在北大荒种下了30万棵树，他表示要在有生之年栽够一百万棵树，不图别的，就为了确一桩心愿。

自1999年以来，北大荒垦区已实施退耕还林面积175万亩，营造水土保持林和防风固沙林18.9万亩。退还湿地面积6.5万公顷。随着北大荒生态小气候区的逐渐形成，这座绿色银行所产生的生态效益已开始显现出来。

过去，农民种地常常是旱涝不均，靠天吃饭，年成好的时候亩产也就七、八百斤。退还湿地后，湿地资源发挥着天旱时灌溉，天涝时蓄水的双重功能，使庄稼年年都能旱涝保收。

尝到甜头的远不止这些粮食增收的农民，过去世代以捕鱼为生的渔民，如今又能张网捕鱼了。住在洪河岸边的渔民姜喜望，家里的鱼网已经闲置了二十多年，从2000年开始，姜喜望购置了鱼船，重新过起了渔民的生活。

一些迁出湿地的农民则根据山区的资源情况，在山上养殖绒山羊，山下种植高品

质水稻等农作物。

在建三江、红兴隆等农垦分局采访时，记者看到，大片的绿色植被和湿地资源又展现在眼前，原来几乎绝迹的野生动物也逐渐迁徙回来。

北大荒的原始风貌正在一天天恢复，勤劳朴实的北大荒人正在把这块曾被开垦的土地装扮成锦绣河山。

见材料“取之有禁、用之不竭”

2.2.4 林型和立地条件类型

（1）森林分类

（2）林型：森林分类的最小单位，根据综合特征对森林的分类，一般相同的林分划分为一个林型。有林地区以建群种为主，结合其它特征对森林进行分类。

苏卡乔夫：林型必须依据土壤地理因素，认为所有的植物群落与其周围的环境一起形成一个整体。林型的定义P184 林型的命名法：二名法

优势树种是命名中的必有成分，置于最后；前面采用林型特征最突出的因素作为形容词

（3）立地条件类型

生态学派林型分类的三个级别

A 立地条件类型：波格列勃涅克认为，土壤水文条件相同的林地和无林地，联合成同一立地条件类型，气候条件可以不同；

B 林型：土壤、水文和气候条件都相同的林地或无林地，联合成同一林型； C 林分型：土壤、水文、气候和林木都相同的森林地段，联合成同一林分型。

波格列勃涅克关于立地条件的划分方法，他认为立地条件的好坏（肥力）决定于土壤养分和水分。他把养分分为四级，把水分分为六级，一共24个立地条件类型。A－贫瘠；B－较贫瘠；C－较肥沃；D－肥沃四个营养级；

012345分别代表极干燥、干燥、潮润、湿润、潮湿和水湿六个湿度级。东北东部原始林类型划分举例：见绿皮书P52（4）我国林型和立地类型学的发展

2.3 森林生态系统

2.3.1 概念与分类

（1）生态系统概念：生物群落与其生存环境之间，以及生物种群相互之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转换和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体，称为生态系统(ecosystem)。

（2）森林生态系统：是森林生物群落与其环境在物质循环和能量转换过程中形成的功能系统。也就是以乔木树种为主体的生态系统。

（3）分类：水体生态系统（海洋－滩涂、浅海和深海生态系统和淡水生态系统－流水和静水生态系统）、陆地生态系统－森林、草原、荒漠、高山、冻原等生态系统。

森林生态系统又可以根据其所处温度带的不同分为：热带林、温带林和寒温带森林生态系统。（4）森林生态系统的特点

A占有巨大的生态空间――地上部分林冠可高达数十米至上百米，地下根系可以深入土壤数米甚至数十米。这样大的生态空间不仅为生物提供了广阔的生长栖息环境，而且也扩大了对其它生态系统的影响。

B 植物种类繁多，枝叶茂密，光合面积大，根系发达，能充分利用营养空间，生产力和生物量高 C 森林生态系统具有层次结构。地上和地下形成不同的生态环境，支持不同的生物区系，构成森林生态系统的整体。

D 在森林生态系统的发展和演替过程中，随着生境条件的改善，动植物种类的增加与更替，森林生态系统的结构和成分也日趋复杂，修复干扰和自我调控的能量也越大，最后趋于稳定。2.3.2 森林生态系统成分与结构

（1）生态系统成分：

所有生态系统都是由生物成分和非生物成分所组成，其中，生物成分由植物、动物和微生物组成；非生物成分由光、温度、水分、空气、温度和土壤等无机物及死的有机质生物成分：依据其概功能的不同又可以分为：生产者、消费者和分解者

生产者：又称初级生产者（primary producers），指自养生物，主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌。这些生物能利用无机物合成有机物，并把环境中的太阳能以生物化学能的形式第一次固定到生物有机体中。初级生产者也是自然界生命系统中唯一能将太阳能转化为生物化学能的媒介。

消费者：异养生物，主要指各种动物，他们直接或间接以植物为食，包括植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物等。根据其食性又可分为食草动物和肉食动物，其中食草动物被称为一级消费者，以食草动物为食的动物称为二级消费者，依此类推。

分解者（decomposers或reducers）异养生物，它们分解动植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合物，吸收某些分解产物，最终能将有机物分解为简单的无机物，而这些无机物参与物质循环后可被自养生物重新利用。分解者主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物。按其对生态系统的作用大小又可以分为：基本成分和非基本成分基本成分：绿色植物和分解者非基本成分：一切消费者

在森林生态系统中，生产者主要是乔木，通常还有灌木、草本和地衣、苔藓等。消费者主要是鸟兽和昆虫，动物种类较丰富。

乔木树种是生态系统的主要生产者，决定森林生产力的高低，划分森林生态系统的主要依据。（2）结构

包括形态结构和营养结构两种p200 2.3.3 森林生态系统功能

（1）生态系统的能量流

①生态系统中能量存在的形式

能量在生态系统中以多种形式存在，主要有以下5种。

A辐射能，来自光源的光量子以波状运动形式传播的能量，在植物光化学反应中起着重要的作用； B化学能，化合物中贮存的能量，它是生命活动中基本的能量形式；

C机械能，运动着的物质所含有的能量。动物能够独立活动就是基于其肌肉所释放的机械能； D电能，电子沿导体流动时产生的能量。电子运动对生命有机体的能量转化是非常重要的；

E生物能，凡参与生命活动的任何形式的能量均称为生物能。

此外，热能是大家众所周知的能量形式。热能在同一温度下是不能做功的。不同温度下，由高热区向低热区流动，称为热流。以上所述各种形式的能，最终都要转化为热这一形式。

生态系统中这些不同形式的能量可以贮存和相互转化，如辐射能量可以转变成其他的运动形式能。②生态系统能量流遵循热力学定律

A热力学第一定律

又称为能量守恒与转化原理，它指热（Q）与机械功（W）之间是可以转化的，即 W=JQ，式中：J为热功当量，J=4.1885焦耳/卡

在生态系统中，能量的形式不断转换，如太阳辐射能，通过绿色植物的光合作用转变为存在于有机物质化学键中的化学潜能；动物通过消耗自身体内贮存的化学潜能变成爬、跳、飞、游的机械能。在这些过程中，能量既不能创生，也不会消灭，只能按严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式。因此，对于生态系统中的能量转换和传递过程，都可以根据热力学第一定律进行定量，并列出平衡式和编制能量平衡表。B热力学第二定律热力学第二定律表达有关能量传递方向和转换效率的规律。若用自由能（free energy,即系统的可用能）概念表述热力学第二定律，则可表示为：①物体自由能的提高不可能是一个自发的过程；②任何产生自由能贮备的能量转换都不可能达到百分之百有效。

熵（entropy）是系统热量被温度除后得到的商，在一个等温过程中，系统的熵值变化（△S）为：△S=△Q/T。式中，△Q为系统中热量变化（焦耳），T是系统的温度（K）。

若用熵概念表示热力学第二定律，则①在一个内能不变的封闭系统中，其熵值只朝一个方向变化，常增不减；②开放系统从一个平衡态的一切过程使系统熵值与环境熵值之和增加。

生态系统是一个开放系统，它们不断地与周围的环境进行着各种形式能量的交换，通过光合同化，引入负熵；通过呼吸，把正熵值转出环境。

③ 食物链和营养级

生态系统中贮存与有机物中的化学能，通过一系列的吃与被吃的关系，把生物与生物紧密地联系起来，这种生物成员之间以食物营养关系彼此联系起来的序列，称为食物链(Food chain)。食物链中每一个生物成员称为营养级（trophic level）。

