林业生态工程学考试重
点
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林业生态工程学重点
一、什么是林业生态工程我国的林业生态工程主要解决什么生态环境问题
林业生态工程是根据防护林学、生态学、林学及生态控制论原理，设计、建造与调控以木本植物为主，主要起防护作用的人工复合生态系统的工程技术，其目的是保护、改善和持续利用自然资源与环境。
1、自然灾害频繁
我国是一个多山国家，山丘区占全国土地总面积的2/3。大江大河的中上游多是高原山地，地形复杂，由于森林植被破坏，失去了天然蓄水和保持水土能力，致使水土流失加剧，自然灾害特别是洪灾愈来愈频繁。
2、水土流失严重
由于地形起伏、森林破坏，我国不少地方岩石裸露，形成重山秃岭，水土流失十分严重。
3、荒漠化面积扩大
荒漠化是包括气候变化和人类活动在内的多种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。
4、水资源缺乏，污染严重
我国是一个缺水国家，且水污染越来越严重。按联合国有关规定，我国属中高度缺水国之列，但在低限边缘，我国供水能力为5200亿m3，占总径流量的20％，既属于缺水国，水资源利用潜力又很大。
5、森林破坏严重
建国以来，我国建设取得了长足进步，森林覆盖率从建国初期的％增加到％，但这远远不够（覆盖率低，林分质量不容乐观），尤其是生态环境十分恶劣的西部地区，这是水旱灾害不断加剧的重要根源。
6、生物多样性减少
中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一，其丰富度占世界第8位。中国野生动、植物分别占世界总数的％和％，中国陆地生态系统有6大类和185类，区系丰富，生态类型多，为野生动物栖息和繁衍创造了优越的条件。
7、城镇生态环境有待改善
城镇生态环境问题主要有大气污染、水污染、噪音污染、光污染和固体废弃物等。
二、简述林业生态工程的含义、内容、类型。
含义：林业生态工程是根据防护林学、生态学、林学及生态控制论原理，设计、建造与调控以木本植物为主，主要起防护作用的人工复合生态系统的工程技术，其目的是保护、改善和持续利用自然资源与环境。
内容：1、生物群落建造工程
将设计的各个种群按照一定时间和空间顺序，定植在复合生态系统中，如农田防护林、防风固沙林等。
林业生态工程的主要种群可以是乔木，也可以是灌木甚至草类。
2、环境改良工程
防护林营建的地方，往往立地条件较差。为了保证植物（包括作物）正常生长发育，必须改良当地立地条件，如蓄水整地工程、径流汇集工程、人工沙降工程（草方格）、低湿地排水工程、盐碱土改良工程等。
3．食物链工程
生产型食物链：有效地利用绿色植物产品或加工剩余物转化成经济产品，如桑基鱼塘系统，用鱼作为生产性食物链。
“减耗”型食物链：如全国各地利用动物（灰鹊雀）控制森林病虫害；太行山区利用人工放养益鸟控制林冠害虫。
类型：1、地形地貌
（1）山丘区林业生态工程；
（2）平原区林业生态工程；
（3）风沙区林业生态工程。
2、防护对象
（1）水土保持林业生态工程；
（2）涵养水源林业生态工程；
（3）农田防护林业生态工程；
（4）防风固沙林业生态工程；
（5）护岸护滩林业生态工程；
（6）牧场防护林业生态工程。
3、地域
(1) “三北”防护林体系建设工程;
(2)长江中上游防护林体系建设工程 ;
(3)沿海防护林体系工程;
