绪论
森林与水土保持
森林资源概况
林业生态工程学的形成与发展
主要内容及相关学科的关系一、森林与水土保持
1,森林的效益
2,森林与水土保持
1.森林的效益
资源库,基因库,蓄水库,碳储库,
能源库；优化环境与促进发展,是环境与发展相统一的关键和纽带 。
经济效益 生态效益 社会效益经济效益
直接经济效益
：
“
四料
”
、
果品
、
油料
、
化学品及化工原料如香料
、
胶
、
单宁
、
松香
、
药材等
间接经济效益
：
农田的粮食
、
蔬菜
、
果树等增产效益
，
牧业的增产效益
，
水源的保护与水质的改善
，
道路
、
堤岸
、
梯田
、
水利设施安全的保护
、
生物多样性增加等
。
生态效益
A.水源涵养
B.防风固沙
C.水土保持
D.改善气候
E.净化水质
F.净化大气
F.重要的物种基因库水源涵养
例如日本，水源涵养林的面积为
542× 104hm2，占国土面积的 14.6%，森林的总贮水量为 1364亿吨，相当于水库贮水的 11.7倍。
.防风固沙
在新疆,防护林范围内的平均风速降低
34％ － 38％ ；辽宁彰武县章古台治沙试验,山西雁门关外金沙滩,1952－ 1959
营造 9万多亩的防护林,使沙滩变成了绿海,河南兰考固沙实践 。
水土保持
改良土壤、影响水文过程、控制侵蚀、
消减洪峰。
改善气候
对周围小气候的调节作用。高 → 低，低
→ 高。在河南省修武县，林网风速降低
40－ 50％，气温白天低 2℃,夜间高 0.4－
1.6℃,空气湿度提高 20％，绝对湿度提高 4－ 8mb。地表蒸发量减少 23％，植物蒸腾降低 25.5%。
净化水质
对于非点源污染的水质有重要的净化作用，施肥、农药等。无林的山坡的水流每平方公里的溶解物 16.9吨，有林的只有
6.5吨。
净化大气
城镇平均每天每人排出 0.9kgCO2，吸入
0.7kgO2。则城镇每人平均需要绿地 10m2，
可基本保持平衡。 1亩阔叶林吸收 70kg
CO2/日,制造 50kg CO2/日；森林植物可吸收多种有毒气体：如一氧化碳、氟化氢、
氯气、二氧化氢、二氧化硫、甲烷、氨气等。
王府井大街,36612
林茵大道,18086
机关大楼,16545
香山公园,3850
森林具有重要的杀菌作用,
个细菌 /m3空气重要的物种基因库
中国有：高等植物 3万多种，其中木本植物 8000多种，乔灌木 1400多种；陆栖脊椎动物 2414种；鸟类 1244种，哺乳类 499
种，爬行类 391中，两栖动物类 280种。
还有大量的昆虫和其它动物。
热带雨林占陆地面积的 6％但却包含了地球上生物种的近 1/2。
社会效益
绿色＝生命＋富有＋和平
可持续发展的环节与物质基础警 告 ！ ！ ！
据研究，如果没有森林，陆地上生物产量的 90％将会消失,450万个生物种灭绝，
70％的淡水白白流入大海，出现全球水危机，陆地 90％的植物受干旱危险，生物放氧量减少 67％，地球升温，许多地区风速增加 60－ 80％，许多地方将发生水灾、风灾。
2．森林与水土保持黄土高原
黄土高原西周时森林覆被率 53％，清代时 15％，解放后 6.1％，目前 7.4％，黄河年输沙量 16亿吨。
长江
长江流域 50年代水土流失面积 36万 km2，
80年代 56万 km2，湖泊面积由 2.2万 km2减少到 1.2万 km2，多年平均输沙量在 5.14亿吨。
美国美国在建国初期由于过度开发,1870年西部开垦约 180万亩,到 1930年已扩大到 1.13亿亩,
60年里增长了近 60倍 。 由于植被破坏 1934年 5月
11日发生了巨大的黑风暴,黄土蔽日,大气含尘量达到 40吨 /km2,形成了东西长 1500英里,南北宽 900英里,高 2英里的巨大黄色尘土带,狂刮了约 3天,越过了 2/3的大陆,刮走了 3亿吨表土,
毁掉了 4500多万亩的耕地 。 风暴过后,西部平原水井和溪流干涸,农作物枯萎,牛羊渴死,大批人逃离 。
退耕还林
美国自 1776年独立到 20 世纪三十年代的 150年间，耕地由 6447万公顷扩大到 1.56亿公顷，农产品过剩、水土流失、自然灾害频繁,20世纪
30年到 60年代退耕还林，农田变成公园、森林、