Elton（1942）是最早提出食物链概念的人之一，他认为由于受能量传递效率的限制，食物链的长度不可能太长，一般食物链都是由4～5个环节构成的，如鹰捕蛇、蛇吃小鸟、小鸟捉昆虫，昆虫吃草，最简单的食物链是由3个环节构成的，如草→兔→狐狸。

食物链的类型在任何生态系统中都存在着两种最主要的食物链，即捕食食物链（grazing food chain）和碎屑食物链（detrital food chain），前者是以活的动植物为起点的食物链，后者是以死生物或腐屑为起点的食物链（图5-3）。在大多数陆地生态系统和浅水生态系统中，生物量的大部分不是被取食，而是死后被微生物所分解，因此能流是以通过碎屑食物链为主。例如，在潮间带的盐沼生态系统中，活植物被动物吃掉的大约只有10％，其他90％是在死后被腐食动物和小分解者所利用，这里显然是以碎屑食物链为主。据研究，一个杨树林的生物量除6％是被动物取食外，其余94％都是在枯死后被分解者所分解。在草原生态系统中，被家畜吃掉的牧草通常不到四分之一，其余部分也是在枯死后被分解者分解的。

还有一种就是寄生性食物链，由宿主和寄生物构成。它以大型动物为食物链的起点，继之以小型动物、微型动物、细菌和病毒。后者与前者是寄生性关系。如哺乳动物或鸟类与跳蚤，原物动物与细菌、病毒。④林德曼定律和生态金字塔（ecological pyramids）。

而林德曼效率似乎是一个常数，即10％，生态学家通常把10％的林德曼效率看成是一条重要的生态学规律，但近来对海洋食物链的研究表明，在有些情况下，林德曼效率可以大于30％。对自然水域生态系统的研究表明，在从初级生产量到次级生产量的能量转化过程中，林德曼效率大约为15～20％；就利用效率来看，从第一营养级往后可能会略有提高，但一般说来都处于20～25％的范围之内。这就是说，每个营养级的净生产量将会有75～80％通向碎屑食物链。

生态金字塔是指各个营养级之间的数量关系，这种数量关系可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，采用这些单位所构成的生态金字塔就分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。⑤深入分析生态系统能量流动过程，可划分为三个能流：见p202-203 ⑥能量流动特点

能量是单向性和逐级减少

生态系统能量的流动是单一方向的（one way flow of energy）。能量以光能的状态进入状态进入生态系统后，就不能再以光的形式存在，而是以热的形式不断地逸散于环境中。

能量在生态系统中的流动，很大部分被各个营养级的生物利用，通过呼吸作用以热的形式散失。散失到空间的热能不能再回到生态系统参与流动。因为至今尚未发现以热能作为能源合成有机物的生物。从太阳辐射能到被生产者固定，再经植食动物，到肉食动物，再到大型肉食动物，能量是逐级递减的过程，这是因为：a各营养级消费者不可能百分之百地利用前一营养级的生物量；b各营养级的同化作用也不是百分之百的，总有一部分不被同化；c生物在维持生命过程中进行新陈代谢，总要消耗一部分能量。

2.3.4 生态系统的物质循环

（1）概念及原理

但是能量流动和物质循环的性质不同，能量流经生态系统最终以热的形式消散，能量流动是单方向的，因此生态系统必须不断地从外界获得能量。物质的流动是循环式的，各种物质都能以可被植物利用的形式重返环境（图5-34）。能量流动和物质循环都是借助于生物之间的取食过程而进行的，但这两个过程是密切相关不可分割的，因为能量是储存在有机分子键内，当能量通过呼吸过程被释放出来用以作功的时候，该有机化合物就被分解并以较简单的物质形式重新释放到环境中去。物质循环的基本原理──物质不灭定律和质能守恒定律

物质不灭定律认为，化学方法可以改变物质的成分，但不能改变物质的量，即在一般的化学变化过程中，察觉不到物质在量上的增加或减少。

质能守恒定律认为，世界不存在没有能量的物质质量，也不存在没有质量的物质能量。质量和能量作为一个统一体，其总量在任何过程中都保持不变的守恒。

质能守恒和物质不灭定律在生态学的运用，使得物流过程平衡表的制作成为可能。

A生物地球化学循环：各种化学元素在不同层次、不同大小的生态系统内，乃至生物圈里，沿着特定的途径从环境到生物体，又从生物体再回归到环境，不断地进行着流动和循环的过程。

B地质大循环：物质或元素经生物体的吸收作用，从环境进入生物有机体内，然后生物体以死体、残体或排泄物形式将物质或元素返回环境，进入五大自然圈（气圈，水圈，岩石圈，土壤圈，生物圈）的循环的过程。这是一种闭合式循环。

C生物小循环：环境中元素经生物吸收，在生态系统中被相继利用，然后经过分解者的作用再为生产者吸收、利用。这是一种开放式循环。（2）水循环

水的主要循环路线是从地球表面通过蒸发进入大气圈，同时又不断从大气圈通过降水而回到地球表面（图5-36）。每年地球表面的蒸发量和全球降水量是相等的，因此这两个相反的过程就达到了一种平衡状态。蒸发和降水的动力都是来自太阳，太阳是推动水在全球进行循环的主要动力。地球表面是由陆地和海洋组成的，陆地的降水量大于蒸发量，而海洋的蒸发量大于降水量，因此，陆地每年都把多余的水通过江河源源不断输送给大海，以弥补海洋每年因蒸发量大于降水量而产生的亏损。生物在全球水循环过程中所起的作用很小，虽然植物在光合作用中要吸收大量的水，但是植物通过呼吸和蒸腾作用又把大量的水送回了大气圈。（3）碳循环

碳对生物和生态系统的重要性仅次于水，它构成生物体重量（干重）的49％。

植物通过光合作用从大气中摄取碳的速率和通过呼吸和分解作用而把碳释放给大气的速率大体相等。大气中二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳参与循环的主要形式。碳循环的基本路线是从大气储存库到植物和动物，再从动植物通向分解者，最后又回到大气中去。在这个循环路线中，大气圈是碳（以CO2的形式）的储存库，二氧化碳在大气中的平均浓度是0.032％（或320／100万，即320ppm）

碳的另一个储存库是海洋。实际上海洋是一个更重要的储存库，它的含碳量是大气含碳量的50倍。更重要的是，海洋对于调节大气中的含碳量起着非常重要的作用。

2.3.5生态系统生产力

p207-211 2.3.6自然生态平衡

291、生态平衡的概念

生态平衡（Ecological equilibrium, ecological balance）指一个生态系统在特定的时间内的状态，在这种状态下，其结构和功能相对稳定，物质与能量输入输出接近平衡，在外来干扰下，通过自然调节（或人为调控）能恢复原初的稳定状态。

生态平衡概念包括两方面的含义，①生态平衡是生态系统长期进化所形成的一种动态平衡，它是建立在各种成分结构的运动特性及其相互关系的基础上的；②生态平衡反映了生态系统内生物与生物、生物与环境之间的相互关系所表现出来的稳态特征，一个地区的生态平衡是由该生态系统结构和功能统一的体现。

2、生态平衡的失调和破坏

当外来干扰超越生态系统自我调节能力，而不能恢复到原初状态的现象谓之生态失调，或生态平衡的破坏。

发生的原因

（1）生物种类成分的改变。在生态系统中引进一个新种或某个主要成分的突然消失都可能给整个生态系统造成巨大影响，如据估计，生物圈内每消失一种植物，将引起20－30种依赖于这种植物生存的动物随之消失。

（2）森林和环境的破坏。森林和植被是初级生产的承担者，森林、植被的破坏，不仅减少了固定太阳辐射的总能量，也必将引起异养生物的大量死亡。

（3）环境破坏如不合理的资源利用、水土流失、气候干燥、水源枯涸等，都会使生态系统失调，生态平衡遭到破坏。

3、森林生态系统在维持生态平衡中的作用p213，已经讲过

4、解决生态平衡失调的对策

生态平衡失调最终给人类带来不利的后果，失调越严重，人类的损失也越大。因此，时刻关注生态系统的表现，尽早发现失调的信号，及时扭转不利的情况至关重要。同时，以生态学原理为指导保护生态系统，预防生态失调，则可事半功倍。