(4)平原绿化工程;
(5)太行山绿化工程 ;
(6)防沙治沙工程 ;
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三、影响水分土壤入渗的因素有哪些它们又是如何影响的林地土壤入渗高于非林地的原因是什么
影响土壤入渗的主要因素及如何影响:
1.土壤初始（前期）含水量
前期含水量小，土壤干燥，吸水能力强，初始入渗率大；反之，初始入渗率小。
并且，初始含水量大，达到稳渗的时间短。
2.土壤理化性质
（1）土壤物理性质：颗粒组成、结构、孔隙、表面结皮等。一般土壤颗粒组成及孔隙度是影响入渗的重要因素；此外，结皮也是影响土壤入渗的重要因素。
（2）土壤化学性质：有机质、矿物质的可溶性等。
3.降雨特性
（1）降雨强度：当降雨强度小于入渗率时，降雨全部入渗，入渗过程受降雨过程控制；当降雨强度大于入渗率时，产生超渗雨，形成地表径流。
在相同土壤水分条件下，入渗率随降雨强度增大而减小，尤以草皮覆盖时更明显；对于裸露土壤，降雨强度大，雨滴增大，受击溅作用，孔隙被阻塞，入渗率减小。
（2）降雨历时：降雨历时分布特征不同，对入渗也有一定影响。有两次降雨量相同的过程，一次是降雨强度前段小、后段大，另一次相反。
结果表明：对于干旱的休闲地，前段两者入渗量不同，而后段几乎相同；对土壤含水量较高的草地，两者入渗量几乎相同。
因此，土壤含水量较小时，降雨历时影响显着。
（3）降雨过程：连续降雨和间歇降雨，其入渗过程是不同的。因为间歇期间，土壤水分重新分布，再加上蒸发、蒸腾，土壤初渗强度有所恢复。
4.地形地貌
坡度、坡向、地形切割程度对入渗也有影响。
坡度：越大，入渗率越小
坡向：影响植被覆盖及枯落物
地形切割
5.人类活动
耕地、非耕地及耕作情况对入渗亦有影响，深翻耕地比浅耕地入渗量大。在流域上进行大量的人类活动，如植树造林、种草、灌溉等，增加了滞水和蓄水能力，提高了入渗率。相反，陡坡耕种、破坏植被可减少入渗，增大地表径流，易形成洪水。
林地土壤入渗一般高于非林地，其原因：
1.枯枝落叶的覆盖：防止雨滴击溅，分散土粒，以防堵塞孔隙；防止土壤结皮，过滤泥沙。
2.改善土壤理化性质：枯枝落叶增加了土壤有机质，使之形成良好的团粒结构，孔隙增加，提高渗透。据测定，林地土壤具有大量大团粒结构土层深达40～50cm，而一般农田和草地只有少量小团粒结构，且分布于地表层。
3.根系腐烂形成大量孔道（root way）：据北林在黄土高原区测定，20年生的刺槐林，每公顷垂直根的通道有15000条；许多侧面孔道是从中心辐射出去的，腐烂后形成辐射状孔道，有利于入渗。
4.土壤动物活动形成大量洞穴、孔道：土壤动物活动既疏松了土壤，产生大量的洞穴、孔道，而且其排泄物能在地面形成良好的团粒结构，增大孔隙。据报道，在肥沃的橡树林中，每公顷土壤有蚯蚓500～700万条，而贫瘠土壤只有5～10万条，甚至不足1万条。
四、林冠截留对林内单位降雨动能增加了还是减少了为什么
减少了
五、林地地表径流过程同非林地相比发生了什么变化为什么
森林减少地表径流
经过林冠、下层植被、枯枝落叶层的截留，降水到达林地土壤表层，开始进行第三次再分配。水分向土壤入渗，当降水强度超过入渗强度时，就会形成积水，向低处流动，形成林地地表径流，参与流域江流过程。
六、林木根系固坡作用的大小受到哪些因素的影响？
林木根系具有提高斜坡稳定性作用，有助于防止浅层滑坡，但这种作用的大小，受多方面的影响。总的来看，不外乎林木本身的因素和环境因素两个方面。
