林學概論-第四森林的功能

第四章森林的功能

§4-1我國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

§4-2森林的效益

§4-3森林功能與效益評價*

課前預習題1．簡述我國生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀。2．簡述森林效益的內(nèi)涵。3．簡述森林的直接效益和間接效益。4．試述森林生態(tài)系統(tǒng)在生物多樣性保護中的作用?！?-1我國的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀一、生態(tài)環(huán)境先天脆弱，各種災害頻繁發(fā)生二、水土流失嚴重，地力衰退明顯三、荒漠化范圍不斷擴大四、森林資源量少質(zhì)低五、生物多樣性保護受到嚴重挑戰(zhàn)六、水資源緊缺，水體污染嚴重七、大氣污染嚴重，酸雨發(fā)生頻繁一、生態(tài)環(huán)境先天脆弱，各種災害發(fā)生頻繁1、土地總量第三，人均0.8hm2，為世界平均的1/3，人均耕地0.1hm2；2、山地高原、丘陵占69.27%，易水土流失，山崩滑坡、泥石流；3、生態(tài)脆弱帶，如沙漠、戈壁、冰川、凍土、石山、裸地等占28%；4、另有沼澤、灘涂、荒漠、荒山等利用難度大的土地；5、暴雨強度大，分布廣，易造成洪澇災害。二、水土流失嚴重，地力衰退明顯1、1989年，367×104km2，占國土面積38.2%；每年新增10000km2；全國1/3-1/2的耕地及2/3草原受危害；陜西省水土流失面積達1千萬平方公里，占全省面積的70%；2、黃河中游138個水土流失重點縣中陜西有38個，全省80%耕地和70%的人口分布在水土流失區(qū)；全省107個縣區(qū)，其中69個貧困縣，187萬貧困人口絕大多數(shù)生活在水土流失區(qū)；3、每年流失土壤總量50×108t，占世界年流失量的19.2%，全省每年流失土壤9.2億t。三、荒漠化范圍不斷擴大1、中國土地1/4已沙漠化。總面積262.2×104km2，占國土面積的27.3%，年增2460km2

；2、荒漠化主要在“三北區(qū)”，涉及18個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的470個縣（旗、市），全國有近4億人口受到荒漠化的威脅；3、據(jù)綜合評價，我國輕度、中度、重度荒漠化面積分別占36.3%、24.4%、39.3%；四、森林資源量少質(zhì)低1、全國第六次森林資源清查結果顯示：我國森林覆蓋率較此前上升了1.66個百分點，達到18.21%。但世界平均29.6%，我國僅相當于世界平均水平的61.52%，居世界第130位；2、森林資源分布不均：東部地區(qū)森林覆蓋率為34.27%，中部地區(qū)為27.12%，西部地區(qū)12.54%，而占國土面積32.19%的西北5省區(qū)森林覆蓋率只有5.86%；

四、森林資源量少質(zhì)低3、全國森林面積17490.92萬公頃，其中天然林面積11576.20萬公頃，蓄積105.93億立方米；人工林面積5325.73萬公頃，蓄積15.05億立方米，人工林面積高居世界首位。人均森林面積0.132hm2，人均蓄積9.4m3，相當于世界平均的1/5和1/7；4、四大高原只云貴，四大盆地只四川，三大平原無森林。

五、生物多樣性受到嚴峻挑戰(zhàn)1、我國是世界上生物多樣性最豐富的國家之一，位居世界第8位，北半球第1位；2、野生動植物分別占世界總數(shù)的9.8%和9.9%，陸地生態(tài)系統(tǒng)有16大類185類；3、我國已有15%-20%的動植物處于瀕危和滅絕狀態(tài)，高于世界平均10-15%的水平；4、近10年來，已絕跡的高等植物有200多種，野生動物有10余種，還有20多種瀕臨滅絕。六、水資源緊缺，水體污染嚴重1、水資源總量居世界第六，2.8萬億m3，按1997年人口統(tǒng)計，人均2220m3，不足世界人均的1/4，在世界各國排名121位，被聯(lián)合國列為13個貧水國之一；2、水資源地理分布不均，長江以南占國土36％，水資源81％；長江以北占國土64％，水資源19％；半干旱半濕潤中部占國土19％，水資源12％；

