森林培育学讲授:郭素娟绪论一,森林培育学的概念和范畴
1,概念:森林培育是研究森林培育全过程 ( 含林木种子,
苗木培育,造林,抚育间伐与更新 ) 的理论和技术的学科 。
2,范畴:包括森林培育全过程的各个环节 ( 森林立地,树种选择,森林结构及其培育,森林生长发育及其调控,
林木种子生产和经营,苗木培育,森林营造,森林抚育和改造,森林主伐与更新 ) 。
森 林 培 育 阶 段 划 分,前 期 规 划 阶 段 ( pre-
establishment planning),更新营造阶段 (establishment)、
抚育管理阶段 (tending)和收获利用阶段 (harvesting and
utilization)。
二、森林培育学的目的意义
1 森林培育学在林业中的地位与作用
2 森林培养学理论与技术的外延价值三,森林培育的理论基础和技术体系
1.理论基础:生物学范畴的植物学,遗传学,
生态学,环境科学范畴的气象学,地质学,水文学,土壤学等 。
2.技术体系 ( 图 1)
森林培育的技术体系
3 管理环节:
种子经营和苗木培育 ( 国家和省级归种苗站,县级归营林处或绿化办 ) ;
立地区划以及造林设计和抚育设计 ( 国家和省级以及县级均归规划设计院 ) ;
人工林营造,人工林抚育,质量验收,天然林经营等 ( 归造林司处或绿化办,国家设速生丰产林办公室 ) ;
天然林保护工程,退耕还林 ( 归造林处,国家级设办公室 ) ;
四,森林培育学展望传统森林培育学:
主要目标为人工林以及天然林的培育内容:种子经营,苗木培育,
人工林营造,未成林及幼林抚育,天然林间伐,主伐更新等 。
现代森林培育学:
总体上考虑多目标经营和定向培育的关系,数量与质量的关系,自然化培育与集约化经营关系,如,
种子经营:强调遗传改良,加强了集约经营;
苗木培育:分工更细,引入新技术,加强了无性育苗和设施育苗,
容器苗地位提高;
人工林营造:按性质和功能分类,如商品林 ( 大中径材林,纸浆林,
纤维林 ),公益林 ( ···) ;
天然林经营:按功能分类,以环境为中心,强调重点功能和多种功能发挥;天保和退耕第一章 森林立地第二章 林种规划和树种选择第三章 林分结构及其培育第四章 森林的生长发育及其调控第一篇 森林培育的基本原理第一节、森林立地的基本概念立地( site)、生境( habitat)与森林立地 (Forest site):
1 德国,森林立地调查,,立地指植物生长地段作用于植物的环境条件的总和。
2 美国林业工作者协会:林地环境和由该环境决定的林地上的植被类型和质量。
3 美国的 Spurr和 Barnes:森林立地为所有影响森林和其他植被生产力的因素总和,其中包括气候、土壤和生物因素。
4,中国农业百科全书 ·林业卷,,森林立地是按影响森林形成和生长发育的环境的异同所区分的有林地和宜林地地段。
实质上,立地泛指地球表面某一范围的地段的植被及其环境的总和,是自然地理发展的自然综合体。 森林立地是指某一森林地段上的植被与其环境的总和,包括地质、地貌、气候、土壤、植被等。
第一章 森林立地生境 (habitat),林学上的立地与生态学上的生境的内涵趋于相同。实质上,
立地包含地理位置以及特定位置的环境条件的综合。
立地质量( site quality),某一立地上既定森林或其它类型植被的生物生产潜力,包括气候因素、土壤因素、生物因素。[例子:
森林、草原]
立地条件( site condition),在某一立地上,凡是与森林生长发育有关的自然环境的综合。在一定程度上立地质量和立地条件可以通用。
立地类型( Site type),是指地域不一定相连、立地条件基本相似的自然综合体的集合。
森林立地类型 (Forest site type):是地域上不相连,但立地条件基本相同、
立地生产潜力水平基本一致的森林地段的组合。
第二节 森林立地因子
(一) 物理环境因子
1 气候:大尺度 — 水热组合,决定着植被分布特点:稳定、简单
2 地形:包括海拔、坡向、坡度、坡位、坡形、小地形等
(影响水热条件的再分配,并直接影响土壤条件)
特点:稳定、直观,易于调查和测定;各项生态因子的综合反映。
3 土壤:土壤种类、土层厚度、土壤质地、土壤结构、土壤水分、腐殖质含量、酸碱度、侵蚀度、石砾含量、成土母质等。
特点:全面反映了林木根系生长空间和肥力水平(对水肥气热有调控作用;
与树木高生长密切相关;比较容易测定;综合性强)
4 水文:地下水深度、矿化度、盐分组成,地面积水情况等。