（一）林木的生物学特性
1.树种
不同的树种，根系的分布深度、根型、根的物理特性、根表面积不同。深根性树种，主根发达，常穿透不透水土层，并穿越滑动层面，而起到控制滑动的作用；但浅根性树种的作用会明显减弱，甚至起到相反的作用。
树干高大，根系少且分布浅的乔木，对防止滑坡不利；蒸发散大有助于消耗滑动面水分，起到控制滑坡的作用。
因此，耐旱性强、树干矮而根多且深，蒸散量大（土壤含水量低、抗剪强度大）的乔灌木树种，对固坡有着不可忽视的作用，特别是在降雨量大的地区，更应引起重视。
2.根系特性
从根型对固坡的作用来看，垂直根型＞散生根型＞水平根型。从根系本身的抗拉强度看，不同树种根系的抗拉力不同。如假定油松的抗拉力为1，则白榆为，云杉为。
此外,根系的通直状况，也是影响根系固坡的一个因素，如油松、山杏、杜梨根系分支角大，拐点多，易断裂；白榆、柠条根系较通直，抗拉力强，不易断裂。
3.穿过剪切面的根量
林木根系固坡的作用，是通过穿越剪切面（滑动面）的根系来实现的。通常可以用根的截面积率来表达，即穿越剪切面的根的总截面积，占剪切面面积的比率。根的截面积率越大，根系控制滑坡的作用越强。
研究发现，黄土高原虎榛子灌丛，根的截面积率与地上部分的生物量呈正相关。也就是说，至少对于灌木，只要地上部分生物量大，就会有较大的固土护坡作用。
4.树木年龄
树木年龄与根系固土的能力有着密切的关系。一般来说，从幼苗起，随着生长发育，其根量越来越大，主根和侧根加粗；到壮林龄，无论是根量、重量、根密度、分布深度，都达到最佳状态；此后，树木生长开始衰退，根系活动减弱，根系固土能力开始下降。5.采伐对根系固土能力的影响
林木采伐后，滑坡体所受重力减小，但数年后，根系逐渐腐朽，其抗滑力减小，斜坡稳定性降低。采伐后对林地进行更新，一段时间后，斜坡稳定性又会提高。
（二）环境因素
1.坡度
坡度越大，斜坡稳定系数越小。有林斜坡比无林斜坡土体内摩擦系数（内摩擦角）大，稳定系数高；但是随着坡度的增大，有林斜坡的稳定系数与无林斜坡的稳定系数的差值减小。也就是说，坡度增大，则树木的作用减小。
2.土壤性状
土壤质地不同，根系固土的能力亦不同。土壤粘性越大，内聚力越大，根系与土之间粘结在一起，根系固土的作用得以充分体现；沙性土则由于根系与土之间的摩擦阻力小，固土能力受到很大的限制。在野外观测时经常可以发现，在沙质土活动面上，很少留有断根，根系随滑体移走；而粘性土滑动面上，则会发现大量的根被拉断的现象。在相同质地条件下，土壤的密实度越大，根系和土的摩擦阻力越大，固土作用越强。但紧实度太大，却不利于林木根系的生长发育，根系因拥挤而呈团状分布，降低了根系固土的作用。
此外，土的C值和φ值都随着土壤含水量的增加而减少，根与土之间的结合变得松散，从而导致根系固土能力减小。
七、全国防护林工程规划与布局的基本原则是什么如何理解
以自然生态环境条件为基础，以自然灾害防治为出发点，以工程管理运行整体效益为目标，是开展防护林工程规划与布局的基本原则。
首先，因地制宜是防护林工程建设的先决条件。森林植被的生长发育要求特定的水热组合，同样，特定的水热组合可以满足特定的植被群落。因此，防护林工程规划与布局要充分考虑到自然生态环境条件的分异特征，因地制宜，从气候条件、土壤条件、植被条件、地质地貌特点进行综合分析加以确定。
