Od.>.林学概论讲义 绪论 林学是有关林业生产(特别是营林生产)科学技术的知识系统及与其有关的科学基础知识系统的集合, 基本上是一门应用学科。林学是一门研究如何认识森林、培育森林、经营森林、保护森林和合理利用森林 的应用学科,它是一个相当广阔的知识领域。林学概论则是这门学科的综合的、概括的论述。它可以作为 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
1 Od..>..林学概论讲义 绪论 林学是有关林业生产(特别是营林生产)科学技术的知识系统及与其有关的科学基础知识系统的集合， 基本上是一门应用学科。林学是一门研究如何认识森林、培育森林、经营森林、保护森林和合理利用森林 的应用学科，它是一个相当广阔的知识领域。林学概论则是这门学科的综合的、概括的论述。它可以作为 一切未来林业工作者的知识入门，也可以成为与林业有关的其他工作人员的常识基础。因此这本《林学概 论》中以森林植物学、森林生态学、林木育种学、造林学、森林保护学的基本知识作为主要内容。 广义的林学包括以木材采运工艺和加工工艺为中心的森林工业技术学科； 狭义的林学以培育和经营管理森林的科学技术为主体，包含诸如森林植物学、森林生态学、林木育种 学、造林学，森林保护学、木材学、测树学、森林经理学等许多学科，有时也可称之为营林科学*，尤其 是现在对于森林的重新认识，已经把合理的可持续发展的经营理念渗透到森林经营中，重视的不是砍伐而 是科学的经营手段。 林学的主要研究对象是森林，它包括自然界保存的未经人类活动显著影响的原始天然 林，原始林经采伐或破坏后自然恢复起来的天然次生林，以及人工林。森林既是木材和其它 林产品的生产基地，又是调节、改造自然环境从而使人类得以生存繁衍的天然屏障；与工农业生产和人民 生活息息相关，是一项非常宝贵的自然资源。 林业是一项古老的经营事业，但林业的内容随时代的变迁而异．古代的林业主要是开发 利用原始林，以取得燃料、木材及其它林产品。中世纪以后，随着人口增加及森林资源渐次 减少，局部地区出现缺林少材现象，人们开始关心森林的恢复和培育，保护森林和人工种植 森林逐渐成为林业的经营内容。近代的林业认识到森林资源，特别是木材的永续利用的必要 性，要使开发利用森林和培育保护森林保持相对的均衡，开始把林业经营放在比较科学的基 础之上。现代的林业则正在逐渐摆脱单纯生产和经营木材的传统观念，重视森林的生态和社 会效益，以多目的综合经营森林和高效率深度利用森林资源为其特征． 林学是一门实践性很强的课程，讲授与学习这门课程均力求理论联系实际，加强实践 性教学环节。林学又是一门与浩繁的生物界及多变的环境密切相关的学科，要掌握这门学科 必须要深刻理解其基本原理，具备必要的基本知识，并善于灵活地运用这些基本原理和知 识。结合具体地区的条件和特点，进行全面的周密的分析和综合，得出适当的结论，以解决 林业生产上的问题。任何教条式的生硬套用，或违背基本科学原理的盲目行动都将是十分有 害的． 第一章 森林的基本知识 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 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,联系森林资源调査工作,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。 定密度和一定面积紧密相关。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 12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一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
2 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。 1.2 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,沖刷土壤,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 水旱灾謇频籌的一个原因。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
3 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、桕树混交林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。 1.23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,特别是在一些大中城市附近,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
4 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 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,已经岀现了一些森林破坏后引起大气 候恶化或増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45。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350pm18别,预计到21世纪中期 将达到600ppm左右359。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 Ippm/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。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 说明温室气体的増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
5 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