在平原地区该因子起到重要的作用。
(二) 植被因子植被类型、指示植物种(或种组)、建群种(或优势种)林木优势高、
生物量、收获量等。
第三节 森林立地分类一、森林立地分类的途径
1 植被因子途径
2 环境因子途径
3 综合多因子途径
① 林木生长效果的应用,地位级,地位指数
② 植被组成,结构等特征的应用,( 生物地理群落学派的林型学 ) 前苏联的苏卡乔夫为代表,把林型看作是森林生物地理群落类型,生物地理群落是在一定地表范围内相似的自然现象 ( 大气,岩石,植物,动物,
微生物,土壤,水文条件 ) 的总和 。 分类单位依次为植被型,群系纲,
群系组,群系,林型组,林型 。 如森林 — 针叶林 —— 暗针叶林 —— 云杉 —— 泥炭藓云杉林 。 生态种组 (ecological species group)
③ 植被因子途径,欧美植被受人为干扰较少,植被与立地间的相关性较好,用植被可以反映出立地的生产力特点,称这种方法为生境 ( habitat
type) 。 如花旗松 ( Pseudotsuga menziesii) — 毛核木 ( Symphoricarpos
albus) 生境型 。 英美学派:以克里门茨 (F.E,Clements)为代表,以植被动态,发生的观点和演替系列的概念进行森林和植物群落分类 。 即单顶极学说 。
植被因子途径
① 气候与林木生长,大尺度
② 地形与林木生长,简单地形或平原不能使用,对林木生的作用是间接的,精度相对较差。
③ 土壤与林木生长,在相对一致的气候条件下,可以使用。这种方法对植被稀少或缺乏植被地区营造林十分有用。
环境因子途径
① 前苏联的乌克兰学派,把森林看作是林分(林木)和生境(大气、土壤和心土等)的统一体。强调生境的主导作用,认为环境因素中,光和热对森林特征起主要作用。在大区域内,森林的差异主要受土壤因素的制约,降水的影响是通过土壤来实现的。分类时,将土壤养分分为贫瘠、较贫瘠、较肥沃、肥沃 4级,将土壤湿度分为非常干燥的、
干燥的、潮润的、湿润的、潮湿的及水湿的 6级。如肥沃土壤上的森林组 (D组;林型 — 各种栎林、各种云杉林、各种山毛榉林 )— 潮湿栎林 (D2)或称森林草原栎林。在 50~60年代对中国有影响。
② 德国的巴登 — 符腾堡立地分类系统,是一种综合多因子的分类法。特点( 1)由地区级和局部级两个分类水平,在地区级分生长区和生长亚区,局部级划分立地单元;( 2)按生长亚区绘制立地图( 3)以主要树种的生长量和生产力及应林特点评价立地单元。根据大气候和地质差异划分生长区,根据气候、母质、土壤类型和植被差异划分生长亚区,根据小地形、土壤因子、小气候、上层林木和下层植物划分立地单元。如 Giiglingen 林区、纳斯河谷生长区、斯特勃格生长亚区:
A平坡和缓坡立地单元 —— Ⅰ 沙土立地单元 —— a无涝沙土生态系 ——
1.山毛榉树林、中湿沙土。
综合多因子途径二 森林立地分类的原则
1 相对稳定主导因子原则
2 有林地与无林地统一的原则
3 科学性和实用性相结合的原则
4 综合多元原则(地域分异原则)
5 与其他分类相协调的原则三 立地分类的依据
1 区划单位划分依据:地貌、水热组合、岩性等的分异性。
2 森林立地条件类型划分的依据:环境条件、植被条件和林木生长状况。
③ 美国和加拿大的多层次综合分类系统,德国的巴登 — 符腾堡立地分类系统被应用到美国和加拿大之后形成了生态立地分类( ecological site
classification),
④ 我国的立地分类系统,詹昭宁的,中国森林立地分类,,张万儒和蒋有绪的,中国森林立地,。
四、立地分类系统
1 詹昭宁等人的,中国森林立地分类系统,
立地区域 (site area)
立地区 (site region)
立地亚区 (site sub-region)
立地类型小区 (site type district)
立地类型组 (group of site type)
立地类型 (site type)
2 詹昭宁等人的,中国森林立地分类系统,
间接评价法:是多变量定量分析法,SI=?(x1,x2,……,xn,Z1,
Z2,……,Zn),x为定量因子,Z为定性因子。
测树学方法 measurational methods
指示植物法 plant indicators
地文学立地分类法 physiographic site classification