3、全國668個城市中，400多個供水不足，嚴重缺水的城市有108個，京、津人均為330ｍ3、150ｍ3，山東為380ｍ3，近5.5億人生活在水資源匱乏地區(qū)；陜西地表水資源420億m3，人均1453m3，相當于全國人均55%，畝均772m3，相當全國40%；秦嶺以北耕地4/5，但地表徑流1/4；4、100多個城市地下水開采過量，導致地面下沉、塌陷；5、7大水系不同程度受污染；（黃、淮、海、松花江、遼河、長江、珠江）全國600多城市只有不足300個污水處理廠，只能處理不足15%。

過量開采地下水西安出現(xiàn)千米地裂縫

/c/2001-08-02/319292.html

在西部地區(qū)，西安在不知不覺中“變矮”。由于幾十年來無節(jié)制地超量開采，著名的陜西關中平原的地下水位持續(xù)下降，形成一巨大漏斗狀，千年古城西安在不知不覺中“變矮”，地面沉降面積已達158平方公里，地面沉降數(shù)量超過500毫米的面積竟達48平方公里。

《中國環(huán)境報》2002-5-22

古城西安地下水因無序過量開采，導致地面大面積下沉，并出現(xiàn)多處地層裂縫，同時也使千年大雁塔發(fā)生了傾斜，累計經(jīng)濟損失１億多元。

/2010/08/30/093932216977.html

陜西部分污水處理廠

不治污反成排污大戶2011年04月17日14:14

來源：中國廣播網(wǎng)作者：劉天緒中廣網(wǎng)西安4月17日消息（陜西臺記者劉天緒）據(jù)中國之聲《央廣新聞》報道，陜西省21家市級污水廠竟有70%以上環(huán)保檢查存在嚴重問題。部分污水廠不治污染，反而成為排污大戶，水污染治理面臨尷尬局面。在今年2月28日至3月14日陜西省環(huán)境保護廳對全省21家市級城市污水處理廠的專項執(zhí)法檢查后，發(fā)現(xiàn)有16個有問題的，比例是70%，結果令人感到震驚。在為期半個月實地檢查中，省環(huán)境監(jiān)察局邀請有實踐經(jīng)驗的專家參與，制定了詳細的檢查方案，嚴格杜絕企業(yè)作弊現(xiàn)象的發(fā)生。因此，污水處理廠運行中的種種假象顯露了出來。環(huán)保執(zhí)法人員檢查中發(fā)現(xiàn)：部分污水處理廠因來水不足，達不到運行負荷，致使污水處理廠閑置，成為典型的“曬太陽”工程。部分污水處理廠則設計規(guī)模小，不能對全部來水進行處理，造成大量污水直排，更有甚者，個別污水處理廠污染設施間歇性運行或弄虛作假、擅自停運。/mainland/detail_2011_04/17/5794027_0.shtml

執(zhí)法檢查中發(fā)現(xiàn)，西安市北石橋和鄧家村兩座污水處理廠因為設計能力只是實際需要的一半，導致每天約有15－18萬噸的生活污水直接排進河里。西安涇河工業(yè)園污水處理廠、安康市污水處理廠等部分污水處理廠因來水不足，達不到運行負荷，不能充分發(fā)揮污水處理設施的效率。商洛市污水處理廠、西安市第五污水處理廠運行不規(guī)范超標排污甚至超越管線排污。渭河沿岸日處理污水3萬噸的污水處理廠寶雞陳倉污水處理廠，未經(jīng)環(huán)保部門批準，自2011年1月18日擅自停運設施至今。目前環(huán)保部門已經(jīng)對陳倉污水處理廠立案處罰，對商洛污水處理廠掛牌督辦。/mainland/detail_2011_04/17/5794027_0.shtml

記者了解到，目前陜西省共有73座污水處理廠，市級21座，縣級52座。全省21家市級污水處理廠的設計日污水處理能力為182萬噸，占全省日污水處理量的70%以上，可以說這21家污水處理廠運行的狀況，直接關系著陜西全省減排量的控制、江河水質(zhì)的好壞。陜西省環(huán)境監(jiān)察局局長馬小現(xiàn)在接受記者電話采訪時表示：目前省環(huán)保廳首先對違法的16家污水廠全部進行處罰，處罰以后逐一對企業(yè)指定整改措施。不同的企業(yè)，政策都不一樣。他還表示處罰是手段，要根本解決問題，還是要喚起各級對這事的重視，更重要的是企業(yè)要規(guī)規(guī)矩矩運行，這才是根本之道。/mainland/detail_2011_04/17/5794027_0.shtml