（1）自觉地调和人与自然的矛盾，以协调代替对立，实行利用和保护兼顾的策略。其原则是：①收获量要小于净生产量；②保护生态系统自身的调节机制；③用养结合；④实施生物能源的多级利用。（2）积极提高生态系统的抗干扰能力，建设高产、稳产的人工生态系统。（3）注意政府的干预和政策的调节。

2.4 森林分布

因受地理位置、气候、地形、土壤等因素的影响，地球上的植被群落是多种多样的。主要的地带性森林类型：热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、北方针叶林。

（一）热带雨林

1．热带雨林是指分布于赤道附近的南北纬10℃之间的低海拔高温多湿地区，由热带种类所组成的高大繁茂、终年常绿的森林群落，为地球表面最为繁茂的植被类型。

2．植被特征：①种类组成特别丰富，均为热带分布的种类。②群落结构复杂：层次多而分层不明显，乔木高大挺直，分枝少，灌木成小树状，群落中附寄生植物发达，有叶面附生现象，富有粗大的木质藤本和绞杀植物。③乔木树种构造特殊：多具板状根、气生根、老茎生花等现象；叶子在大小形状上非常一致，全绿，革质，中等大小；多昆虫传粉。④林冠高低错落，色彩不一，无明显季相交替，终年常绿。⑤生物量高

3．分布：主要分布于南北纬度10℃之间的区域，全球可分为三大群系。

①美洲雨林群系：主要分布亚马逊河流域，面积最大。②非洲雨林群系：主要分布刚果盆地一带。

③亚洲雨林群系：主要分布在马来半岛、苏门答腊附近岛屿、婆罗洲、伊里安及菲律宾群岛。向西可达缅甸和印度的阿萨姆，向北经中南半岛可达中国的台湾、广东及云南南部，向东南可一直延伸到澳大利亚大陆的东部。以龙脑香科植物为标志。

④我国的热带雨林为北方边缘，不很典型，分布于台湾、两广、藏、滇的南部。群落中绞杀植物较多，但龙脑香科的种类不多。可分为湿润雨林、季雨林、山地雨林三个植被亚型。

（二）红树林

1．指分布于热带滨海地区受周期性海水侵淹的一种淤泥海滩上生长的乔灌木植物落。

2．植被特征：①主要由红树科的常绿种类组成，其次为马鞭草科、海桑科、爵床科等的种类，共10余科，30多种。②外貌终年常绿，林相整齐，结构简单，多为低矮性群落。③具特殊的胎生现象，具支柱根或呼吸根，以及旱生、盐生的形态和生理特点。分布：有两个分布中心。

①东方红树林：分布于太平洋和印度洋沿岸的热带、亚热带滨海地区。②西方红树林：分布于太平洋东岸和大西洋沿岸的热带、亚热带滨海地区。

③我国的红树林属东方红树林的一部分，主要分布于广东、福建沿海、广西和台湾。

（三）热带季雨林

指分布于热带有周期性干湿交替地区的，由热带种类所组成的森林群落。

植物群落特征：①旱季乔木树种部分或全部落叶，季相变化明显。②种类组成、结构、高度等均不及雨林发达。③板状根、茎花现象、木质大藤、附生植物等均不及雨林发达。

分布：不连续分布在亚洲、非洲和美洲的热带地区，其中以亚洲东南部最为发达。

（四）热带旱生林

分布于热带干燥或半干燥的低海拔地区，小而多刺的乔木或灌木植物在群落中占优势。典型的植物有瓶子树、猴面包树、金合欢、大戟科和仙人掌科的一些肉质植物。大多数植物在旱季无叶，而在雨季十分繁茂。

（五）热带稀树草原

指分布于热带干燥地区，以喜高温、旱生的多年生草本植物占优势，并稀疏散布有耐旱、矮生乔木的植物群落。散生在草原背景中的乔木矮生且多分枝，具大而扁平的伞形树冠，叶片坚硬，具典型旱生结构。草本层以高约1米的禾本科植物占优势，亦具典型旱生结构。藤本植物非常稀少，附生植物不存在。该群落类型主要分布在非洲、南北美洲、澳洲和亚洲。我国在云南干热河谷，海南岛北部，雷州半岛和台湾的西南部均有分布。

(六)亚热带常绿阔叶林

1．常绿阔叶林是指分布在亚热带大陆东岸湿润地区的，由常绿的双子叶植物所构成的森林群落。又称照叶林、月桂树林、樟栲林等。

2．植被特征：①主要由壳斗科、樟科、山茶科、木兰科和金缕梅科等的常绿树种组成，区系成分极其丰富，地理成分复杂，富有起源古老的孑遗植物，或系统进化上原始或孤立的科属及特有植物；乔木层树种具有樟科月桂树叶子的特征：小型叶、渐尖、革质、光亮、无茸毛、排列方向与光线垂直等。②外貌中年常绿，林相整齐，季相变化不明显。③群落结构较为复杂，林木层、下木层均有亚层次的分化，草本层以蕨类植物为主。④藤本植物较为丰富，但多为革质或木质小藤，板根、茎花、叶面附生现象大大减少，附生植物中很少有被子植物。

3．分布：主要分布在东亚的中国、日本、朝鲜半岛，北美的佛罗里达半岛和加利福尼亚，南美的智利，31 非洲的那利群岛，澳洲的澳大利亚、新西兰以及北大西洋的马德拉群岛和加那利群岛等地。

我国是常绿阔叶林的集中分布区，面积最大，类型最多，南自南岭，北抵秦岭，西至青藏高原东缘，东到东南沿海岛屿，可分为北亚热带常绿、落叶阔叶混交林，中亚热带典型常绿阔叶林和南亚热带季风常绿阔叶林3个植被型，若干个植被亚型。

（七）硬叶常绿阔叶林

1．指分布于亚热带大陆西岸地中海式气候地区的，由硬叶常绿阔叶林树种所构成的森林群落。

2．植被特征：①主要由硬叶常绿阔叶树种所构成，其叶片具典型的旱生结构，坚硬革质，小型叶为主，被茸毛，无光泽，气孔深陷，排列与光线成锐角，或叶片退化（甚至成刺状），植株与花具强烈香味（挥发油）；②森林群落上层稀疏，树木较矮小，群落下层较为繁茂、密闭；③无附生植物，藤本植物很少。多年生草本植物尤以具鳞、球、根茎的地下牙植物特别丰富。分布：主要有三个集中分布区

①欧洲的地中海沿海：主要由木栓栎、刺叶栎等组成。②北美西岸的加利福尼亚：主要由密花栎和禾叶栎等组成。③大洋州西南和东南地区：桉树属、金合欢等属为主。

④我国为山地类型（夏多雨、冬干冷），主要分布在西南，尤以金沙江中上游河谷两侧山地为多，主要由高山栎等树种组成。

(八)温带落叶阔叶林

指分布于温带湿润海洋地区的，由落叶双子叶植物所构成的落叶森林群落。

特征：①季相更替现象十分明显为其外貌的显著的特征；②中生性植物特别丰富，乔木层有阔叶叶片、草质、柔软、无毛，生活型以地面芽和地下芽植物占优势，其次是高位芽植物；③结构简单，分层清楚，夏季林相郁闭，冬季林内明亮干燥；④层间植物在群落中作用不明显。分布：有三个集中分布区

①西欧和中欧：以山毛榉为主要建群种。

②北美的五大湖地区和大西洋沿岸：以美洲山毛榉和糖槭为建群种。③东亚：主要分布在我国，以Quercus种群为代表。

④我国的落叶林分布面积较广，包括东北南部和华北大部，壳斗科的Quercus、Castanea、Fagus在不同地区分别成为建群种。（在我国称为温带针阔混交林，长白山、小兴安岭林区到大兴安岭南部，主要树种红皮云杉、臭冷杉、云杉、红松，红松阔叶林为地带性森林）

