山区、丘陵区水土保持林体系及林种配置
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水土保持林学-重点水土保持林学复习重点绪论1、水土保持林学:是根据林学和生态学原理,结合山地丘陵区水土保持和资源综合利用,主要阐述造林基本原理与培育技术,水土保持林规划设计与体系配置建设技术,以及水土保持林体系多种功能与效益的一门应用学科。
2、水土保持林:是指在水土流失地区,调节地表径流,防治土壤侵蚀,减少河流、湖泊和水库泥沙淤积,改善山地丘陵区的农牧业生产条件,提供一定林副产品的天然林和人工林。
3、水土保持林目前存在的几个问题(1)数量少,发展速度慢,不能满足水土保持的要求(2)成活率、保存率低。
这是目前水土保持林发展最关键和最难解决的问题(3)生长缓慢,小老林面积大,既无生态效益,又无经济效益(4)科学研究跟不上生产要求,对生产上提出的问题解决不了(5)树种单一,可替换树种研究较少(6)造林所用苗木质量低(7)对现有林分缺乏管理,重造轻管第一章水文效应1、水土保持林的水文效应:指水土保持林对一个流域或区域的水文要素的影响。
水土保持林对这些要素(如降水、蒸发和径流)进行改变、调控,最终改变地下水与地表水的分配比例,从而改变水文过程,调节地表径流,保持水土。
2、对降雨的三次分配林冠层截留:泛指所有森林植物的地上部分(乔木、灌木和活地被物)枯枝落叶截留(死地被物)枯枝落叶层下的土壤:下渗吸收或产生径流3、林内降雨量包括(林冠通过雨量)和(林冠滴下雨)4、影响林冠截留量的因素(看一眼得了)(1)林冠特性林冠结构:重叠多、孔隙少,截留量多;枝叶量:多>少;湿润程度:干>湿(2)林分特征树种:针叶>灌木>软阔>硬阔;郁闭度;林龄:同一树种因林龄不同,枝叶茂密程度不同,截留率也不相同。
(3)雨量、雨的性质雨量与截留量:正相关关系、非直线性(当林冠截留量IC< C林冠贮水量时)林冠贮水量C:一次降雨中林冠所能容纳的最大降水量。
降雨性质与截留量:雨强越大,降雨越集中,截留量越小;雨强越小,历时越长,有利于林冠充分吸水和吸水后蒸发,截留量越大。
《水土保持学》课程大纲一、课程概述课程名称:《水土保持学》:《Water and Soil Conservation》课程编号:19371166课程学分:2.0课程总学时:32课程性质:选修课二、课程内容简介《水土保持学》是研究水土流失规律和水土保持措施的一门应用技术科学,属于林学专业的专业选修。
水土资源是人类赖以生存的物质基础,是发展农业生产的基本要素。
防止水土资源的损失与破坏,保护、改良和合理利用山丘区和风沙区的水土资源,对于维护和提高土地生产力,发展水土流失地区的生产和建设,改善生态环境,维持生态系统平衡具有重要意义。
《水土保持学》课程主要围绕水土流失规律、水土保持规划、水土保持措施、水土保持监测与水土保持方案等展开,系统介绍土壤侵蚀危害、形式和发生发展规律和分析影响土壤侵蚀的自然因子,并且突出与专业学习相关的治理水土流失的各种水土保持措施的方法等。
三、教学目标与要求教学目标:通过本课程的学习使学生具备水土保持方面的基本知识,认识在不同外营力作用下土壤侵蚀发生发展的过程、基本规律,并掌握主要水土保持措施的作用及方法,应用水土保持原理指导水土资源的合理开发、利用和保护,能在本专业范围内灵活应用各种措施防治土壤侵蚀,改良、维护和提高土地生产力,改善生态环境条件。
教学要求:教学与实践相结合,使学生基本掌握土壤侵蚀基本原理、水土保持原理及其主要措施和效益评价与监测的基本方法。