牧场。谢南多亚公园,1936年退耕建成。 1956
年到 1983年欧洲共同体农业用地减少 1100万公顷（ 8％），森林增加了 15％，到 2000年欧共体有 1200～ 1600万公顷农地退耕，其中法国
200～ 300万公顷，英国计划造林 36万公顷。
日本第二次世界大战时日本破坏森林面积达到 450万公顷,到 1950年 54座水库已淤积了库容的一半,每年水灾达到 57.7万公顷 。
二、森林资源概况
1．世界森林资源
2,中国森林资源
3．森林资源需求
1,世界森林资源全球森林资源 3,869,455公顷
(土地总面积 13,063,900.31公顷）
森林覆被率 29.6%，人均 0.65公顷
（ 2000年）
森林覆被率,全球 26％,南美 51％,欧洲 30
％,北美 25％,非洲 19％,亚洲 18％,大洋洲 10％,韩国 77.2%,芬兰 65%,巴西 65.2％,
日本 66.9％,印尼 60.6％,瑞典 59％,俄罗斯
45％,德国 31％,新西兰 29％,加拿大 27％,
法国 27％,美国 23%,意大利 22％ 。
森林蓄积量 （ m3/hm2）,亚洲 101.7,欧洲
104.1,北美 100.6,南美 118.7,德国 267,印尼 178,法国 137,日本 120,加拿大 116,独联体 111,瑞典 106。
多森林的国家
朝鲜 77.2％
文莱 82.4%
加蓬 69.3%
几内亚比绍 82.1%
巴布亚新几内亚 81.6%
所罗门群岛 85.4%
瓦努阿图 73.8%
圭亚那 94.4%
2．中国森林资源时间 面积 (亿 hm2) 覆被率（ %）
1973－ 1976 1.22 12.70
1977－ 1981 1.15 12.00
1984－ 1988 1.25 12.98
1989－ 1993 1.34 13.92
1994－ 13.98
1999－ 13.22(16.55)
森林资源的特点：
① 资源总量不足
②分布不均匀
③经营管理粗放、林分质量低
④宜林地利用率低
⑤其它
3．森林资源需求
据中国林业区划：为 改善生态 环境全国总计需求 47.12亿亩（ 3.14亿公顷）的森林，和林业用地 51.83万亩（ 3.46万 hm2）,
覆被率 32.7％。
为了 木材和林产品供应,需要 49亿亩
（ 3.27hm2），合林业用地 54亿亩，覆被率约为 34％。
三、林业生态工程学形成与发展
1,发展过程
2,国内现状
3,国外现状
1．发展过程
① 20世纪 20年代我国开展了现代水土保持科学研究,在山东崂山,山西五台山,
四川内江,福建长汀等地就开始研究林木的水土保持效益 。 到 30年代即开始了水土保持措施的试验研究,在陕西,甘肃等地主要试验了护岸护滩林,沟道造林,梯田地坎造林,固坡,挂淤,修筑谷防,引进优良树种,草种等 。
② 在解放以后,我国进行了大规模的群众水土保持工作,并制定了一系列的政策法规,并建立了各大流域机构及地方主管机关,成立了专门的教育,科研单位,推动了大规模的水土保持造林的群众运动 。
③ 在 60年代，提出了防护林体系的概念，
关君蔚先生首次对黄土地区的防护林和水土保持林进行了分类，为防护林的发展奠定了理论基础。
④ 在 70年代的水土保持中提出了生物－
工程措施相结合、生物措施是根本的基本原则，明确了水土保持林措施在水土流失治理中的作用。
⑤ 在 70年代末，我国开始了举世瞩目的三北防护林体系建设，使我国的防护林建设进入了全面、系统建设的新阶段，
极大地推动了我国的水土流失综合治理和生态环境建设，为生态环境建设的积累了宝贵的经验教训，推动了相关的科学研究。
⑥ 在 80年代初，确定了水土流失治理的基本单元 —— 小流域，提出了小流域综合治理的基本概念，把水土保持林草措施纳入了水土流失综合治理的措施体系。
⑦ 在 80年代中，随着防护林体系建设的深入和面积的扩大，在对建设的经验教训总结的基础之上，提出了在条件差的地方要草灌先行，乔灌草相结合，强调了因地制宜、因害设防的基本原则，把草明确纳入了生物措施的范畴。
⑧ 在 80年代后期，继三北防护林之后，
先后开展了五大防护林体系建设（三北、