其次，因害设防实现减灾防灾是防护林工程规划与布局的出发点。针对我国主要自然灾害特点与分布，充分发挥森林植被改善和影响区域气候、水资源分布功能，起到涵养水源、净化水质、保持水土和抵御各种自然灾害的作用。
再次，获取最佳生态效益、经济效益和社会效益是防护林工程规划与布局的最终目标。防护林工程建设一方面要获取最佳的生态效益，另一方面，管理我国防护林工程就是依据我国生态环境特点和持续发展战略的要求。
最后，林业生态工程规划与布局要充分注意到地域完整性，以便于工程管理。
八、林业生态工程规划设计的重要性体现在哪几个方面？
林业生态工程规划设计是林业生态工程的前期基础工作，也是林业生态工程建设的先行和依据。它的重要性具体表现在以下几个方面：
(1)通过林业生态工程总体规划可以把一个较大区域的林业生态工程项目进行通盘考虑，合理地作出长远规划的安排。在地域上，合理进行土地利用规划，调整各业用地，确定林业用地和数量。在时间上，根据经济条件和国家与当地人民的需要，作出进度上的安排，并对林业生态工程做原则性的规划，使林业生态工程有计划地进行。这种规划不仅为地区国民经济计划和林业部门计划的制定提供依据，也协调了用地部门之间的关系，使农、林、牧之间用地的矛盾可以得到合理的解决。
(2)林业生态工程规划把先进适用的工程技术安排到山头地块，实行科学造林，达到保障造林质量，提高造林成活率和林木生产力的目的。在规划设计中，通过查清造林地立地条件，逐块安排适宜的造林种，真正做到适地适树。其它先进的造林技术措施，也只有通过林业生态工程规划设计，才能充分发挥作用。例如立地类型和适地适树研究成果、径流林业技术等。
（3）通过林业生态工程规划设计可以加强林业生态工程建设的技术性，克服盲目性，避免不必要的损伤和浪费。例如，不少地区由于没有制定和落实合理的林业生态工程规划，育苗计划性差，致使造林所需苗木供不应求或缺对路苗木，形成有啥苗木造啥林的局面，违反了适地适树原则，招致造林失败或成林不成材，形成大片的“小老树’’(即低效、低质、低产林)。只有通过林业生态工程规划设计，合理安排造林、育苗，筹措资金，调配劳力，才能避免浪费，提高工程建设成效。
总之：根据各地林业生态工程建设经验，要提高工程建设成效，必须建立一套科学的林业生态工程管理程序。也就是从林业生态工程的区划、规划、设计, 到营建、验收、建
档，建立一条龙的科学工程管理程序。其中心环节是搞好林业生态工程规划设计，按设计营建和验收。把林业生态工程纳入科学化管理的轨道，真正实现科学的林业生态工程建设。
九、土质沟道水土保持林的目的和配置特点是什么？
目的：结合沟道（沟底、沟坡）防蚀的需要，进行林业利用，获得林业收益的同时保障沟道生产持续、高效的利用；不同发育阶段土质沟道的防护林，通过控制沟头、沟底侵蚀，减缓沟底纵坡，抬高侵蚀基点，稳定沟坡，达到控制沟头前进、沟底下切和沟岸扩张的目的，从而为沟道全面合理的利用，提高土地生产力创造条件。
配置特点：
（1）侵蚀发展基本停止
在现有耕地范围以外选择水土条件较好、沟道宽阔的地段发展速生丰产用材林；利用坡缓、土厚、向阳的沟坡，建设干、鲜果果园；
在果园周围密植调节坡面径流、可取得绿肥和条材的紫穗槐等灌木带。
一般在利用沟坡造林时，造林地位置可选在坡脚以上沟坡全长的2/3为止。
在沟坡造林地上缘，选择萌蘖性强的树种如刺槐、沙棘等，使其茂密生长，以稳定沟坡陡崖。在沟坡陡崖条件较好的地方，也可撒播一些乔灌木种子，让其自然生长。
（2）上游侵蚀发展仍较活跃