黃河源頭約古宗列盆地黃水黃土奇觀涇渭交匯處黃河入海富營養(yǎng)化海洋赤潮淮河上游化工廠污染水體污染七、大氣污染嚴重，酸雨發(fā)生頻繁1、世界銀行1997報告，我國環(huán)境污染規(guī)模居世界首位；2、1985-1994年，全國廢氣排放年增4.9%；SO2排放年增0.98%；3、汽車尾氣，工業(yè)鍋爐和居民燃煤產(chǎn)生的污染物使主要大中城市的總懸浮顆粒物（TSP）和SO2含量已超WHO推薦標準的2倍；七、大氣污染和酸雨4、1996年，全國酸雨區(qū)面積占全國總面積的29%；至2000年中國1/3以上的土地受到過酸雨影響。我國南部、西南部的廣東、廣西、四川、貴州4省形成的西南、華南酸雨區(qū)已成為繼歐洲、北美的第三大酸雨區(qū)。近年來，又形成了長沙、南昌為代表的華中酸雨區(qū)，以廈門、上海為代表的華東酸雨區(qū)和以青島為代表的北方酸雨區(qū)。我國每年因酸雨造成的直接經(jīng)濟損失近150億元。5、世界污染最嚴重的10個城市中。北京、沈陽、西安、上海和廣州均名列其中，占50%。6、在世界衛(wèi)生組織公布的一份全球1100個主要城市的空氣質(zhì)量排名中，北京位列1035，進入倒數(shù)前列。

（2012年3月24日新聞）今日空氣質(zhì)量最差十大城市江蘇占5席今日空氣質(zhì)量最差十大城市江蘇占5席2013年10月24日11:30:02來源：中國新聞網(wǎng)10月21日全國大城市空氣質(zhì)量排行榜首發(fā)10月22日全國大城市空氣質(zhì)量排行榜：長春最差10月23日全國大城市空氣質(zhì)量排行榜：鄭州連續(xù)3日越來越差截至今天早上6點，合肥的PM2.5達到218，AQI數(shù)值為268，成為74個公布PM2.5數(shù)據(jù)城市中空氣質(zhì)量最差的城市。今日空氣質(zhì)量最差10個城市分別是：合肥、鄭州、長沙、鹽城、淮安、邢臺、泰州、石家莊、鎮(zhèn)江、無錫，其中鹽城、淮安、泰州、鎮(zhèn)江、無錫等5個屬于江蘇省。此外，隨著冷空氣到來，東北大范圍的霧霾明顯消散，今天包括哈爾濱、長春在內(nèi)的多個東北城市AQI均低于100，空氣質(zhì)量優(yōu)良?？諝赓|(zhì)量標準（AQI）指數(shù)等級0-50一級

優(yōu)可多參加戶外活動呼吸新鮮空氣51-100二級

良除少數(shù)對某些污染物特別容易過敏的人群外，其他人群可以正常進行室外活動。101-150三級

輕度污染敏感人群需減少體力消耗較大的戶外活動。151-200四級

中度污染敏感人群應盡量減少外出，一般人群適當減少戶外運動。201-300五級

重度污染敏感人群應停止戶外運動，一般人群盡量減少戶外運動。>300六級

嚴重污染除有特殊需要的人群外，盡量不要留在室外酸雨腐蝕下的森林水庫魚類資源遭破壞§4-2森林的效益一、森林的效益內(nèi)涵

森林功能中種種使用價值的體現(xiàn)成了森林的效用，在森林的效用中，對人類社會中有用的那部分效用，稱為森林效益。包括經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益三大效益，三大效益總稱為綜合效益。（一）經(jīng)濟效益