（九）北方针叶林

冬季严寒，夏季温暖湿润，年温差较大。主要代表树种有云杉、冷杉和松。林冠一般不茂密，林下灌木、苔藓、地衣较多。该类型分布横跨亚、欧和北美温带地区。在我国主要分布于大兴安岭和阿尔泰山。（寒温带针叶林，主要分布在大兴安岭山地丘陵地区，地形起伏小，坡度缓，山顶浑圆，一般海拔1100米左右，南部高峰1712米，北部高峰1520米。极端低温在－60℃，年均降雨量350-500毫米。土壤为山地棕色泰加土，山地暗棕壤，土壤厚度不均，有永冻层。兴安落叶松为优势树种，其次为桦木林、樟子松少量的蒙古栎、山杨和红皮云杉林，结构简单层外植被不发达）

（十）冻原

冻原又称苔原，出现在高纬度和高海拔的寒冷地区，分布于欧亚大陆和饿北美北部沿海地区，也包括北冰洋中的岛屿。我国只有高山冻原，分布在长白山和阿尔泰山西部高山带。冻原的优势植物是多年生灌木、苔草、禾草、苔藓和地衣，植被的高度一般只有几厘米。

二．群落分布规律

（一）概念

地球表面的热量是随着所在纬度的位置而变化的，水分则随着距离海洋的远近，以及大气环流和洋流等的变化而变化。水热结合导致植被呈地带性分布，一方面沿纬度方向成带状发生有规律的更替，称为纬度地带性；另一方面从沿海向内陆方向成带状发生有规律的更替，称为经度地带性。此外，随着海拔高度的增加，气候、土壤和动植物群落也发生有规律的更替，称为垂直地带性。垂直带和水平带都是逐渐变化的，由量变到质变，带间有过渡带水平分布规律

1．纬度地带性分布规律

（1）世界植被纬度地带性分布规律

北半球自北到南依次出现：寒带苔原→寒温带针叶林→温带落叶阔叶林→暖温带落叶阔叶林－亚热带常绿阔叶林→热带雨林。

欧亚大陆中部和北美中部，自北向南依次出现：苔原→针叶林→落叶阔叶林→草原→荒漠。（2）我国植被纬度地带性分布规律

东部湿润森林区，自北向南依次为：寒温带针叶林→温带落叶阔叶林→北亚热带常绿落叶阔叶混交林→中亚热带常绿阔叶林→南亚热带季风常绿阔叶林→热带雨林、季雨林。

西部内陆腹地，受强烈的大陆性气候的影响，由于青藏高原的隆起，从北至南出现的一系列东西走向的巨大山系，打破了原有的纬度地带性，因此自北向南的变化如下：

温带荒漠、半荒漠带→暖温带荒漠带→高寒荒漠带→高寒草原带→高寒山地灌丛草原带。2．经度地带性分布规律

（1）世界植被经度地带性分布规律

北美的中部，东面是大西洋，西面是太平洋，但被经向的落基山脉所阻隔，植被从东向西依次更替为：（东）森林棗→草原棗→半荒漠棗→荒漠棗棗棗→森林（西）落基山脉（2）我国植被经度地带性分布规律

在我国温带地区表现较为明显，从东南至西北其变化规律如下：

（二）垂直分布规律

山体的植被垂直带，是反映山体所处的一定纬度和一定经度的水平地带性的特征，植被垂直地带性是从属于水平地带性的特征，在水平地带性和垂直地带性的相互关系中，水平地带性是基础，它决定着山地垂直地带的系统。

1．某一山体植被垂直带分布，与山体所处的纬度开始到极地为止的水平植被带分布顺序相对应。

例如，黄山位于中亚热带地区，其山体植被垂直带的变化，与山体所处纬度开始自南向北植被的纬度地带性变化规律相对应。黄山植被垂直带谱如下：

（1）500～1100米常绿阔叶林

33（2）900～1250米常绿落叶阔叶混交林

（3）1200～1500米落叶阔叶林

（4）1400～1750米山地矮林和山地灌丛（5）1600～1840米山地草甸

2．体现经度地带性的山体垂直带的组成情况，还与该经度地带所处的纬度有一定的相关性。经度起点的植被垂直带，向上首先变为同纬度的海洋性植被（即近海洋处同高度的植被类型），而后，随着海拔的升高，出现与纬度地带性相应的植被带。

如高山是处于热带的荒漠地区，则山麓平地的地带性的植被类型为干荒漠，随着山地的上升，依次的理想分布为干草原（或稀树草原）→疏林灌丛→常绿阔叶林→夏绿林→亚高山针叶林→高山灌丛→高山草地→高山冻原→冰雪带。