可以在背水坡分层压入杨柳条，或直接播种柠条、沙棘等灌木，成活后将发挥很好的固坝作用。在沟顶基部一定距离处（1~2倍沟顶高度）配置编篱柳谷坊。编篱柳谷坊与土柳谷坊的特点在于，工程措施与生物措施紧密结合。当洪水来临时，谷坊与沟道形成的空间发挥着消力池的作用。由于沟头基部冲淘逐渐减少，沟头溯源侵蚀将迅速停止下来。柳栅之间可保持在柳树壮龄高度的5-10倍的距离。沟底造林，除柳树之外，也可采用杨树或刺槐等。
（3）上、中、下游，侵蚀发展都很活跃
这类沟系的特点是沟底纵坡较大，侵蚀严重所以不能从事农、林、牧业生产。沟坡有时生长着覆盖度很稀的草类，如果在这里放牧，往往会进一步加剧水土流夫。
从两方面进行治理：一种情况是，距居民点较远，现又无力治理时，可采取封禁的办法；另一种情况是，距居民点较近，对农业用地、水利设施、工矿交通路线等有威胁时，应采取积极的治理措施。有步骤地在沟底设置谷坊群等缓流挂淤，固定沟顶、沟床的工程措施。当然，在采用这些工程措施时应结合生物措施进行。
十、简述水源涵养林的营造技术。
(一)造林地选择
我国各河川的水源地区，多是石质山地和土石山区，一般都保存有一定数量原始林，而且不能划出相当数量的土地面积供造林之用，只能利用林中空地、草坡、灌草坡造林；同时，应将河川上游，特别是大型水库上游不宜作农田的坡地和不宜放牧的阴坡，尽可能划为林地，用以营造水源涵养林。
水源涵养林应营造在最适宜的地形上，如源头、陡坡和沟谷底等。
立地分析：在水源涵养林的区划范围内，由于所处的海拔、坡度坡向、小地形、土壤及其母质的不同，形成非常复杂的立地条件；同时，这些石质山地和土石山区大都遭受过不同程度的人为破坏，存在着不同程度的水土流失。
对于这些复杂的条件，在营造时必须加以认真的分析研究。
(二)树种组成及密度
水源涵养林在我国多处在边远深山、地广人稀、交通不便的地方，因此选择营造水源涵养林的树种时，应遵循以下五方面的原则：
1、要从实际出发，以乡土树种为主；
2、水源涵养林组成树种的寿命要长，不早衰，不自枯，且自我更新能力强；
3、选择树种以深根性、根域广和根量多的树种为主；
4、树冠浓密，郁闭度高，枝叶繁茂，枯枝落叶量大；
5、要使混交树种具有固土改土的作用，最好是具有根瘤固氮的树种。
根据水源涵养林的最佳林型，不论在哪一种造林地上，水源涵养林应以混交复层林为主，能够形成具有深厚松软的死地被物层。因此，要注意乔灌结合、针阔结合、深浅根性树种的结合。水源涵养林一般应由主要树种、次要树种(伴生树种)及灌木组成。
北方主要树种可选落叶松、油松、云杉、杨树等；伴生树种可选垂柳、椴树、桦树等；灌木树种可选胡枝子、紫穗槐、小叶锦鸡儿、沙棘、灌木柳等。
南方主要树种可选马尾松、侧柏、杉木、云南松、华山松；伴生树种可选麻栎、高山栎、光皮桦、荷木等；灌木树种可选胡枝子、紫穗槐等。
水源涵养林的造林密度，可根据造林地的具体情况确定，一般可适当密一些，以便尽快郁闭，及早发挥作用。
(三)施工与抚育技术
水源涵养林多配置在高海拔的土石山区，其整地技术与常规造林基本相同。一般来说，水源涵养林造林地多处高山地区，降水量大，造林易于成活，因此主要是要做好林地清理和整地工作。
整地以带状整地为主，如水平沟、水平阶；条件好的地方也可全面整地。
由于交通多不方便，应选择较为平坦肥沃的土地，作为临时苗圃地，就地育苗、就地栽植，不仅能够有效提高造林成活率，而且节约投资。苗圃地起苗时可按一定的株行距留苗，造林结束后，苗圃地就变为林地了。