森林的經(jīng)濟效益是指被人們對森林生態(tài)系統(tǒng)直接開發(fā)利用變?yōu)榻?jīng)濟形態(tài)的那部分有形的林產(chǎn)品的效益，也泛指被人們認識且可能變?yōu)榻?jīng)濟形態(tài)的森林效益。前者特指森林實現(xiàn)的經(jīng)濟效益，后者特指森林潛在的經(jīng)濟效益。（二）生態(tài)效益森林的生態(tài)效益是指森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)過程在其影響所及的范圍內(nèi)，產(chǎn)生的諸如保持水土、防風固沙、凈化大氣、保護生物多樣性等對人類有益的全部效用。生態(tài)效益是森林生態(tài)系統(tǒng)中以木本植物為主體的生命系統(tǒng)和與其相適應的環(huán)境系統(tǒng)在進行各種生態(tài)作用過程中所形成的效益。（三）社會效益森林的社會效益，是指在森林生態(tài)系統(tǒng)及其在影響所及的范圍內(nèi)，被人們認識，并且為社會服務的那部分效益。包括對人類身心健康的促進、對人類社會結構的優(yōu)化和社會分工的改進、對人類社會精神文明狀態(tài)的改善和創(chuàng)造和諧社會的作用等。二、森林的直接效益（一）木材1、工業(yè)、礦業(yè)、交通事業(yè)方面；2、木材加工利用和林產(chǎn)化學方面；造紙、人造絲、人造羊毛、壓縮木、板材、代用淀粉、電木制品二、森林的直接效益（二）其它林副產(chǎn)品1、重要的工業(yè)、醫(yī)藥原料：宣紙、桐油、樟腦及樟油、松香和松節(jié)油、杜仲、栓皮、橡膠；2、食用珍品：松子、茶油、榛子、香榧、板栗、銀杏、棗；3、其它林副產(chǎn)品：蘑菇、木耳、人參、竹蓀。三、森林的間接效益（一）涵養(yǎng)水源和保持水土的功能1、林冠截留作用林冠截留是指降水過程中有一部分降水量被林冠滯留的現(xiàn)象。林冠截留的降水大約占總降水的15%-40%。林冠截留量與降水強度、降水量、降水時間、林木種類、林分結構等密切相關。一般情況下，枝葉稠密、葉面粗糙的樹種林冠截留量大，耐陰樹種組成的林分要比由陽性樹種組成的林分林冠截留量大，幼齡期的衰老期的林分其林冠截留量都較小。2、林地死地被物層的作用森林死地被物層通常是指覆蓋在林地表面的枯枝落葉、落花落果以及其他動植物殘體等。該層主要由森林的凋落物組成，故又稱凋落物層或枯枝落葉層。森林中的死地被物層在森林生態(tài)系統(tǒng)中具有非常重要的作用，林地死地被物不僅是土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分的重要來源，而且對于涵養(yǎng)水源、保持水土具有極重要的意義。死地被物層能夠吸收大量的降水，明顯降低地表徑流量。

2、林地死地被物層的作用森林凋落物層吸水性能的大小，一方面與其厚度成正相關，另一方面與形成凋落物的樹種及其年齡有著密切的關系。森林凋落物層不僅能吸收大量降水，保護表土免遭雨滴的直接沖擊，防止土壤板結，而且還可增加地面粗糙度，起到阻擋、分散徑流和調(diào)節(jié)河川流量、削弱洪峰、降低洪枯比的作用。3、林地土壤的水文效應由于森林植物對土壤的改良作用，與一般的無林地相比，森林土壤具有疏松、孔隙多、腐殖質(zhì)含量高的特點。森林土壤孔隙度特別是非毛管孔隙度大，為林地水分滲透、蓄積降水創(chuàng)造了有利條件。其次，根系腐爛形成了大量的孔道。此外，土壤動物活動形成了大量洞穴、孔道。由于上述原因，在森林土壤中水分下滲速度很快。（二）調(diào)節(jié)溫度和影響降水的功能

1、對氣溫的影響

森林對氣溫的影響主要表現(xiàn)在森林能降低林地及其周邊的平均氣溫，縮小年溫差和日溫差，使其溫度的變化幅度降低。森林對氣溫的這種影響，主要是通過林冠層的遮攔和生理活動達到的。森林不僅能穩(wěn)定林內(nèi)氣溫，還影響周邊地區(qū)的氣溫條件。（二）調(diào)節(jié)溫度和影響降水的功能2、對降水的影響