长江、沿海、平原、太行），到 90年代又扩大为十大防护林体系（三北、长江、
沿海、平原、太行、辽河、黄河、淮河太湖、珠江、治沙防沙）。
⑨ 在 90年代后期，继三北防护林之后，
先后开展了五大防护林体系建设（三北、
长江、沿海、平原、太行），到 90年代又扩大为十大防护林体系（三北、长江、
沿海、平原、太行、辽河、黄河、淮河太湖、珠江、治沙防沙）。
⑨ 从,六五,到,九五,期间,国家,
部委,地方确定了一系列的科技攻关,
基础研究等科研项目,推动了理论和实用技术的研究,取得了一大批的科研成果,促进了工程的建设 。
⑩ 在九十年代末,以退耕还林为中心,
大规模的西部生态环境治理与建设工程全面展开,对森林培育,植被恢复的实用技术需求,达到一个新的高度,
同时公益事业技术的市场化越来越深刻 。
2.国内研究现状
优质高产林木生长木材形成的机理及调控
森林植被对区域生态环境的影响及其调控机理研究
森林生物灾害可持续控制基础理论研究
土地荒漠化形成的生态学机制
森林生物多样性形成与维持机制的研究
重大森林火灾发生和预防机理的研究
人工生态林植被演替及近自然人为干扰机制研究
林木遗传改良和新品种选育
林业生态工程构建与生态系统恢复技术
荒漠化预防及综合治理技术
优质工业用材林定向培育及高效利用技术
经济林,竹藤,花卉良种栽培与高效利用技术
森林灾害防治技术
3.国外研究现状
美国的,新林业,
德国的,近自然林业,
印度的,生态林业,
以色列的,径流农林业,
,绿化工程技术,
,复合农林经营技术”
四、主要内容及相关学科的关系
1,主要内容
2,与相关学科的关系水土保持作用调节地表径流水土保持水源涵养作用减灾作用固持土壤地表侵蚀防治作用重力侵蚀防治机理与作用区域生态环境对气候要素的影响区域环境作用造林技术立地条件与适地适树树种选择与林分组成造林密度与种植点配置整地技术及季节造林方法与季节幼林抚育管理空间配置防护林体系及林种划分坡面配置沟道配置水边周围配置径流林业快速绿化与相关学科的关系
生态学
植物,树木学
土壤学
气象学
土壤侵蚀
森林与水土保持
森林资源概况
林业生态工程学的形成与发展
主要内容及相关学科的关系一、森林与水土保持
1,森林的效益
2,森林与水土保持
1.森林的效益
资源库,基因库,蓄水库,碳储库,
能源库；优化环境与促进发展,是环境与发展相统一的关键和纽带 。
经济效益 生态效益 社会效益经济效益
直接经济效益
：
“
四料
”
、
果品
、
油料
、
化学品及化工原料如香料
、
胶
、
单宁
、
松香
、
药材等
间接经济效益
：
农田的粮食
、
蔬菜
、
果树等增产效益
，
牧业的增产效益
，
水源的保护与水质的改善
，
道路
、
堤岸
、
梯田
、
水利设施安全的保护
、
生物多样性增加等
。
生态效益
A.水源涵养
B.防风固沙
C.水土保持
D.改善气候
E.净化水质
F.净化大气
F.重要的物种基因库水源涵养
例如日本，水源涵养林的面积为
542× 104hm2，占国土面积的 14.6%，森林的总贮水量为 1364亿吨，相当于水库贮水的 11.7倍。
.防风固沙
在新疆,防护林范围内的平均风速降低
34％ － 38％ ；辽宁彰武县章古台治沙试验,山西雁门关外金沙滩,1952－ 1959
营造 9万多亩的防护林,使沙滩变成了绿海,河南兰考固沙实践 。
水土保持
改良土壤、影响水文过程、控制侵蚀、
消减洪峰。
改善气候
对周围小气候的调节作用。高 → 低，低
→ 高。在河南省修武县，林网风速降低
40－ 50％，气温白天低 2℃,夜间高 0.4－
1.6℃,空气湿度提高 20％，绝对湿度提高 4－ 8mb。地表蒸发量减少 23％，植物蒸腾降低 25.5%。
净化水质
对于非点源污染的水质有重要的净化作用，施肥、农药等。无林的山坡的水流每平方公里的溶解物 16.9吨，有林的只有
6.5吨。
净化大气
城镇平均每天每人排出 0.9kgCO2，吸入
0.7kgO2。则城镇每人平均需要绿地 10m2，
可基本保持平衡。 1亩阔叶林吸收 70kg
CO2/日,制造 50kg CO2/日；森林植物可吸收多种有毒气体：如一氧化碳、氟化氢、
