林业生态工程学重点一、什么是林业生态工程？我国的林业生态工程主要解决什么生态环境问题？林业生态工程是根据防护林学、生态学、林学及生态控制论原理，设计、建造与调控以木本植物为主，主要起防护作用的人工复合生态系统的工程技术，其目的是保护、改善和持续利用自然资源与环境。1、自然灾害频繁我国是一个多山国家， 山丘区占全国土地总面积的 2/3 。大江大河的中上游多是高原山地，地形复杂，由于森林植被破坏，失去了天然蓄水和保持水土能力，致使水土流失加剧，自然灾害特别是洪灾愈来愈频繁。2、水土流失严重由于地形起伏、 森林破坏，我国不少地方岩石裸露，形成重山秃岭， 水土流失十分严重。3、荒漠化面积扩大荒漠化是包括气候变化和人类活动在内的多种因素造成的干旱、 半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。4、水资源缺乏，污染严重我国是一个缺水国家， 且水污染越来越严重。 按联合国有关规定， 我国属中高度缺水国之列，但在低限边缘，我国供水能力为5200亿m3占总径流量的20%,既属于缺水国，水资源利用潜力又很大。5、森林破坏严重建国以来，我国建设取得了长足进步，森林覆盖率从建国初期的 8.6 增加到尤其是生态环境十分恶16.4 ，但这远远不够 （覆盖率低， 林分质量不容乐观）劣的西部地区，这是水旱灾害不断加剧的重要根源。6、生物多样性减少中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一， 其丰富度占世界第 8 位。 中国野生动、植物分别占世界总数的 9.8 和 9.9 ，中国陆地生态系统有6 大类和 185类，区系丰富，生态类型多，为野生动物栖息和繁衍创造了优越的条件。7、城镇生态环境有待改善城镇生态环境问题主要有大气污染、 水污染、 噪音污染、 光污染和固体废弃物等。二、简述林业生态工程的含义、内容、类型。含义： 林业生态工程是根据防护林学、生态学、林学及生态控制论原理，设计、建造与调控以木本植物为主，主要起防护作用的人工复合生态系统的工程技术，其目的是保护、改善和持续利用自然资源与环境。内容： 1 、生物群落建造工程将设计的各个种群按照一定时间和空间顺序，定植在复合生态系统中，如农田防护林、防风固沙林等。林业生态工程的主要种群可以是乔木，也可以是灌木甚至草类。2 、环境改良工程防护林营建的地方，往往立地条件较差。为了保证植物（包括作物）正常生长发育，必须改良当地立地条件，如蓄水整地工程、径流汇集工程、人工沙降工程（草方格） 、低湿地排水工程、盐碱土改良工程等。3 食物链工程生产型食物链：有效地利用绿色植物产品或加工剩余物转化成经济产品，如桑基鱼塘系统，用鱼作为生产性食物链。（灰鹊雀） 控制森林病虫害； 太行山区利用人工放养益鸟控制林冠害虫。类型： 1 、地形地貌（ 1）山丘区林业生态工程；（ 2）平原区林业生态工程；（ 3）风沙区林业生态工程。2 、防护对象（ 1）水土保持林业生态工程；（ 2）涵养水源林业生态工程；（ 3）农田防护林业生态工程；（ 4）防风固沙林业生态工程；（ 5）护岸护滩林业生态工程；（ 6）牧场防护林业生态工程。3 、地域（1） “三北”防护林体系建设工程（2） 长江中上游防护林体系建设工程（3） 沿海防护林体系工程;（4） 平原绿化工程;（5） 太行山绿化工程;（6） 防沙治沙工程;。三、影响水分土壤入渗的因素有哪些？它们又是如何影响的？林地土壤入渗高于非林地的原因是什么？影响土壤入渗的主要因素及如何影响 :1. 土壤初始（前期）含水量前期含水量小，土壤干燥，吸水能力强，初始入渗率大；反之，初始入渗率小。并且，初始含水量大，达到稳渗的时间短。