《植物生产技术》第五章林业生产

发布时间:2024-06-24 00:06:53浏览次数:6
第五章林业生产一、森林的作用(一)森林是陆地生态系统的主体和地球生命系统的支柱森林是陆地生态系统的主体,这是因为森林是自然界最丰富、最稳定和最完善的碳贮库、基因库、资源库、蓄水库和能源库,具有调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、改良土壤、减少污染等多种功能,对改善生态环境,维持生态平衡,保护人类生存发展的“基本环境”起着决定性的和不可替代的作用。在各种生态系统中,森林生态系统对人类的影响最直接、最重大,也最关键。离开了森林的庇护,人类的生存与发展就会失去依托。(二)森林是陆地生态平衡的调节中枢1. 防治水土流失,改良土壤森林具有复杂的垂直结构、浓密的林冠层、林下枯枝落叶层,能够有效地截留降水,缓解雨水对地表的直接冲刷。同时,森林具有庞大的根系,能起到改善土壤结构和固土的作用。林地土壤的渗透力更强,一般为每小时 250 毫米,超过了一般降水的强度。森林枯枝落叶层的分解和森林土壤微生物的活动等,能有效补充土壤养分,改良土壤质地。2. 涵养水源、净化水质森林凭借它庞大的林冠、深厚的枯枝落叶层和发达的根系,能够起到良好的蓄水和净化水质的作用。一般意义上的一场暴雨,一般可被森林完全吸收。在没有森林的情况下,降水会通过江河很快流走。而在有森林的情况下,森林就会对降水起到充分的蓄积和重新分配作用,将其大部分变为有效水,在原有地区循环。森林改变了降水的分配形式,其林冠层、林下灌草层、枯枝落叶层、林地土壤层等通过拦截、吸收、蓄积降水,涵养了大量水源。3. 防风固沙森林的固沙作用主要体现在组成森林的乔木和灌木,包括林下草本植物,可以通过枯枝落叶和根系固着土壤颗粒,或者把被固定的沙土经过生物改良,成为具有一定肥力的土壤,改善沙地土壤状况,减少风蚀,阻止流沙扩散。同时,也通过冠层的作用减少流沙的迁移。大片固沙林试验表明,在林分有叶期,由于对气流的阻挡和摩擦作用,绿洲上空常呈现逆温稳定层结,对风速起抑制作用,风速降低 55%。在落叶期,林冠疏透度大,绿洲上空呈不稳定层结,风速降低 30%左右。在强风季节,绿洲边缘降低风速 28%,在绿洲中心降低风速 37%。4. 净化空气、减少噪音森林还具有净化空气,治理工业污染,减少嗓音,促进人体保健,满足人类精神享受作用。淸洁优美宁静的环境不仅有益于人们的身心健康,而且可以明显提高学习和工作效率。5.维持碳平衡、调节全球气候近代人类大量使用化石燃料,使得大气中二氧化碳的浓度不断升高。当前,由于二氧化碳浓度升离而引起的“温室效应”已成为世界各国最关注的环境问題。森林能够有效地缓解由于大气中二氧化碳、甲烷等温室气体浓度升离而引起的“温室效应”。森林是世界上最大的碳贮存库,它储存了全球陆地生态系统 90%以上的碳,单位面积的森林贮存的碳是农田的 20~100 倍。但森林破坏后又能向大气中释放二氧化碳。营造森林是目前世界上成本最低的控制二氣化碳、维持氧平衡的措施。6.保护生物多样性森林通过其复杂的组织结构,使其成为自然界物种的生存与发展的庇护所,同时,也调节着自然界的生物平衡,有效地保护生物多样性。森林是一个庞大的生物世界,森林之中除了各种乔木、灌木、草本植物外,还有苔藓、地衣、蕨类、鸟类、薔类、昆虫和微生物等,目前地球上大约 500 万种以上的生物中,有一半以上在森林中栖息、繁衍。所以,保护物种的最有效办法就是保护和发展森林。