四、教学内容与学时安排第一章绪论(3学时)1. 教学目的与要求:掌握土壤侵蚀、水土流失和水土保持的三个基本概念的内涵和水土保持的意义;熟悉水土保持的研究内容、中国土壤侵蚀的研究特点和中国水土保持应重视的几个问题;了解我国、我省水土流失现状及其危害、国内外水土保持的发展历史、水土保持与其他学科的关系。
2. 教学重点与难点:教学重点:第一节水土保持学的几个重要概念(0.5学时)一、水土流失二、土壤侵蚀三、水土保持四、水土保持学第二节水土保持学研究方法与内容(0.5学时)一、研究方法二、研究内容及动态第三节水土流失现状(全国和安徽省)及危害(0.5学时)第四节水土保持的意义(0.5学时)第五节水土保持学的发展历史与其他学科的关系(0.5学时)第六节中国水土保持应重视的几个问题(0.5学时)难点:水土保持学研究方法和内容第二章水土保持基本原理(5学时)1. 教学目的与要求:掌握流域水循环和水量平衡的基本原理及流域水文要素及其过程的物理基础,如降水的基本概念和面降水计算方法,下渗概念及公式,径流的涵义和径流的形成过程蒸发和土壤水的基本概念和过程。
基于层次分析法的水土保持林体系林种结构优化摘要水土保持林建设中,不同类型防护林的配置和比例确定没有定量化的方法。
该文采用层次分析法探讨宁夏南部山区水土保持林建设中不同类型防护林的权重值和优先顺序,并对其进行排序,确定7个类型的防护林种的权重值和优先度,对宁南山区水土保持林建设具有一定的参考意义。
关键词水土保持林;林种;优化;层次分析法在林业生态建设中,不同林种的选择和配置比例往往是区域水土保持林建设的重要依据。
然而不同林种的优先顺序与比例的确定往往难以量化,给林业工作者带来一定的不便。
层次分析法,是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统,将目标分解为多个目标或准则,进而分解为多指标(或准则、约束)的若干层次,通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序(权数)和总排序,以作为目标(多指标)、多方案优化决策的系统方法,在林业科研中一些定量化的评价多采用层次分析法进行[1-2]。
由于在优先权排序中涉及众多定性和定量的指标,而层次分析法能够提供一种定性定量相结合的分析方法,因而该文尝试使用层次分析法对宁南黄土丘陵区水土保持林体系不同林种的配置及优先顺序进行量化,从而对其重要性进行排序[3-4]。
1评价指标体系的构建依据生态防护和立地条件的需要,宁南黄土丘陵区水土保持林体系包含坡面水土保持林、沟道防护林、地埂林、饲料林、经济林、薪炭林、庭院道路防护林几种类型。
上述各种林分生态、经济、社会效益各不相同。
在林分结构配置时,应综合考虑其生态、经济、社会效益,依据其综合效益进行林分层次结构优化[5-6]。
根据多年造林实践和多位专家的意见,构建了如图1所示的林种结构配置优化评价体系。
2判断矩阵的构建依据层次分析法原理,就以上评价指标体系的权重,构建了A-B、B-C的判断矩阵并计算其权重值Wi,如表1~4所示。
可以看出,在水土保持林体系建设中生态效益是所占权重最大(权重0.539 6);其次为经济效益(权重0.297 0),社会效益所占权重较小(0.163 4),这也符合防护林综合效益评价的实际。
第二章水土保持防护林林种区划与配置第一节防护林林种区划第二节防护林树种选择与林种配置第一节防护林林种区划一、水土保持林的区划水土保持林:在水土流失地区,为了调节地表径流,防止土壤侵蚀,保持和提高土壤肥力,改善农业生产条件而营造的防护林。
在长江中下游防护林体系建设中,根据川江流域的调查,将水源涵养林、水土保持林划分为八个三级林种组,它们各具特有的防护功能和可能发挥的经济功能。