2. 土壤理化性质（ 1）土壤物理性质：颗粒组成、结构、孔隙、表面结皮等。一般土壤颗粒组成及孔隙度是影响入渗的重要因素；此外，结皮也是影响土壤入渗的重要因素。（ 2）土壤化学性质：有机质、矿物质的可溶性等。3. 降雨特性（ 1）降雨强度： 当降雨强度小于入渗率时， 降雨全部入渗， 入渗过程受降雨过程控制；当降雨强度大于入渗率时，产生超渗雨，形成地表径流。在相同土壤水分条件下，入渗率随降雨强度增大而减小，尤以草皮覆盖时更明显；对于裸露土壤，降雨强度大，雨滴增大，受击溅作用，孔隙被阻塞，入渗率减小。（ 2）降雨历时：降雨历时分布特征不同，对入渗也有一定影响。 有两次降雨量相同的过程，一次是降雨强度前段小、后段大，另一次相反。结果表明：对于干旱的休闲地，前段两者入渗量不同，而后段几乎相同；对土壤含水量较高的草地，两者入渗量几乎相同。因此，土壤含水量较小时，降雨历时影响显着。（ 3）降雨过程：连续降雨和间歇降雨，其入渗过程是不同的。因为间歇期间，土壤水分重新分布，再加上蒸发、蒸腾，土壤初渗强度有所恢复。4. 地形地貌坡度、坡向、地形切割程度对入渗也有影响。坡度：越大，入渗率越小坡向：影响植被覆盖及枯落物地形切割5. 人类活动耕地、非耕地及耕作情况对入渗亦有影响，深翻耕地比浅耕地入渗量大。在流域上进行大量的人类活动，如植树造林、种草、灌溉等，增加了滞水和蓄水能力，提高了入渗率。相反，陡坡耕种、破坏植被可减少入渗，增大地表径流，易形成洪水。林地土壤入渗一般高于非林地，其原因：1. 枯枝落叶的覆盖：防止雨滴击溅，分散土粒，以防堵塞孔隙；防止土壤结皮，过滤泥沙。2. 改善土壤理化性质：枯枝落叶增加了土壤有机质，使之形成良好的团粒结构，孔隙增加，提高渗透。据测定，林地土壤具有大量大团粒结构土层深达4050cm,而一般农田和草地只有少量小团粒结构，且分布于地表层。3. 根系腐烂形成大量孔道( root way ) ：据北林在黄土高原区测定， 20 年生的刺槐林，每公顷垂直根的通道有15000 条；许多侧面孔道是从中心辐射出去的，腐烂后形成辐射状孔道，有利于入渗。4. 土壤动物活动形成大量洞穴、孔道：土壤动物活动既疏松了土壤，产生大量的洞穴、孔道，而且其排泄物能在地面形成良好的团粒结构，增大孔隙。据报道，在肥沃的橡树林中，每公顷土壤有蚯蚓 500700万条，而贫瘠土壤只有510万条，甚至不足 1 万条。四、林冠截留对林内单位降雨动能增加了还是减少了？为什么？减少了五、林地地表径流过程同非林地相比发生了什么变化？为什么？森林减少地表径流经过林冠、下层植被、枯枝落叶层的截留，降水到达林地土壤表层，开始进行第三次再分配。 水分向土壤入渗， 当降水强度超过入渗强度时， 就会形成积水，向低处流动，形成林地地表径流，参与流域江流过程。六、林木根系固坡作用的大小受到哪些因素的影响？林木根系具有提高斜坡稳定性作用， 有助于防止浅层滑坡， 但这种作用的大小，受多方面的影响。 总的来看，不外乎林木本身的因素和环境因素两个方面。（一）林木的生物学特性1. 树种不同的树种，根系的分布深度、根型、根的物理特性、根表面积不同。深根性树种，主根发达，常穿透不透水土层，并穿越滑动层面，而起到控制滑动的作用；但浅根性树种的作用会明显减弱，甚至起到相反的作用。树干高大，根系少且分布浅的乔木，对防止滑坡不利；蒸发散大有助于消耗滑动面水分，起到控制滑坡的作用。因此，耐旱性强、树干矮而根多且深，蒸散量大（土壤含水量低、抗剪强度大）的乔灌木树种，对固坡有着不可忽视的作用，特别是在降雨量大的地区，更应引起重视。2. 根系特性从根型对固坡的作用来看，垂直根型散生根型水平根型。从根系本身的 抗拉强度看，不同树种根系的抗拉力不同。