(三)森林是农业的生态屏障森林能够有效地改善农业生态环境,增强农牧业抵御干旱、风沙、干热风、冰雹、霜冻等自然灾害的能力,促进髙产稳产。建设农田防护林网和实行四旁”绿化是保护农业生产的有效措施。由于森林根系分布在土壤深层,基本不与地表的农作物争肥,并为农田防风保温,调节了局部气候。同时,由于林中的枯枝落叶及林下微生物的物化作用使其共生培肥,改善了土壤结构,促进了土壤熟化过程,从而增强了土壤自身的增肥功能和农田持续生产的潜力。二、我国林业资源的特点1. 森林类型多样,物种资源丰富。我国地域辽阔,地貌类型齐全,气候的地域地带分异极大,加之自然条件复杂多样,从而形成了我国森林类型多样、植物种类繁多的特色。 2. 森林绝对量大相对量小,资源分布极不均匀。我国森林面积和森林蓄积量分别位居全世界第 5位和第 7 位。但中国人口多,占到世界总人口的约 22%,从而使人均占有量小,而且资源分布极不均匀,总的趋势是东南多,西北少。3. 林龄结构不合理,可采资源继续减少。全国林分面积中,幼、中龄林占 71.1%;用材林中,幼、中龄林占 74.4%。用材林成过熟林面积减少,可采资源的减少,使得采伐中、幼龄林的面积増大,对后备资源培育构成极大威胁。4. 林地被改变用途或征占用现象依然严重,且数量巨大。从第 4 次到第 5 次两次森林资源淸査间隔期间,全国(不含台湾、香港特别行政区和西藏自治区)林业用地因改变林地用途或被征占用转为非林地 1081.4 万 hm2,年均 21&3 万 to2,林地保护的形势依然严峻。5. 林木蓄积消耗量呈上升趋势,超限额采伐问题十分严重。从第 4 次到第 5 次两次森林资源淸査间隔期内,虽然继续保持了林木生长量大于消耗量的态势,但林木年均净消耗量达 37075.2 万 m3与国务院确定的森林采伐限额同口径比较,年均超限额消耗森林资源 8679.4 万 m3,超限額采伐问题相当严重。三、我国林业生态工程建设新世纪我国林业确立以生态建设为主的可持续发展道路;建立以森林植被为主体的国土生态安全体系;建设山川秀美的生态文明社会的可持续发展林业战略。确定了以六大林业重点工程为框架,构筑点、线、面结合的中国森林生态网络体系和国土安全体系的生产力布局;以科技创新为先导,以体制改革为动力,推动林业跨越式发展,使之从以木材生产为主跨入以生态建设为主的新阶段。实现中国林业的可持续发展。1.天然林资源保护工程是我国林业的“天”字号工程,是举世瞩目的生态工程。具体包括 3 个层次:全面停止长江上游、黄河上中游地区天然林采伐;大幅度调减东北内蒙古等重点茵有林区木材产量;保护好其他地区的天然林。主要解决这些区域天然林资源的休养生息和恢复发展问题。2. 退耕还林工程以全国恢复森林植被、治理水土流失和土地沙化为重点,以确保国土生态安全、实现可持续发展为最终目标,甩 50 年左右的时间,有计划、分步骤地实施退耕还林、封山绿化,使长江、黄河等大江大河流域、重要湖库集水区及其他生态地位重要地区的坡耕地和风蚀严重的沙化耕地得到治理,相应的宜林荒山荒地植树造林,森林植被得以恢复,生态环境得到根本改善,自然灾害得到有效缓解,生态,经济、社会得以协调发展。近期目标:到 2010 年,在全国 25 个省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团的 1897 个县实施《退耕还林工程规划》(2001-2010),将急需治理的 1467 万 hm2坡耕地和严重沙化耕地退还林,完成宜材荒山荒地造林 1733 万 hm2。3. 