如天山北坡山地的植被垂直分布大致如下：（1）500～1000米荒漠带

（2）1000～1700米山地荒漠草原和山地草原带（3）1700～2700米山地针叶林带（4）2700～3000米亚高山草甸带

（5）3000～3800米高山草甸、高山垫状植被和终年冰雪带。3．我国不同地区的森林垂直分布 p194-195

2.4.3 森林界限

p196-197

2.4.4 我国森林7个分区

绿皮书p97

第三章

植物学基本知识及主要树种简介

3.1 植物界基本类群

根据各种植物在长期演化中所形成的特点，通常将地球上的植物分成藻类植物、菌类植物、地衣和苔藓植物、蕨类植物和种子植物（1）藻类植物

特点：多生活于水中；大小和形态结构差异很大（单细胞－衣藻，多细胞－水棉，构造复杂体积很大－海带）；没有根、茎叶的分化；含有叶绿素，能进行光合作用。（2）菌类植物

生活环境广泛；形态大小多样；一般为异养生物。有的有益－固氮菌（3）地衣

菌类和藻类的共生体。

根据其生长状态可分为：壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣三类

强的耐旱和耐寒能力（能在裸露的岩石上生长、北极或其它不能生长植物的地方可以繁殖成群落）；对空气污染非常敏感（二氧化硫）；可将岩石分化成土壤。（4）苔藓植物

有水生向陆生过渡的类型，大多数仍需要生长在潮湿的地方

结构简单而矮小；有茎叶分化，可直立生长，但没有真正的根，只有假根，假根由1或几个细胞构成的丝状体，具有固定和吸收作用如，葫芦藓。（5）蕨类植物

一般陆生，少数水生；有根茎叶的分化；不产生种子，以孢子繁殖；常分布在森林草本层中，不少种类可作为指示植物。（6）种子植物

包括被子植物和裸子植物。

最大的特征是能产生种子，胚包含在种子内，使胚能够得到更好的保护。

裸子植物：主要特征，胚珠外面没有心皮包被，因而形成的种子是裸露的。多为乔木、常绿的。常见为苏铁、银杏（世界活化石银杏和水杉）、松、杉、柏

被子植物：适应陆生生活的最高级、最完善的一类植物。又可分为单子叶植物和双子叶植物

藻类、菌类和地衣都没有根茎叶分化称为低等植物；而苔藓、蕨类和种子植物有根茎叶的分化被称为高等植物。

3.2 植物分类的基本知识

沈国防－p47－48 3.3木本植物常用形态术语（绿皮书）

绿皮书p67-69

3.4重要树种简介

（1）针叶树种

油松、樟子松、马尾松、红松、华山松、火炬松、落叶松、黄花落叶松（长白落叶松）、华北落叶松、红皮云杉、鱼鳞云杉、巴山冷杉、杉木、柳杉、水杉、侧柏

主要特征以及集中分布区

（2）阔叶树种

毛白杨（响杨）、小叶杨、旱柳、垂柳、麻栎、栓皮栎、槲栎、蒙古栎、辽东栎、泡桐水曲柳、黄菠萝、胡桃楸、糠椴、籽椴、色木槭、相思树、板栗、油桐

按绿皮书简介

第四章

苗木培育

4.1 苗圃的建立与土壤耕作

4.1.1苗圃的种类及选地

（一）苗圃的种类

根据使用时间长短，可分为：固定苗圃和临时苗圃

1、固定苗圃

固定苗圃：又称永久苗圃，使用年限可达十几年或几十年。

优点：（1）面积大，便于集约经营，应用先进的生产技术和实现机械化；

（2）能够充分利用投资和便于安装现代化的育苗设施；（3）能有计划地大量生产苗木；（4）有利于开展科学研究工作；（5）种类较多，经济效益显著。

2、临时苗圃

临时苗圃：为完成某一地区的造林任务在造林地区内或附近临时设置的苗圃。使用年限较短，面积较小，苗木种类较少。优点：

（1）距造林地近，减少运苗时间，苗根不失水故造林成活率高；

（2）因苗圃地的环境条件与造林地相同，培育的苗木能够适应造林地的环境条件，故能提高造林成活率和保存率；

（3）苗期管理及保护工作方便

（4）距造林地近，运费少，苗木成本低。

缺点：常常由于无条件进行科学的肥水管理和保护措施，致使苗木的产量较低和质量较差。

（二）选择苗圃地的条件苗圃的位置

（1）苗圃宜设在造林地的附近或其中心地区；

（2）苗圃要尽量设在交通较方便的地方，以利于运输育苗所需生产资料；（3）距居民点较近的地方，便于招用季节工人和解决职工的住房问题。2 土壤条件

影响苗木质量和产量的重要条件。

（1）土壤肥力：选用石砾少的、土层深厚的、土壤肥力较好的土地

（2）土壤质地：砂质壤土育苗最好。（砂质壤土的结构疏松，水分条件适宜，通气性能也好，土壤中的气、热条件较好；根系生长好，起苗伤根少。缺点：营养元素含量较少）

粘土和砂土不适宜做苗圃的原因：

粘土：土壤结构紧密，通气性和透水性能差，温度低，土壤中的水分和空气经常处于矛盾状态。幼苗出土困难，发芽率低，根系不发达，苗木生长较差，起苗时易伤根。北方冬季易发生冻拔害。

砂土：因缺少营养元素，水分不足，易出现旱象。夏季高温时期幼苗易受日灼。苗木根系少而细长，分布较深，苗木生长较差。

（3）土壤酸碱度：对育苗有直接影响，PH 值过高和过低都会使育苗遭到失败。不同树种对酸碱度的适应范围不同。

一般来讲，针叶树种苗木适应于微酸性至中性；阔叶树种苗木适于中性至微碱性。例子p266（4）地下水位：

地下水位过低，土壤干旱，要增加灌溉费用；

地下水位过高，由于土壤毛细管水上升到苗根分布层，使苗木陡长，到秋季不能充分木质化，降低苗木的抗性。苗木根系也不发达，易引起土壤盐渍化。

3、水源：尽量利用河流、湖泊、池塘和水库等为水源。否则至少具备打井的条件。以满足旱季育苗时的用水需要。

4、病虫害及动物害

避免选用有病虫害和鸟兽为严重的地方。选苗圃之前要进行病虫害调查工作。

（三）苗圃区划及设施

1、苗圃生产区（还可增加可以试验区）：包括各种苗木生产区和采条母树区。科研项目较多的苗圃还可设置科研试验区。

2、苗圃辅助用地的设置原则

（1）道路网：面积较大的苗圃，由于运输和工作的需要，应设置主道、副道、步道和周围圃道。注意减低辅助用地面积。

（2）排灌系统：灌溉系统和排水系统。灌溉方法分为：侧方灌溉（用于高床和大田式作业）、漫灌（用于低床育苗）、喷灌和滴灌。前两种方法一般需要有固定的灌水渠道。现在一般采用喷灌和滴灌，灌溉效率高、质量好，便于控制灌溉定额，而且占地很少，大大提高土地利用率。

3、防风林带

（1）减低风速，减少地面蒸发和苗木蒸腾量。改善林带内的小气候（2）防止风蚀表土（3）冬季增加积雪

（4）忌选和育苗病虫害有关的，是苗木病虫害中间寄主的，是苗木传染病源的（5）应用常绿树种比较理想

4、建筑物和场院

办公室、宿舍、仓库等

4.1.2 整地

1、意义

（1）改善土壤的通气性和透水性，保蓄土壤水分；

（2）改善土壤的温度条件，给土壤的微生物创造良好的生活环境；（3）有利于土壤养分的释放，促进土壤风化；（4）在盐碱地还有防止返盐碱的作用；（5）整地还可以消灭杂草和病虫害。

2、主要环节

（1）耕地

又称为犁地，是整地环节中最主要的环节。它的作用最大而全面。耕地季节：北方－秋季耕地效果最好；南方－秋冬季耕地效果最好。

耕地深度：对整地效果影响最大。对土壤的通气性、透水性、水分状况和养分供应以及对根系的分布深度等都有直接影响。

一般播种苗生产区的耕地深度以18-25cm为宜；移植苗区和插条苗区因根系分布较深，在一般的土壤条件下耕地深度以25-35cm为宜；在沙地的耕地深度可比上述浅些；盐碱地为了防止返盐碱，耕地深度要达到40-50cm。

（2）耙地：耕地后进行的表土耕作环节

作用：耙碎垡块，覆盖肥料，平整地面，清除杂草，破坏地表结皮，保蓄土壤水分。

时间：北方地区－早春时期。（一般有春旱，冬季积雪，保蓄水分，所以秋耕后不耙地）；南方地区：一般在秋季随耕随耙。（3）镇压

目的：破碎土块，压实松土层，促进耕作层的毛细管作用；在干旱地区春季耕作层土壤疏松，通过春季镇压能够减少气态水的损失。对于保墒（土壤是否能够保住水分的状况）有较好的效果。

4.1.3 苗圃施肥

1、必要性

施用有机肥，能给土壤增加有机质和各种营养元素。同时将大量的有益微生物带入土中，加速土壤中无机营养的释放，还能改善土壤的通透性和气、热条件，给土壤微生物的生命活动和苗木根系生长创造有利条件。

2、时期与方法

圃地施肥必须合理。有条件的地方可以通过土壤营养元素测定来确定施肥种类和数量。

为林业苗圃后期施肥要视苗情合理施用，强壮苗可少施，弱势苗可多施。施肥种类最好以磷、钾肥为主，尽量不施氮肥，以防苗木陡长。

（1）基肥：耕地进行前撒于圃地；以腐熟的有机肥为主，将有机肥和无机肥料混合或配合施用

圃地应施足基肥。基肥可结合整地、作床时施用，以有机肥为主，也可加入部分化肥。施肥数量应按土壤肥瘠程度、肥料种类和不同的树种来确定。一般每亩施基肥一万斤左右。幼苗需肥多的树种要进行表层施肥，并加施速效肥料。

（2）追肥：一般用速效肥料。

分为土壤追肥（常规的追肥方法，苗木追肥的基本方法）和根外追肥

主要为补充基肥之不足，可根据需要在苗木生长期适时追肥二至四次。追肥应使用速效肥料，一般苗木以氮肥为主，对高生长旺盛的苗木在生长后期可适当追施钾肥。

土壤追肥：

A追肥时间：对追肥效果影响很大。

早春是苗木根系生长时期，需要磷和氮，所以早施磷肥和氮肥能促进根系生长提高苗木质量。幼苗对磷和氮敏感，如果不足会影响生长。追肥以早为宜

第一次土壤追肥，应在幼苗期的前期或中期较好。以后的追肥时间宜在幼苗期的后期和苗木速生期的前半期，因为苗木在速生期的生理代谢作用最旺盛，地上地下生长量最大，需要的肥料最多。B追肥方法：

生产上采用的方法有沟施法、浇灌法和撒施法。从措施和效果来看，许多肥料用沟施法的效果好。其它方法由于不便于把肥料埋于土中，所以肥料损失较大。

土壤追肥次数因圃地土壤的保肥情况和苗木生长情况而异，总的来说2-5次。

根外追肥

是用速效化学肥料的溶液喷与苗木的叶子上的施肥方法。（因为叶子是苗木制造碳水化合物最重要的器官，肥料喷到叶子上很快就会渗透到叶部的细胞中去，通过光合作用制造碳水化合物，最后形成苗木需要的营养物质）

a主要特点吸收快，喷后20-30分钟至2个小时，苗木就开始吸收，且节省肥料可达2/3 b一般在急需补充磷、钾或微量元素时应用

c溶液浓度不宜过高，以免烧伤苗木（比例见p270）

d根外追肥一般要喷多次，尤其是短期（2日内）遇到降雨情况

3、关于施肥的几个原则

（1）根据苗圃的土壤养分情况，缺什么元素就施什么肥。（酸性砂土磷钾供应不足）

（2）质地较粘的土壤通透性不好，一般施肥应有机肥，以改善土壤的物理性状；砂土有机质少，保水保肥能力较差，也要施有机肥。

（3）酸性土壤要选用碱性肥料

（4）多种肥料可配合使用，如氮、磷、钾和有机肥料混合使用的效果好

39（5）有机肥料是维持土壤肥力效果的最好的肥料。长期使用大量的化学肥料会使土壤的物理性质恶化。化学肥料使用过多，可以造成土壤板结，破坏土壤内部的空间结构，自然地力趋于下降。