另外，水源涵养林造林地多灌木，幼龄期抚育特别是割灌非常重要。
十一、结合我国国情，试述如何防止我国土地荒漠化的进一步发展？
（一）保护和恢复现有植被。
我国干旱、半干旱地区，有着辽阔的天然牧场，对满足人民生活需要和发展国民经济有重要作用，但长期以来，由于不合理的开垦、过度放牧、重用轻养破坏了草原的生态
平衡，使草场退化，生产力下降，产草量降低。目前，全国已有退化草原面积亿hm2。这些地区水源紧缺，生态系统脆弱，土地荒漠化潜在可能性大。因此，在这些地区保护和恢复现有植被，提高生态环境的结构、功能，对防止荒漠化的发生、发展意义重大。（二）合理开发、利用土地。
农业是国民经济的基础。我国人口正以每年1700万人的速度增长，而耕地面积却以每年平均30万 hm2左右的速度递减。加之水土流失比较严重，土地荒漠化和盐碱化不断扩展，土壤有机质含量逐年减少，都给我国农业发展造成了严重困难。
从历史上看，我国粮食产量增长主要靠两条：一条是通过改进生产技术，完善生产条件，增加粮食单产；另一条则是通过开荒拓地，增加耕地面积，这虽然在很大程度上解决了吃粮问题，但过度毁林、毁草开垦，大大加剧了土地荒漠化的发生和发展。
为防止土地荒漠化进一步加剧和杜绝新的荒漠化发生，需要制定合理的土地开发、利用规划，加强土地荒漠化发生、发展和指标体系的研究，为荒漠化防治提供依据；研究适合于不同类型荒漠化土地的最佳土地利用方案，以恢复生产力、提高其生态经济效益。
严防无计划、无节制地盲目开垦土地；对宜垦土地的开发利用，应将荒漠化预防监督放在首位，杜绝先破坏后治理现象。
对已经开垦、荒漠化潜在威胁较大的土地，应尽早退耕还林、还草，恢复植被；
对人多地少一时难于退耕的土地，一方面应合理规划防护林带（网），建立综合性防护林体系，改善生态环境功能；另一方面通过合理的农业技术措施，如草田轮作，合理农作物轮作，增施有机肥料改良土壤性状，以及其它一些能够防止风蚀发生的农业技术措施，使土地不致因农业生产而发生荒漠化和土地退化现象。
（三）建立荒漠化监测及信息系统
《21世纪议程》中指出，对于有荒漠化倾向和干旱的地区，需要有更好的信息和监测系统，并且应估测荒漠化对经济和社会的后果。因此，应积极开展荒漠化土地的分布、面积类型，以及有关自然和社会条件的基础性调查，建立土地荒漠化的指标和评价体系；实现全国数据采集和分析方法的标准化；并应用航、卫星遥感资料，结合地面试验站进行荒漠化监测和发展趋势的预测和评估，掌握土地荒漠化演变的动态规律。在综合分析、评价基础上，确定那个地区应优先采取行动，有针对性地提出防治措施，防止荒漠化的发生与扩展。
（四）建立合理的经营机制，促进新的生活方式
在干旱和半干旱地区，传统的生活方式是依赖于农牧业，由于干旱的气候条件和人口迅速增加的压力，这种生活方式常常不够充分而且无法承受。因此，急需建立适合荒漠化地区经济发展的新的经营机制：
一方面，进一步完善以承包经营土地为主要形式的家庭联产承包责任制，明确土地经营者的责、权、利，充分调动经营者合理利用和保护承包土地的积极性，防止土地退化和荒漠化发生。
另一方面，建立荒漠化地区农村金融体系并实行优惠政策，扶持和促进家庭手工业，野生动物饲养业，渔业，立足农村的轻型制造业和旅游等行业的发展，广开就业机会。（五）开发农业新技术、增加经济发展后劲
我国广大沙区年积温高，日照时数长，昼夜温差大，光照充裕，只要善于利用，可以看作是开发沙区，提高当地生产最广阔、最廉价的自然资源。合理开发利用荒漠化地区资