京津风沙源治理工程工程包括北京、天津、河北、内蒙古、山西 5 个省(自治区、直辖市)的 75 个县,计划 2001-2010 年,完成退耕还林 1472 万亩,宜林荒山荒地荒沙造林 9347 万亩,管护好 9024 万亩现有林,治理草地面积 7415 万亩,建立水源工程 6.6 万处,节水灌溉工程 4.7 万处,小流域治理 2.3 万平方千米。工程建成后,将使工程区内林灌草植被覆盖率增加约 11 个百分点,京津地区的生态环境大为改观。该工程和三北防护林体系四期工程,共同构成我国三北地区沙漠化防治的防线。解决首都周围地区的风沙危害。4. 三北及长江中下游地区等重点防护林建设工程是我国涵盖面最大的防护林工程,囊括了三北、沿海、淮河、太行山、平原地区和洞庭湖、鄱阳湖、长江中下游等地区的防护林建设。防护林体系建设是社会经济发展的基础和保障,不仅关系到本地区经济和社会可持续发展,而且事关中华民族的根本利益,事关现代化建设的大局和国家可持续发展战略的实现。必须增强全民参与防护林体系建设的责任感和使命感,把搞好防护林体系建设变成人们的自觉行动。把防护林体系建设纳人全国或地区的国民经济和社会发展计划。5. 野生动植物保护和自然保护区建设工程这是具有多项战略意义的生态和物种保护工程,主要解决物种保护、自然保护、湿地保护等问题。工程实施范围包括具有典型代表性的自然生考系统、珍稀瀕危野生动物的天然林分布区、生态脆弱地区和湿地地区等。搞好这项工程的关键是,以野生动物保护为基础,珍稀动植物产业为主导,有效舞护和合理利用野生动植物资源。大力实施人工繁育,积极发展动植物产品的加工工亚,积极开拓国内外市场,开发肉、蛋、禽、奶、药等产业和产品,培育新的经济增长点,确&工程取得良好的综合效益。 6. 速生丰产用材林基地建设工程这是我国林业产业体系建设的基础工程,也是增强林业实力的希望工程,主要解决我国木材和林产品的供应问题。同时,也减轻木材需求对森林资源的压力,为其他 5 项生态工程建设提供重要保证。工程布局于我国 400 毫米等雨量线以东的 18 个省、自治区的 886 个县、114 个林业局、场。计划2001~2015 年,分 3 期建立速生丰产用材林基地近 2 亿亩。工程建成后,每年能提供木材 1.3 亿 m3,约占我国当时商品材消费量的 40%,使我国木材供需基本趋于平衡。在工程区内有条件的地区,也要加大商品林的抚育,促其尽快生长,提髙林分质量和林地生产力,尽快形成后备资源基地。四、农田林网的作用农田林网能够降低风速,削弱网格内外能量的交换,加上林带本身的反射、蒸腾、覆盖等作用,调节了空气温度、空气湿度、蒸发、地温以及植物的蒸腾等,从而改善了农田生态环境,减轻或者避免灾害性气候对农作物的损害。由于林网对农田小气候的改善,就可以使不利的农田生态因子,向着有利于作物生长发育的方向转化,从而调节了营养物质的供求关系,使能量流与物质流更多地流人作物库,增加粮棉产量。因此,农田林网化是克服耕地生态系统构造单纯、自我调节力较差、对水蚀风蚀抗性差的弱点,形成新的稳定的农林牧结合的复合生态系统,保障农业髙产稳产的有效手段和根本措施。林网树木还可以为当地增加一定的经济效益,保护和美化农村的环境。农田林网就是由网、带、片、点、间(农林间作)所构成的,以防护林为骨架的农田林网体系,体现为以农田为主,路、林、排、灌、电五配套。以林护田,发挥农区多种经营的特点,形成农田生态系统的平衡,促进农业生产全面发展的、新的生物地理群落,成为农区特有的林业,这种森林起到了农业保姆的作用。五、农田林网的林带设置1.