即:江岸防护林组库塘防护林组岭谷防护林组侵蚀沟、坡防护林组二、水源涵养林的区划1. 水源涵养林的定义:河流两岸和上游水源区以及水库、湖泊周围以涵养水源,改善河流水文状况、滞洪补枯、保护水资源为主要目的森林。
水源涵养林的贮水能力一般森林:500-3000m3/hm2川西冷杉林:2660-3608 m3/hm2补给时限:2个月至1年。
“大肚能容,容雨季难容之水”,如北碚三圣海底沟地下水库。
3. 我国水源涵养林的现状(1)面积不足,体系不完整水源林只占防护林面积的20%,只占造林面积的8%。
长江上游需要水源林1000万hm2,目前只有100-150万hm2。
(2)位置不当,作用不明显疏残灌木林留做水源林,如川西此类达35%。
(3)水源林被采伐,功能中断长江上游采伐林分50-60%是水源林,伐后40%没有及时更新。
(4)水源林没有进行经营,功能只能自行调节多数交通不便,“山高、路远、人稀,鸟多、兽多、林密”,典型如云南滇西三江并流区。
4. 水源涵养林的区划(1)区划类型按范围及重要性分:国家级水源林、省级水源林、县级水源林按可否采伐分:Ⅰ类水源林、Ⅱ类水源林(2)区划重点①重要河流中上游地区;②重要湖泊及大、中型水库汇水区;③雪线附近及干旱、半干旱地区的森林;④工业、农业灌溉及城镇居民用水的水源地区;⑤其他需要重点建设水源林的地区。
(3)区划标准国家级标准国家一级河流上游重要汇水区;以我国境内发源地的主要国际河流(包括界河、界湖)上游地区;跨省(市、自治区)湖泊或具有重要意义的湖泊周围地区;其他需要列为国家级的水源林区。
水土保持林草措施的类型及配置第二节水土保持林草措施的类型及配置1 林种区划一、水土保持林的区划在水土流失地区,为了调节地表径流,防止土壤侵蚀,保持和提高土壤肥力,改善农业生产条件而营造的防护林,叫做“水土保持林”,它以减免水土流失为主要目的。
森林保持水土功能的机制和涵养水源的机制是一样的,但保护对象不同,一般说在石质山地或基岩风化不很严重的坡面,森林贮水的功能主要表现为涵养水源;在表土疏松或基岩风化严重的坡面,降水时表土大量被水冲走,森林在贮水的功能上表现为保持土壤不被冲走。
在林业部长江中上游防护林体系《县级总体规划》中,对水土保持林规划原则是:凡坡度在36°以上;或坡度虽然在规定以下,但土壤瘠薄,岩石裸露、水土冲刷、地质结构疏松或泥石流严重地段;主要山脊分水岭两侧,高山针叶林缘以下100~200m以及悬石峭壁地区的现有林或规划造林划分为水土保持林。
川江流域是我国水土流失很严重的地区。
其中,地处嘉陵江中游的川中北部丘陵地区,每平方公里每年流失土壤达4~5t,最多的地方达1.8万t以上,是我国水土流失最严重的两个地区之一(另一个为西北黄土高原)。
在长江中下游防护林体系建设中,根据川江流域的调查,将水源涵养林、水土保持林划分为八个三级林种组,即江岸防护林组、库塘防护林组、岭谷防护林组、侵蚀沟、坡防护林组、埂坎防护林组、护路林组、护宅林组、护渠林组,他们各具特有的防护功能和可能发挥的经济效能。
二、水源涵养式林的区划(一)水源涵养林的定义河流两岸和上游水源区以及水库周围的涵养水源,改善河流水文状况滞洪补枯、保护资源为主要目的的森林叫做“水源涵养林”。
虽然任何森林都有涵养水源的功能,但水源涵养林则要求具有特定的林分结构和地理位置。
因此,它在本质上又不用于一般的森林。
理想的水源涵养林应该是由比较高大的乔木和比较矮小的灌木相结合,并由多树种和不同年龄的林木组成;林冠密集,多层次,枝叶繁茂,林下土壤结构疏松,土层深厚,地被物丰富。