4.1.4 轮作与绿肥p271

（一）连作与轮作

1、连作

连作使苗木质量和产量下降的原因

（1）某些树种对某种元素有特殊的需要和吸收能力，在同一块圃地上连续多年培育同一树种的苗木容易引起某些营养元素的缺乏，致使苗木生长不良，降低抗性。

（2）长期培育同一树种的苗木，给某些病原菌和病虫害造成适宜的生活环境，使之容易发展

2、轮作

（1）轮作必要性：能够充分利用土壤肥力；防除病虫害和杂草；以苗木和绿肥植物或牧草轮作效果最好。

原因：四点p271（abcd）

（2）轮作方法：a苗木与绿肥植物（实绿肥是种植一些植物(绿肥植物Green Manure Plants)在土地上﹐再把这些植物翻入泥中让其腐烂，以释出养份。所以运用绿肥需要一个种植过程青葙、太阳麻、油菜花等都是绿肥植物）轮作、b苗木与农作物（根系留在土壤中）轮作和c不同树种的苗木轮作（抗病虫害，选择无共同病虫害的苗木进行）三种

（二）绿肥

1、含营养元素全面，属于完全肥料，也是含氮素较多的有机质肥料

2、改良土壤效果显著

3、有些绿肥植物的根系吸收能力强，能吸收利用难溶性的矿物质

4、种类较多

4.2 播种育苗

4.2.1 播种前的准备及播种季节

(一)种子处理

1、种子消毒：福尔马林、硫酸铜、高锰酸钾，也可用敌克松粉剂拌种。

2、发芽促进：用物理、化学的方法处理种子，给种子创造利于发芽条件的处理。但并未使种子达到发芽的程度。主要方法有以下几种：

（1）冷水浸种：经过干藏的种实，在播种前要浸种。浸种时间长短因贮藏期长短和树种而异。浸种浸种能刺激种子增强新代谢作用，提高种子活力，播种后出苗快而且齐壮，有明显

的增产效果。雪松

（2）热水浸种：水温为40-60℃。不耐高温的种子宜低，而种皮厚耐高温的种子宜高些。刺槐、紫穗槐、合欢、皂荚、山楂。

（3）高温浸种：水温70-90℃。可用于种皮坚硬、致密、透水性很差的种子。刺槐、皂角、樟树等

（4）碱性溶液浸种：有蜡质的种子如乌桕和漆树等的种子。用1％的碱或洗衣粉溶液浸种也有效。

3、催芽：以人为的方法打破种子休眠，并使种子出芽的处理。催芽是为了缩短出苗期并使幼芽出土整齐，提高场圃发芽率，以达到提高苗木产量的目的。如红松、椴树、水曲柳等。(二)土壤处理：目的消灭在土壤中残存的病原菌和地下害虫。

主要方法有两种：烧土法和药剂处理法。

4.2.2 播种方法与播种技术要点

（一）播种方法

主要有条播、点播和撒播三种。

1、条播：是按一定行距将种子均匀地播到播种沟里，是应用最广泛的方法。优点：（1）苗木有一定的行间距离，便于土壤管理、抚育保护和机械化作业（2）比撒播省种子

（3）行距较大，使苗木受光均匀，有良好的通风条件。质量较好（4）起苗工作比撒播方便。适用于一切树种。

2、点播：按一定的株行距将种子播于播种沟内。一般只适用于大粒种子，如核桃、板栗、山桃。

3、撒播：将种子均匀地播种到育苗地上（杨、柳、桉、桑、泡桐、马尾松）主要优点：苗木产量较高

缺点：（1）不便于土壤管理等工作；

（2）苗木密度大，易造成光照不足，通风不良，使苗木生长不良，有时会降低苗木抗性，甚至使苗木质量下降；

（3）撒播的用种量较大。除极小粒种子外一般不采用该方法。

（二）播种技术要点

播种时要使播种的深度一致，分布均匀，下实上虚，覆土适当；

4.2.3 育苗地的管理

主要指从播种开始，到幼苗出土后为止这一时期的管理工作。

（一）播种地的管理

1、覆盖：保蓄土壤水分，减少灌溉量，防止因土壤水分蒸发而造成土壤板结现象，减少幼芽出土的阻力；提高土温，因而使出苗期缩短。塑料薄膜覆盖效果最好。

2、灌溉：适宜的温度和水分是发芽的两个主要条件。播种地在幼芽未出土前有时需要灌溉。是否要灌溉，灌溉的次数，主要决定于种粒的大小，当地的气候、土壤条件及覆土厚度和覆盖与否。

3、松土：播种地土壤板结，应立即进行松土

4、沙地播种育苗要设风障。防止风吹覆土，砂打幼苗。

（二）降温措施

高温常使某些树种在出苗期和幼苗期大量死亡。降温的有效方法是遮荫和喷灌。

1、遮荫：主要在幼苗期进行，要适宜，遮荫过重，影响苗木光合作用强度，降低苗木质量

2、喷灌降温：高温时期既能降温又能提高空气相对湿度和土壤湿度。

（三）灌溉

现用的灌溉方法有：侧方灌溉、漫灌和喷灌等。

1、侧方灌溉：高床或高垄作业。

2、漫灌：上方灌溉方法之一。低床育苗和大田育苗的常用方法。费水、效率低、易土壤板结。

3、喷灌：又称人工降雨。省水，便于控制，不破坏土壤结构，效率高。

（四）中耕

中耕作业主要包括作物行间锄草、松土、培土和间苗等内容。及时中耕，可以消灭杂草，蓄水保墒，提高地温，促使有机物的分解，为作物生长发育创造良好环境。

（五）间苗、幼苗移植

1、间苗：苗木过密影响苗木生长质量，易引起病虫害。间苗宜早不宜迟。一般分为2-3次进行。间苗对象：受病虫害的、机械损伤的、生长不良和不正常（霸王苗）的幼苗。

2、幼苗移植：一般用于种子很少的珍贵树种，也可用于生长特别迅速要在幼苗期进行移植的树种。有时为调节苗木密度而补苗也用幼苗移植。掌握苗木移植最佳时期，因树种而异。一般选在阴雨天，且移植后及时要及时浇灌，必要时进行遮荫。

（六）苗木的越冬及防霜冻

1、苗木越冬死亡的原因：生理干旱（最严重，一般发生在早春因干旱风的吹袭，苗木地上部分失水太多，地下部分土壤冻结，根系不能供应水分，苗木体内失去水分平衡而致死）、地裂伤根、冻死。

2、越冬保苗的方法：土埋法、盖草、设防风障和架暖棚等。

4.3 插条与移植育苗

4.3.1 插条育苗法

插条育苗法是截取树木枝条或苗干的一部分做繁殖材料进行育苗的方法。经过截制的繁殖材料叫做插穗。用插条法培育的苗木叫插条苗。

1、提高插穗成活率的关键措施

（1）选择母树：生长旺盛、健壮、无病虫害

（2）插穗年龄：具体与树种有关。杨树－一年生枝条成活率最高（3）枝条的发育状况和生长部位，发育充实、粗壮和充分木质化。（4）枝条部位：一般枝条的中部插穗的成活率最高，但各有不同

（5）插穗长度：插穗的长短对成活率和苗木生长情况也有明显影响。一般落叶树种，插穗长度以14-25厘米为宜。常绿树种一般以10-35cm为宜。

（6）插穗粗度：插穗的粗细与营养物质的多少和充实度有关。插穗粗，积累的营养物质多，成活率高，苗木生长较好。多数树种的插穗粗度以0.3－2厘米之间为宜；针叶树种细0.3-1.0，阔叶树种较粗1.5厘米左右较为理想；