森林對降水的影響包括兩個方面，一是森林能夠增加水平降水，這一結論已被眾多學者所接受。二是森林能否增加垂直降水的問題，對于森林能否增加垂直降水量的問題目前依然沒有定論。（三）防風固沙的作用風對森林的影響可以表面在不同方面。一方面風對于森林植物生理活動等產(chǎn)生一系列的影響，另一方面可以通過影響環(huán)境進而影響到森林植物。1、林帶的降低風速作用當風遇到林帶后，樹干、枝條和樹葉對風反復產(chǎn)生摩擦、碰撞，從而消耗了風的動能，降低了風速。林帶降低風速的能力與林帶的特征有關，這些特征主要包括林帶的寬度、林分的密度、林帶的結構、林帶的高度、林帶的方向以及樹種組成等。（三）防風固沙的作用2、林帶的防風減災作用由于防護林降低了風速，故有效地起到防風固沙作用。3、林帶的增產(chǎn)作用在農(nóng)田防護林帶的作用下，由于風速的降低，減少了冷熱空氣的對流和輸送，調(diào)節(jié)了氣溫，增加了大氣濕度和土壤水分，引起了一系列氣候因子的變化。農(nóng)田防護林的這種改善氣候條件的作用，給農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。（四）凈化空氣、改善環(huán)境1、吸碳放氧的作用據(jù)測算，1hm2森林所制造的O2，可供1000人呼吸需要，1個城市居民只需要10m2的森林綠地就可以吸收全部呼出的CO2。由于城市中各種燃料產(chǎn)生的CO2量很大，一般認為每個城市居民應該擁有30-40m2的森林綠地。2、森林的吸塵作用森林對大氣中的煙塵和粉塵具有明顯的吸附和阻滯阻滯作用。一方面，由于樹木和森林以它高大的樹干和稠密的林冠具有顯著減弱風速的功效，從而在很大程度上降低空氣攜帶灰塵的能力，使空氣中灰塵沉降下來。另一方面，樹木葉片有一個較強的蒸騰面，尤其在晴天能夠蒸騰大量的水分，使樹冠周圍和森林表面保持較大濕度，同時樹木的葉面粗糙，多絨毛、分泌黏液的特性可以滯留空氣中的飄塵，從而大大降低空氣中灰塵的含量。3、森林吸收有毒氣體的作用樹木凈化空氣中有毒物質(zhì)主要通過2種途徑，一是葉子吸收有毒物質(zhì)，降低空氣中的含量；二是植物能夠使有毒物質(zhì)在體內(nèi)轉化為無毒物質(zhì)。大葉黃楊、山茶、夾竹桃、廣玉蘭、泡桐、羅漢松、喜樹等對大氣中的SO2具有較強的抗性。丁香、女貞、泡桐、梧桐、大葉黃楊、夾竹桃對氟化物有較強的抗性，而地衣、苜蓿、蕎麥、濕地松則對氟化物非常敏感。就樹木對有毒氣體的抗性而言，一般情況下，常綠闊葉樹＞落葉闊葉樹＞針葉樹。4、森林的殺菌作用很多樹木的葉、花、果和皮等都能夠產(chǎn)生一種揮發(fā)性物質(zhì)，通常稱之殺菌素。殺菌素是由樹木的油腺在新陳代謝過程中分泌出來的諸如香精、酒精、有機酸、醚、醛和酮等物質(zhì)。通常越是具有芳香氣味的樹種，分泌的殺菌素越多，例如柏類、云杉、油松、樟樹和白皮松等通常殺菌效果顯著。在城市綠化樹種中，具有很強殺菌能力的樹種有圓柏、柏木、白皮松、雪松、柳杉、橙、檸檬、茉莉、復葉槭、稠李、黑胡桃、檸檬桉、懸鈴木、紫薇等。（五）降低噪聲的功能噪聲是指一切影響人們正常生活和工作的聲音，通常把聲強超過60dB的聲音叫噪聲。一般情況下，林木為行狀分布的林分較林木為疏松無規(guī)則分布的林分降低噪聲的作用??；分枝低、林冠低的比分枝高、林冠高的喬木降低噪聲的效果好；喬木和灌木混交的林分降低噪聲的效果比單純林效果好；系列狀排列的狹窄多林帶比一個寬的林帶降低噪聲的效果好。（六）維護生物多樣性的功能生物多樣性一方面是人類賴以生存的生物物質(zhì)資源，是人類糧食、蛋白質(zhì)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)原料；另一方面由于具有強大的生態(tài)系統(tǒng)服務功能而產(chǎn)生了巨大的間接價值。同時生物多樣性的美學、旅游、科學研究和倫理價值也越來越被人類所重視，其前景是十分廣闊的。

（六）維護生物多樣性的功能森林生態(tài)系統(tǒng)對生物多樣性的保護作用主要體現(xiàn)在以下幾方面：1、森林生態(tài)系統(tǒng)是最重要的陸地生態(tài)系統(tǒng)2、森林生態(tài)系統(tǒng)為物種多樣性提供了重要的基質(zhì)保證3、森林生態(tài)系統(tǒng)生物種類繁多，為形形色色的遺傳基因提供了載體§4-3森林功能和效益評價*一、計量與評價的指標體系二、森林功能與效益計量與評價的常用方法三、計量經(jīng)濟評價的步驟森林功能和效益評價就是對森林所固有的生態(tài)功能和效益進行的評價，也就是對所謂的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益進行的評價，這種評價對象不是所有的環(huán)境因素。森林效益的計量評價通常分為單項評價與綜合評價。