主、副林带走向农田林网化由很多林网所组成。一个林网系指由两条相邻主林带和二条相邻副林带所包围的土地面积,主林带基本上写当地主要害风的主要方向相垂直,发挥着主要的防护作用;副林带则与主林带相交,基本上与主林带的走向相垂直,辅助主林带增强其防护作用,或者发挥防止其它方向害风的防护作用。根据防护作用的需要,结合地块的形状,农田防护林网(或称网络)一般形成以主林带为长边的矩形,或主、副林带等长的正方形。2.主林带与主害风风向的交角与偏角林带与主要害风风向的夹角称为风向与林带的交角,林带交角的余角称为林带的偏角,在规划设计防护林主林带走向时,根据防护效能的观测,允许有 30°~45°的偏角。偏角大于 45°,即交角小于45°时,林带的防护效能显著减弱。在近代农田防护林体系规划设计中,考虑到大面积防护林体系的形成,偏角的大不成为重要影响防护效能的因子。3. 林带间距主林带与相邻主林带间的距离称为主林带间距,副林带今相邻副林带间的距离称为副林带间距。林带间距的大小直接与农田灌溉、渠系布设、机耕效率等有关。而更主要的是林带的间距决定着防护效能的大小。一般,主林带的间距依林带中主要树种壮龄时期树高的 20-25 倍来设计。副林带间距可依据次要害风的危害程度和最大程度地发挥机耕效率来确定。副林带间距一般比主林带的间距要大一些。4.林带宽度林带宽度系指林带个边行间的间距,加上两侧各 1.5-2.0m 的距离。林带宽度主要根据林带形成最好的透风程度、林木特征、立地条件等因素来确定。一般林带由 3~10 行林木所组成。在一些地广人稀,自然灾害严重的地方,在形成良好林带结构(透风性)的条件下,林带可适当加大其宽度,以发挥林带群体的抗风能力,增强林木对恶劣环境的抵抗力。而在人口密度较大,防护要求较高的地方,采用“窄林带,小网格”的规格,这种窄林带往往由 2~4 行林木所组成。5. 林带结构以克服干旱和防风为目的昀农田防护林网,一般采用稀疏结构或透风结构。在多雪地区,为了发挥农田防护林网均匀农田积雪的作用,多采用透风结构。为了防止风沙危害,保护农田、果园、牧场等,可采用紧密结构。6.林带缺□的确定在主副林带交会处,或主副林带长度较大时,为了保证田间作业农业机具、牲畜车辆的顺利通行与方便,可留出适当的通路缺口。一般在较长的主副林带,可每隔 400-500m 留 6-8m 宽的缺口通道,主、 副林带交会处也保留同样规格的缺口。六、农田林网的树种选择主要应考虑以下原则:1. 主要乔木的树种应速生、高大、树冠发达、直根系釔寿命长、抗病虫害能力强,以便迅速而长久地发挥其防护作用。2. 适地适树,在符合以上条件下,选择当地生长健壮的乡土树种。3. 尽量选用经济价值高的木本粮油树种和果树作伴生树种和灌木树种,以增加经济收益。4. 特别注意防止选用传播农作物病虫害的中间寄主的树种^或与农作物有共同病虫害的树种。5. 盐碱土地区应选耐盐碱性的树种。6. 在灌区选用树冠强大、直根系、蒸腾量大的树种,如杨、柳等。七、营林技术 种子采集与苗木培育林业的特点是生长周期长,因而树木种子的优劣对林木生长的影响是长期的。所以在植树造林中首先要采好种子。(一)采种与调制1.种子的成熟期在采种工作中,通常把种子形态成熟作为树木种子成熟的标志。因此,可以根据种子形态成熟时的一些外部特征确定种子成熟期。种子成熟的外部特征:大多数树种的种子由绿变为黄褐色、黄色、紫黑色等,如油松、落叶松球果由绿色变为黄褐色;杉木、油杉由绿色变为黄色;樟科的檫树、楠木、樟树的果实由绿色变为紫黑色;山茱萸由绿变为红色;荚果类由绿色变为黄褐色,荚皮由软变硬而紧缩;壳斗科的壳斗变成黄褐色等。