（7）插穗必须有最上面的两个芽；

（8）插穗的水分，严防枝条或插穗失水过多。用水浸插穗不仅增加了插穗的水分，还能减少抑制物质的抑制作用，对某些树种有提高成活率的效果。干旱区造林尤为必要；

（9）环境条件：温度、土壤湿度和通气条件。

2、制穗与扦插技术制穗技术

（1）根据树种选择插穗的长度和粗读

（2）插穗的第一芽和其它侧芽要保护好（尤其是阔叶树种和萌芽力弱的树种）

（3）落叶树的插穗上切口要平，下切口易生根的要平，不易生根的要斜，并且防止切口劈裂（4）常绿树种的叶子尽量保留。为防止扦插失水过多，可将插穗下部枝叶剪掉，剪掉数量占插穗全长的1/3－2/5（5）为防止插穗失水，应在背荫处进行扦插技术要点：

（1）插条季节：一般春季

（2）插条密度：向大株行距发展。因树种和环境而异

（3）插条深度：适宜。根据地类、环境等因子而定，过深，地温低，氧气供应不足；过浅，水分

不足。

（4）插条方法：直插法和穿孔法。

4.3.2 移植育苗

1、移植季节及密度

（1）移植季节：一般主要在苗木休眠期，即在秋季苗木径生长高峰过后及春季苗木发叶前的这一段时间内进行移植。常绿树种可在生长期的雨季移植。

（2）移植密度：株行距过大，浪费土地，而且产量低；株行距过小，不便于经营管理，更不利于机械化经营。针叶树，株距6-20cm，行距20-30cm为宜；阔叶树，株距15-20cm，行距60-100cm。

2、移植技术（1）分级：

在移植前对苗木要进行分级，分级的目的是将不同规格的苗木分布在职，使栽植后苗木生长均匀，减少苗木的分化现象。

（2）修剪：剪去过长和劈裂的根系，一般根系长度应在12-15cm。

4.4 苗木出圃

苗木出圃是育苗的最后一道工序，其过程包括起苗、分级统计和包装运输等。

4.4.1起苗：

起苗的时间，通常在秋季或春季苗木休眠期进行，雨季造林时，也可在雨季随起随造。

4.4.2 苗木贮藏与包装运输：

假植：将苗木的根系用湿润的土壤进行暂时的埋植。假植主要是为了防止根系干燥，保护苗根不失水。临时假植：起苗后和造林前进行的短期假植；

越冬假植：在秋季起苗后，要通过假植以越冬，叫越冬假植或长期假植。储藏、包装（防止苗木失水过多、避免碰伤）和运输等工序较为简单。

4.5 容器和塑料棚育苗

1、容器育苗：利用各种能装营养土（培养基）的容器进行育苗，如营养杯育苗、营养袋育苗和营养篮育苗等等。用容器培育的苗木叫容器苗。

优点：造林成活率高；延长造林时间，造林工作不受造林季节限制；

2、塑料大棚或称塑料温室育苗：较常见

优点：延长育苗期、种子发芽快、可以快速提高空气相对湿度，加速苗木生长、便于控制环境（防止风沙和霜冻等自然灾害）和便于管理（施肥灌溉可安装固定设备）。

第五章森林营造

概述：

1概念：

（1）造林：有广义和狭义之分。

广义：从林木种子起到林木达到成熟利用为止的全部培育过程

狭义：指按照一定的方案用人工种植的方法营造森林达到郁闭成林的生产过程。本篇主要内容属于狭义的造林范畴。

（2）供造林使用的土地资源称为造林地，有时也称为宜林地。

造林地有许多种类，如森林经火烧或采伐后的采伐迹地、火烧迹地、需经人工加密或改造的疏林地、低价值幼林地、荒山荒地或农耕地等

（3）人工更新：在采伐迹地和火烧迹地上造林称为人工更新。

人工造林：在宜林的荒山荒地及其他无林地上营造森林。

人工林：用人工种植的方法营造的森林称为。

人工林可分为：用材林（一般用材林和专用用材林）、经济林、防护林、薪碳林和特种用途林（卫生风景林）造林质量的要求：

（1）成活率和保存率

（2）在保证成活的基础上，还要求植树造林能速生丰产和稳产。

（3）功能效益，即要求人工林能在较高水平上满足各林种的产品质量和功能要求，达到优质

（4）成活、速生、丰产、优质和稳定是衡量造林质量的5个主要指标。全面分析还应该加上造林的经济指标，衡量造林的成本投入和经济、生态效益分析。提高造林质量的基本技术措施：

（1）以良种壮苗和认真种植来保证树木个体优良健壮

（2）以合理的配置密度和合理的树种组成来保证人工林有合理的群体结构

（3）以细致整地、抚育保护及可能条件下的施肥灌水（排水）来保证良好的林地环境

5.1 造林树种的选择

5.1.1造林树种选择的意义和原则

1、基本原则

（1）造林树种要最有利于满足造林目的要求的性状；即生产、防护、美化（2）造林树种又最能够适应造林地的立地条件，即能够达到适地适树的要求

2、次要因素

种苗来源是否充裕、栽培技术问题、经验和习惯问题。造林成本问题-----对造林树种选择起决定作用，有些树种中可能有较好的效益，但栽培费工，投资过大，不一定就能成为选择的对象。

5.1.2各林种对造林树种的要求

1、用材林的树种选择

（1）速生性：

我国森林资源贫乏，尽管1990年中国出现了森林面积和蓄积的“双增长”，但用材林资源，特别是用材林的成过熟林资源仍然下降，用材林资源濒临枯竭，木材供需矛盾日益尖锐，中国每年不得不消耗大量外汇从国外进口原木及木材制品。

50多年来的用材资源主要来自东北和西南的原始林区------大多为大江大河的源头，生态屏障，又是生物物种的基因库。建设速生丰产用材林逐步以人工用材林代替天然林，保护生态环境和生物多样性，这是全世界的一个共同趋向。如意大利的杨树、新西兰的辐射松、巴西的桉树。

我国树种资源丰富，乡土树种很多，引进的速生树种也不少，北-----落叶松、杨，中原-------泡桐、刺槐，南--------杉、马、竹。

引进：湿地松、火炬松、桉树。这些树种少则一、二十年，多则三、四十年就能成材利用，应是营造用材林的主要发展对象。

（2）丰产性：要求其生长高大、相对长寿，材积生长的速生期维持较长，又适于密植，单位面积上获得较高的产量。

有些树种既能速生又能丰产，如杉木、杨树；有些树种则只能速生、难于丰产，如刺槐；还有些树种丰产但不是速生的，如红松、云杉等

（3）优质性：良好的用材树种应该具备树干通直、圆满，分枝细小，整枝性能良好等特性。大部分针叶树都具备这方面的良好性状，这是目前针叶树种的造林面积过大的主要原因之一。大部分阔叶树生长缺陷较多。

除了以上三方面的主要性状外，在选择树种时还要了解一些其它的性状：树种生长的稳定性、有没有毁灭性的病虫害、除了木材生产外的其它林副产品及生态效益如何。

462、经济林树种的选择

（1）按市场需求选择（2）早实性（速生）

（3）丰产性的要求，主要指单位面积的产量

（4）优质性，主要指出仁率、含油率、油脂的成分、品质和用途等。

3、防护林树种的选择（1）农田防护林树种的选择：

农田防护林的主要防治对象是害风和平流霜冻，它的主要使命是保证农田高产、稳产，同时生产各种林产品和美化环境。对农田防护林的树种要求：

a 生长迅速，树形高大，枝叶繁茂，寿命相对较长，能够较早和较长期的具有防护效能。B 抗风力强，盐碱地区应具有较强的排盐碱能力。

C树冠以窄冠型为好，根系不伸展过远，没有和农作物共同的病虫害 D本身具有较高的经济价值（2）水土保持林的树种选择

主要任务：减少、阻截和吸收地表径流，含蓄水分，固定土壤免受各种水蚀。a 根系发达，宜采用根蘖强的或蔓生的树种

b 树冠浓密，落叶丰富，且易分解，具有改良土壤并提高土壤保水保肥的性状（如紫穗槐、沙棘等）c 生长迅速、郁闭稳定，能在林下形成良好的枯枝落叶层，保护土壤。

D 能适应不同类型水土保持林的特殊环境，具有耐干旱瘠薄或耐水湿，防冲淘的能力等。（3）固沙林的树种选择

固沙林的主要任务是防止沙地风蚀，控制沙粒流动危及农田、城镇及各种设施，并合理利用沙地的生产能力。树种要求：

a 根系伸展广，根蘖性强，能笼络地表沙粒，固定流沙（如梭梭、沙枣等）。B 耐风吹露根及沙埋（如沙柳、沙蒿等），有生长不定根的能力，耐沙粒撞击。C 落叶丰富，能够改良土壤。（4）环境保护林和风景林树种的选择根据不同的具体目的提出不同要求。