氯气、二氧化氢、二氧化硫、甲烷、氨气等。
王府井大街,36612
林茵大道,18086
机关大楼,16545
香山公园,3850
森林具有重要的杀菌作用,
个细菌 /m3空气重要的物种基因库
中国有：高等植物 3万多种，其中木本植物 8000多种，乔灌木 1400多种；陆栖脊椎动物 2414种；鸟类 1244种，哺乳类 499
种，爬行类 391中，两栖动物类 280种。
还有大量的昆虫和其它动物。
热带雨林占陆地面积的 6％但却包含了地球上生物种的近 1/2。
社会效益
绿色＝生命＋富有＋和平
可持续发展的环节与物质基础警 告 ！ ！ ！
据研究，如果没有森林，陆地上生物产量的 90％将会消失,450万个生物种灭绝，
70％的淡水白白流入大海，出现全球水危机，陆地 90％的植物受干旱危险，生物放氧量减少 67％，地球升温，许多地区风速增加 60－ 80％，许多地方将发生水灾、风灾。
2．森林与水土保持黄土高原
黄土高原西周时森林覆被率 53％，清代时 15％，解放后 6.1％，目前 7.4％，黄河年输沙量 16亿吨。
长江
长江流域 50年代水土流失面积 36万 km2，
80年代 56万 km2，湖泊面积由 2.2万 km2减少到 1.2万 km2，多年平均输沙量在 5.14亿吨。
美国美国在建国初期由于过度开发,1870年西部开垦约 180万亩,到 1930年已扩大到 1.13亿亩,
60年里增长了近 60倍 。 由于植被破坏 1934年 5月
11日发生了巨大的黑风暴,黄土蔽日,大气含尘量达到 40吨 /km2,形成了东西长 1500英里,南北宽 900英里,高 2英里的巨大黄色尘土带,狂刮了约 3天,越过了 2/3的大陆,刮走了 3亿吨表土,
毁掉了 4500多万亩的耕地 。 风暴过后,西部平原水井和溪流干涸,农作物枯萎,牛羊渴死,大批人逃离 。
退耕还林
美国自 1776年独立到 20 世纪三十年代的 150年间，耕地由 6447万公顷扩大到 1.56亿公顷，农产品过剩、水土流失、自然灾害频繁,20世纪
30年到 60年代退耕还林，农田变成公园、森林、
牧场。谢南多亚公园,1936年退耕建成。 1956
年到 1983年欧洲共同体农业用地减少 1100万公顷（ 8％），森林增加了 15％，到 2000年欧共体有 1200～ 1600万公顷农地退耕，其中法国
200～ 300万公顷，英国计划造林 36万公顷。
日本第二次世界大战时日本破坏森林面积达到 450万公顷,到 1950年 54座水库已淤积了库容的一半,每年水灾达到 57.7万公顷 。
二、森林资源概况
1．世界森林资源
2,中国森林资源
3．森林资源需求
1,世界森林资源全球森林资源 3,869,455公顷
(土地总面积 13,063,900.31公顷）
森林覆被率 29.6%，人均 0.65公顷
（ 2000年）
森林覆被率,全球 26％,南美 51％,欧洲 30
％,北美 25％,非洲 19％,亚洲 18％,大洋洲 10％,韩国 77.2%,芬兰 65%,巴西 65.2％,
日本 66.9％,印尼 60.6％,瑞典 59％,俄罗斯
45％,德国 31％,新西兰 29％,加拿大 27％,
法国 27％,美国 23%,意大利 22％ 。
森林蓄积量 （ m3/hm2）,亚洲 101.7,欧洲
104.1,北美 100.6,南美 118.7,德国 267,印尼 178,法国 137,日本 120,加拿大 116,独联体 111,瑞典 106。
多森林的国家
朝鲜 77.2％
文莱 82.4%
加蓬 69.3%
几内亚比绍 82.1%
巴布亚新几内亚 81.6%
所罗门群岛 85.4%
瓦努阿图 73.8%
圭亚那 94.4%
2．中国森林资源时间 面积 (亿 hm2) 覆被率（ %）
1973－ 1976 1.22 12.70
1977－ 1981 1.15 12.00
1984－ 1988 1.25 12.98
1989－ 1993 1.34 13.92
1994－ 13.98
1999－ 13.22(16.55)
森林资源的特点：
① 资源总量不足
②分布不均匀
③经营管理粗放、林分质量低
④宜林地利用率低