一般都是根据球果和果实外部颜色的特征决定采种期。2.釆种期正确地决定采种时期,做到适时采种,这是确保种子质量和产量的重要环节。如果采集过晚,种子脱落飞散,或遭鸟、兽、虫等危害;采集过早,种子还未充分成熟,不仅调制处理困难,也不耐贮藏;而且种粒轻小,发芽率低,培育的苗木弱。一般采种期要掌握以下原则:(1)种子成熟期和脱落期一致,种子轻小,有种翅或毛,成熟后易随风飞散的树种,一成熟立即采集。(2)种子成熟后,在较短时间内即行脱落的大粒种子,如栎类、板栗、核桃、银杏等,一般可在果实脱落后从地面收集。如果树下杂草丛生,兽害严重或其他原因不适于地面收集时,也可以在成熟后脱落前用竿子击落拾起。(3)成熟后较长时期不脱落的阔叶树,如国槐、苦棟、皂荚、悬铃木等,可以延迟采期,甚至可以在冬季农闲时采集。3. 采种方法由于树种不同,采种方法也随之而异,主要从立木、伐倒木或地面采集,一般都是从立木上采集。无论用林地检拾法、击落法、手采法、折枝法,以不危害种子品质、不散失种实、不损伤或少损伤母树、讲究工效为原则。胃土树采种常用踏棒、单梯等。采摘种实的工具有高枝剪、剪枝剪、采种镰等。注意要详细记载采种地点、采种日期。4. 种子的调制方法种子调制主要是把种子从果实中取出,淸除杂物,并进行必要的种子干燥,以便得到纯净的、适当干燥的优良种子。种子调制工作对于保证和提髙种子品质具有重要的意义。调制方法不得当不仅直接响种子的生命力,而且影响种子的贮藏和播种工作。对于不同类型的种子,其调制方法是不同的。(二)种子贮藏种子成熟后即转入休眠状态。休眠状态下的种子仍然进行着微弱的呼吸等生理活动,种子呼吸愈强,内部物质消耗愈快,种子便会较快地失去发芽力,所以贮藏时要掌握最适宜的条件,抑制种子的呼吸作用和水分的蒸发。影响种子贮藏效果的因素很多,主要有含水量、温度和通气条件,它们是互相联系、互相制约的。根据种子特性的不同,贮藏方法可分为干藏法和湿藏法。凡是含水量低的中小粒种子都适于干藏,需要长期贮藏的其他树种都需要密封干藏;对一部分含水量较髙的种子需湿藏。种子贮藏应有严格的管理制度。首先是种子人库应进行详细的登记,按不同树种、种批、种子等 级分别码放。其次在贮藏期间要定期检査,经常检査库内温、湿度;有无虫、鼠害发生。有条件时大批种子要定期进行种子品质检验。种子库应有专人负责管理、检查和贮藏情况的详细记载。(三)种子休眠与催芽随着种子的成熟,种子的种皮变硬,含水量降低,其内部的生理活动变得微弱缓慢,这样状态称为种子的休眠。种子的休眠是防止其过早发芽,是长期对外界条件适应的一种生物学特性。催芽是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、桧柏、水曲柳、山楂、山丁子和榉树等生理休眠种子,如果用不经催芽的种子播种,一般当年不发芽或只有很少数种子发芽。而经过催芽的种子可得到很高的场圃发芽率。催芽的方法主要有低温层积催芽、变温层积催芽高温催芽三种。(四)苗圃建立苗圃是培育苗木的基地,是林业的基本建设项目之一。苗圃的任务是以最短的时间、最低的成本、培育优质高产的苗木。1.苗圃地的选择圃地选择是否适当,直接影响苗木的产量、质量和成本,要着重考虑经营管理方便及自然条件与育苗树种的特牲相适应这两个因素。故建圃前要进行苗圃地调査。苗圃应设在造林地附近或用苗地区中心、交通方便、有劳力来源的地点,最好选在本地区中地势平缓、土壤肥沃、水源充足、排水良好 V 地平水位适中、.病虫害少的地段作苗圃。