A 在大型疗养区周围营造以保健为主要目的的人工林，最好选用能发挥具有杀菌能力的分泌物的树种。大部分松属和桉属树种具有这种能力

B 在大型厂矿周围，特别是在能产生有害气体的污染源周围造林时，要选择那些对污染物的抗性强而且能吸收这类污染气体的树种（臭椿、榆树等）。

抗SO2树种：冬青、丁香、桑树、刺槐、女贞、臭椿、夹竹桃、大叶黄杨、合欢、苦楝、法国梧桐、柳树、栎树、构树

抗HF树种：丁香、女贞、大叶黄杨、悬铃木、油茶、樱桃、柑橘、白蜡

抗CL2树种：冬青、合欢、女贞、黄杨、麻栎、青冈栎、棕榈、柑橘、夹竹桃

某一有毒气体在有些植物上能表现出一些症状，可作为环境污染的“警报器”，用以监测和预报大气污染程度，这类植物为“指示植物”。

SO2指示植物：雪松、马尾松、枫杨、杜仲、桃树、李树 HF指示植物：雪松、杏树、李树、杜鹃、樱桃、葡萄 CL2指示植物：复叶槭

C 在城市附近为了给人民群众提供旅游休息场所，造林树种除了要具有保健功能外，还要考虑美化及游憩活动的需要。造林树种应具有四季常绿、树形美观、色彩鲜明、花果艳丽等特性。而且最好是不同树种交替配置，而不要形成呆板的环境。（5）四旁绿化树种的选择

四旁植树：在路旁、水旁、村旁和宅旁进行成行或零星植树，它是与成片造林相对而言的。四旁植树兼有生产、防护及美化的作用。

除了上述5类防护林还有沿海防护林、牧场防护林。

5.1.3适地适树

（一）适地适树的概念和意义

适地适树作为树种选择的一项基本原则，对造林成败有很大的影响。

适地适树――使造林树种的特性，主要是生态学特性和造林地的立地条件相适应，以充分发挥生产潜力，达到该立地在当前技术经济条件下可能取得的最佳效益。

地――林木生长发育的外界环境即立地条件树――造林树种的生态学特性

适地适树；适地适类型即地理种源、生态类型；适地适品种；适地适无性系。

“地”和“树”相适，指的是它们之间的矛盾部分在林木培育的主要过程是相适的，是能够产生一定的经济效果的，这并不排除在基本相适的前提下，在某种场合及某阶段还存在着矛盾。适地适树是相对的，矛盾是不断在变动的。

避免两种倾向：过分拘泥于树种的生态学特性，看不到树种的可塑性；过于夸大人的主观能动性，不能分析立地条件和树种生态学特性

（二）适地适树标准

虽然适地适树是相对的，但衡量是否达到适地适树有一个客观标准，且由造林目的来确定。如：用材林：成活、成林、成材、稳定（即对间歇性灾害因子有一定的抗衡力）防护林：防护效益能充分发挥出来。

数量标准有3个：某个树种在各种立地条件下的立地指数

平均材积生长量

立地期望值 1.立地指数（SI）

立地指数能较好地反映立地性能与树种生长之间的关系。

同种树种在各种立地条件下的立地指数||| 进行比较---->可较客观地为根据适地适树选择树种提供依据。不同树种在同一立地条件下的立地指数|||

如：浙江省开化县低山丘陵区的杉木生长，立地指数＜10m（基准年龄25y），不宜杉京西山地的油松人工林的上层木高＜5.5m时（年龄25年），不宜油松。但SI不能直接说明人工林的产量水平，因不同树种其树高与胸径和形数的关系不同，单位面积上可容纳的株数不同。2.材积生长量

为此按立地类型和经营强度编制林分收获表，为制定适地适树方案提供依据。3.立地期望值

――相当于一定的使用期内立地的价值。

由于不同树种采伐年龄、培育费用、成材价格等方面的不同，树种的地位指数或蓄积指标还难于从经济效益方面反映林地立地的产出高低，为此提出了立地期望值的概念，以评价立地经济效益水平。

（三）适地适树的途径和方法 1.选择（单纯适应）

（1）选地适树――就是根据当地的气候土壤条件确定了主栽树种或拟发展的造林树种后，选择适合的造林地。

（2）选树适地――在确定了造林地以后，根据其立地条件选择适合的造林树种。以乡土树种为主，外来树种为辅。

（3）乡土树种――当地天然分布的树种

适于造林地生长，经济效益较高或防护效益较大，适应性强，成活率高，群众有栽培经验，但不一定具高生产率或直干性等。

（4）外来树种（exotics）――从分布区以外引入树种.刺槐、湿地松、火炬松、水杉

新西兰从美国引进的辐射松已成为本国的主要造林树种，主要支柱。2.改造（相对适应）

（1）改地适树――改善立地条件以适应造林树种的生长。如通过整地、施肥、灌溉、混交、土壤管理等措施改变造林地的生长环境，使其适合于原来不适应树种的生长。

排灌洗盐使不太抗盐的杨树在盐碱地生长；通过与马尾松混交，使杉木有可能向较为干热的地区发展。

（2）改树适地――改变树种某些特性，使之能适应造林地条件。如通过选种、育种、引种驯化等措施改变特性，增强树种耐寒、耐旱、耐盐等特性。如毛竹引种到黄河流域

选择和改造两条途径是相辅相成的，随着经济的发展和技术的进步改造的途径会逐步扩大，但是，在当前技术经济条件下，改造的程度是有限的，选择仍然是最基本的途径。

5.1.4造林树种选择方案的确定

1、把造林目的与适地适树的要求结合起来统筹安排。

2、经比较将对当地条件最适生、最高产、经济价值又最大的树种列为主要发展树种

3、速生与珍贵、针与阔、对立地条件要求严与广域性树种搭配，确定合适的发展比例，使树种选择方案

即能发挥多种立地条件的综合生长潜力，又能满足经济多方面的要求

4、根据培育树种的不同要求和造林地的具体状况进行造林地分配。原则：一般把立地条件好的造林地优先留给经济价值较高而且立地条件要求严格的树种；生态适应性较广的树种安排在立地条件比较差的造林地。（培育的大径材要给予较好的造林地；为培育中小径材，要给予较差的造林地；为营造用材林，特别是速生用材林，要分配较好的造林地；为营造防护林和薪碳林可分配较差的造林地。总之要统筹安排造林树种）

5.2 人工林结构的设计

本章着重说明有关人工林结构的设计问题，在主要造林树种确定以后，人工林结构主要决定于密度、配置、组成等因素。

林木群体结构――指林木群体的各组成成分的空间和时间分布格式。

5.2.1造林密度

一、概念和意义

林分密度――指单位面积林地上的林木的数量。

林分密度是所能控制的主要因子，也是形成一定林分水平结构的数量基础，对林产品的质量、数量和林分的稳定性都有深刻的影响，探索合理密度是森林培育研究及生产的中心课题之一。

由于密度在森林一生中不断变化，就冠以不同名称来称之。

将森林起源时形成的密度称之“初始密度”，它是森林生长发育各个时期的密度变化的基础，而将其它时期的密度称为“经营密度”。

人工林的初始密度称为造林密度――是指单位面积造林地上栽植株数或播种（穴）数。如：杉100~300株/亩；油茶3~5粒/穴；油桐 2~3粒/穴，70~80穴/亩。

二、造林密度的作用规律

造林密度以及由它发展成的后期林分密度在人工林整个成林成材过程中起着巨大的作用，了解和掌握这些作用规律，将有助于确定合理的造林密度。