⑤其它
3．森林资源需求
据中国林业区划：为 改善生态 环境全国总计需求 47.12亿亩（ 3.14亿公顷）的森林，和林业用地 51.83万亩（ 3.46万 hm2）,
覆被率 32.7％。
为了 木材和林产品供应,需要 49亿亩
（ 3.27hm2），合林业用地 54亿亩，覆被率约为 34％。
三、林业生态工程学形成与发展
1,发展过程
2,国内现状
3,国外现状
1．发展过程
① 20世纪 20年代我国开展了现代水土保持科学研究,在山东崂山,山西五台山,
四川内江,福建长汀等地就开始研究林木的水土保持效益 。 到 30年代即开始了水土保持措施的试验研究,在陕西,甘肃等地主要试验了护岸护滩林,沟道造林,梯田地坎造林,固坡,挂淤,修筑谷防,引进优良树种,草种等 。
② 在解放以后,我国进行了大规模的群众水土保持工作,并制定了一系列的政策法规,并建立了各大流域机构及地方主管机关,成立了专门的教育,科研单位,推动了大规模的水土保持造林的群众运动 。
③ 在 60年代，提出了防护林体系的概念，
关君蔚先生首次对黄土地区的防护林和水土保持林进行了分类，为防护林的发展奠定了理论基础。
④ 在 70年代的水土保持中提出了生物－
工程措施相结合、生物措施是根本的基本原则，明确了水土保持林措施在水土流失治理中的作用。
⑤ 在 70年代末，我国开始了举世瞩目的三北防护林体系建设，使我国的防护林建设进入了全面、系统建设的新阶段，
极大地推动了我国的水土流失综合治理和生态环境建设，为生态环境建设的积累了宝贵的经验教训，推动了相关的科学研究。
⑥ 在 80年代初，确定了水土流失治理的基本单元 —— 小流域，提出了小流域综合治理的基本概念，把水土保持林草措施纳入了水土流失综合治理的措施体系。
⑦ 在 80年代中，随着防护林体系建设的深入和面积的扩大，在对建设的经验教训总结的基础之上，提出了在条件差的地方要草灌先行，乔灌草相结合，强调了因地制宜、因害设防的基本原则，把草明确纳入了生物措施的范畴。
⑧ 在 80年代后期，继三北防护林之后，
先后开展了五大防护林体系建设（三北、
长江、沿海、平原、太行），到 90年代又扩大为十大防护林体系（三北、长江、
沿海、平原、太行、辽河、黄河、淮河太湖、珠江、治沙防沙）。
⑨ 在 90年代后期，继三北防护林之后，
先后开展了五大防护林体系建设（三北、
长江、沿海、平原、太行），到 90年代又扩大为十大防护林体系（三北、长江、
沿海、平原、太行、辽河、黄河、淮河太湖、珠江、治沙防沙）。
⑨ 从,六五,到,九五,期间,国家,
部委,地方确定了一系列的科技攻关,
基础研究等科研项目,推动了理论和实用技术的研究,取得了一大批的科研成果,促进了工程的建设 。
⑩ 在九十年代末,以退耕还林为中心,
大规模的西部生态环境治理与建设工程全面展开,对森林培育,植被恢复的实用技术需求,达到一个新的高度,
同时公益事业技术的市场化越来越深刻 。
2.国内研究现状
优质高产林木生长木材形成的机理及调控
森林植被对区域生态环境的影响及其调控机理研究
森林生物灾害可持续控制基础理论研究
土地荒漠化形成的生态学机制
森林生物多样性形成与维持机制的研究
重大森林火灾发生和预防机理的研究
人工生态林植被演替及近自然人为干扰机制研究
林木遗传改良和新品种选育
林业生态工程构建与生态系统恢复技术
荒漠化预防及综合治理技术
优质工业用材林定向培育及高效利用技术
经济林,竹藤,花卉良种栽培与高效利用技术
森林灾害防治技术
3.国外研究现状
美国的,新林业,
德国的,近自然林业,
印度的,生态林业,
以色列的,径流农林业,
,绿化工程技术,
,复合农林经营技术”
四、主要内容及相关学科的关系
1,主要内容
2,与相关学科的关系水土保持作用调节地表径流水土保持水源涵养作用减灾作用固持土壤地表侵蚀防治作用重力侵蚀防治机理与作用区域生态环境对气候要素的影响区域环境作用造林技术立地条件与适地适树树种选择与林分组成造林密度与种植点配置整地技术及季节造林方法与季节幼林抚育管理空间配置防护林体系及林种划分坡面配置沟道配置水边周围配置径流林业快速绿化与相关学科的关系
生态学
植物,树木学
土壤学
气象学
土壤侵蚀