要避免霜穴和风口。在土壤粘重和降雨强度大的地区,可考虑选 3°-5°的坡地以利排水,坡向以东南坡为好,土壤质地以轻粘壤土和沙质壤土为佳。附近最好有天然水源,否则应检查地下水位。—般沙土以沙壤土 1.5~2m,轻粘壤土 2.5m 以下为宜。2.苗圃的区划苗圃地确定之后,首先要根据育苗计划,明确苗圃每年应培育的树种、数量和标准,然后据此计算苗圃的面积。苗圃地的总面积包括生产用地和非生产用地两部分。直接用于育苗的土地及休闲地为生产用地;道路、固定排灌系统、房舍、场皖、苗窖、蓄水池、.林带、围筲(沟)等辅助用地为非生产用地。非生产地面积的多少,直接影响圃地利用率,一般不应超过苗圃总面积的 20%-25 %。为了合理布局,充分利用土地,便利生产和管理,须进行苗圃区划。区划时要注意以下事项:①苗圃地的区划应便于灌溉和机械化作业;②圃内道路要通达苗圃的每一部分,又要尽量少占圃地面积;③道路的设置应与排灌渠道协调一致。生产区的区划为播种区、移植苗区(大苗区)、无性繁殖区、采条母树区。非生产用地区划为设置道路网、沟渠、房屋、场院和防护林等。区划时,既要满足生产需要,便于苗圃管理,又要尽量少占土地。(五}苗木培育我国针阔叶树种造林,大多数采用播种苗,因此,播种育苗是苗圃的主要任务。其主要生产程序包括:整地施肥,播种前作床作垄、种子处理,播种地管理,苗木抚育保护、苗木出圃。现介绍播种苗木的培育。l.播种苗的年生长规律播种苗从播种开始,到当年停止生长进人休眠为止,在整个生长期中,由于苗木生长发育上的特点不同,对环境条件也有不同要求。(1)出苗期 从播种到幼苗出土,时间长短因树种而异,一般几天、十几天,有的长达一个月。此时主要外界因子是水分、温度和覆土厚度。(2)生长初期(扎根期) 幼苗出土至生长旺盛之前为止。—般为 20-45 天、此期地上部分生长慢,根系生长较快,水分仍是决定苗木成活的最重要条件。苗木抚育的任务是提高幼苗保存率,促进苗木生长发育。要注意合理灌溉,及时除草松土,防治病虫害及必要时进行间苗、追肥、遮荫等。(3)速生期 从加速生长开始,到生长速度下降为止。这一时期的生长发育状况基本上决定了当年苗木的质量。此期应及时进行追肥、灌概、除草松土等并实施―切加速苗木生长的措施,满足苗木生长所需各种条件。 (4)生长后期 从速生期过后到休眠为止,也叫生长休止期。这时期苗木抚育的主要任务是防止徒长,促进木质化和形成健壮的顶芽,提高苗木的越冬能力。2.苗木抚育管理(1)遮萌遮荫的方法很多,有搭荫棚、插荫枝和混播遮荫植物等,一般以搭荫栅较普遍,效果也好。(2):灌溉和排水(3)除草松土 这是苗木抚育的重要措施。(4)间苗 由于播种量偏大或播种不匀,出苗不齐,造成苗木过密或分布不均,故需通间苗调整苗木密度,伺时淘汰生长不良的苗木。(5)病虫害防治苗木在生长期中,常受病虫害的危害,必须贯彻“防重于治”的方针。(6)苗木防寒(六)苗木出圃八、造林技术1. 造林整地(1)要先清理林地(2)选定适当的整地方法及规格要求(3)施肥(4)确保整地质量2. 造林树种的选择 选择造林树种要根据造林的目的和适地适树的要求来确定。3. 造林密度和排列方式确定合理的造林密度,要根据树木生长速度、经营目的、土地条件和幼树成林过程中是否准备间伐等来决定。4. 造林方法(1)播种造林(2)植苗造林(3)分殖造林5. 幼林抚育(1)除草松土(2)补植(3)间苗定苗(4)加强幼林保护
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