群体生态坐标法 synecological coordinates
土壤 — 立地评价法 soil-site-evaluation
土壤调查法 soil suerveys
3 张万儒和蒋有绪等人的,中国森林立地,
0级 森林立地区域 ( Forest Site Region)
1级 森林立地带 ( Forest Site Zone)
2级 森林立地区( Forest Site Area)、森林立地亚区 ( Forest Site
Sub-area)
3级 森林立地类型区( Forest Site Type District)、森林立地类型亚区 ( Forest Site Type,Sub-district)、森林立地类型组
( Forest Site Type Group)
4级 森林立地类型 ( Forest Site Type)、森林立地变型( Forest
Site Type Variety)
第四节 森林立地质量评价森林立地质量评价方法直接评价法:直接利用收获量或生长量地位指数法
( Site index curves)
树种间地位指数比较法
( site index comparisons between
species)
生长截距法
( growth intercept)
第一节、林种规划一、森林经营模式
1 经济、生态、社会效益一体化模式:典型是德国,近自然的林业。
2 森林多效益主导利用模式:以林业分工论和多效益理论为指导,分类经营。典型代表为法国、新西兰、澳大利亚、前苏联等。以新西兰为例。
3 森林多种效益综合经营模式:前两者的中间型,以森林的永续利用为指导,典型代表为瑞典、美国、日本等。生态系统管理 (ecosystem
management)(同义词:生态系统健康、生态完整性、可持续性 )。生态系统管理是一种自然资源管理办法,致力于保持和恢复生态系统的可持续性,是指以一种与生态系统可持续能力相协调的方式是当代和后代人连续不断地受益。
第二章 林种规划与树种选择二、林种划分
1 防护林 (protective forest):
农田防护林 (shelter wood)
牧场防护林 (rangeland wood)
海岸防护林 (sea coast forest)
防风固沙林 (wind and sand break forest)
水土保持林 (water conservation forest)
水源涵养林 (water source forest)
2 用材林 (timber forest):
速生、优质、丰产、定向、高效、稳定
3 经济林 (economic forest):
4 薪炭林 (fuel forest):
5 特种用途林 (special utilization forest):
6 四旁植树:路旁、村旁、水旁、宅旁第一节、林种规划
1 林种规划的意义
2 林种规划的尺度国家地区级的林种规划县、局(场)林业发展中的林种规划景观单元的林种规划林业区划( 1985年完成)
林业区划,就是根据林业的特点,在研究有关自然、经济和技术条件的基础上,分析与评价林业生产的特点,按照地域分异的原则进行分区划片,
分别研究其范围内的自然条件、社会经济条件与林业生产现状、存在问题,
探索其允许的或可能的林业生产规模、最佳布局和对现状进行调整的必要措施。
东北用材、防护林地区( 7个二级区) 蒙新防护林地区( 18个二级区)
黄土高原防护林地区( 3个二级区) 华北防护、用材林地区( 4个二级区)
青藏高原寒漠非宜林地区 西南高山峡谷防护林地区( 2个二级区)
南方用材、经济林地区( 8个二级区) 华南热带林保护地区( 4个二级区)
第二节 树种选择
1 树种选择的基础生物学特性(形态、解剖、遗传特性)
生态学特性(对环境的需求和适应能力)
林学特性(单位面积产量 — 密度、结构)
2 树种选择的原则经济学原则林学原则生态学原则
3 各林种的树种选择用材林,速生性、丰产性、优质性(干形与材质等)
经济林,早实、丰产、优质防护林,农田防护林(抗逆、生长迅速、根系、价值)
水土保持林(适应性、生长、根系、树冠)
固沙林(耐旱、抗风沙埋、耐瘠薄)
薪炭林,生产及生物量、更新萌蘖、适应性、综合效益
(饲料、编制材料、生态)
环保林和风景林,
四旁植树,
4 适地适树适地适树的标准,适地适树的途径与方法,
立地指数与树种选择 选树适地材积生长 选地适树经济期望 改树适地改地适树适地实施方案的确定,
树种、气候、
土壤、市场、
经济等