如假定油松的抗拉力为 1 ，则白榆为2.38 ，云杉为 0.84 。此外 , 根系的通直状况， 也是影响根系固坡的一个因素， 如油松、 山杏、杜梨根系分支角大，拐点多，易断裂；白榆、柠条根系较通直，抗拉力强，不易断裂。3. 穿过剪切面的根量林木根系固坡的作用，是通过穿越剪切面（滑动面）的根系来实现的。通常可以用根的截面积率来表达，即穿越剪切面的根的总截面积，占剪切面面积的比率。根的截面积率越大，根系控制滑坡的作用越强。研究发现，黄土高原虎榛子灌丛，根的截面积率与地上部分的生物量呈正相关。也就是说，至少对于灌木，只要地上部分生物量大，就会有较大的固土护坡作用。4. 树木年龄树木年龄与根系固土的能力有着密切的关系。一般来说，从幼苗起，随着生长发育，其根量越来越大，主根和侧根加粗；到壮林龄，无论是根量、重量、根密度、分布深度，都达到最佳状态；此后，树木生长开始衰退，根系活动减弱，根系固土能力开始下降。5. 采伐对根系固土能力的影响林木采伐后，滑坡体所受重力减小，但数年后，根系逐渐腐朽，其抗滑力减小，斜坡稳定性降低。采伐后对林地进行更新，一段时间后，斜坡稳定性又会提高。（二）环境因素1. 坡度坡度越大，斜坡稳定系数越小。有林斜坡比无林斜坡土体内摩擦系数（内摩擦角）大，稳定系数高；但是随着坡度的增大，有林斜坡的稳定系数与无林斜坡的稳定系数的差值减小。也就是说，坡度增大，则树木的作用减小。2. 土壤性状土壤质地不同，根系固土的能力亦不同。土壤粘性越大，内聚力越大，根系与土之间粘结在一起，根系固土的作用得以充分体现；沙性土则由于根系与土之间的摩擦阻力小，固土能力受到很大的限制。在野外观测时经常可以发现，在沙质土活动面上，很少留有断根，根系随滑体移走；而粘性土滑动面上，则会发现大量的根被拉断的现象。在相同质地条件下，土壤的密实度越大，根系和土的摩擦阻力越大，固土作用越强。但紧实度太大，却不利于林木根系的生长发育，根系因拥挤而呈团状分布，降低了根系固土的作用。止匕外，土的C值和小值都随着土壤含水量的增加而减少，根与土之间的结合变得松散，从而导致根系固土能力减小。七、全国防护林工程规划与布局的基本原则是什么？如何理解？以自然生态环境条件为基础，以自然灾害防治为出发点，以工程管理运行整体效益为目标，是开展防护林工程规划与布局的基本原则。首先，因地制宜是防护林工程建设的先决条件。森林植被的生长发育要求特定的水热组合，同样，特定的水热组合可以满足特定的植被群落。因此，防护林工程规划与布局要充分考虑到自然生态环境条件的分异特征，因地制宜，从气候条件、土壤条件、植被条件、地质地貌特点进行综合分析加以确定。其次，因害设防实现减灾防灾是防护林工程规划与布局的出发点。针对我国主要自然灾害特点与分布，充分发挥森林植被改善和影响区域气候、水资源分布功能，起到涵养水源、净化水质、保持水土和抵御各种自然灾害的作用。再次，获取最佳生态效益、经济效益和社会效益是防护林工程规划与布局的最终目标。防护林工程建设一方面要获取最佳的生态效益，另一方面，管理我国防护林工程就是依据我国生态环境特点和持续发展战略的要求。最后， 林业生态工程规划与布局要充分注意到地域完整性， 以便于工程管理。八、林业生态工程规划设计的重要性体现在哪几个方面？林业生态工程规划设计是林业生态工程的前期基础工作，也是林业生态工程建设的先行和依据。它的重要性具体表现在以下几个方面：(1) 通过林业生态工程总体规划可以把一个较大区域的林业生态工程项目进行通盘考虑，合理地作出长远规划的安排。在地域上，合理进行土地利用规划，调整各业用地，确定林业用地和数量。在时间上，根据经济条件和国家与当地人民的需要，作出进度上的安排，并对林业生态工程做原则性的规划，使林业生