第五讲 森林生态系统的功能

第五讲 森林生态系统的功能

 

森林及其庇护的生物多样性共同构成的森林生态系统,是当今人类生存和可持续发展不可缺少的、最重要的资源和环境基础之一,可以说森林是人类的摇篮。

第一节 森林生态系统的功能和作用

森林的生态功能主要体现在保障国土生态安全,改善生态环境,维持人与生物圈的生态平衡,维护生物多样性等方面;森林的经济功能是能够提供林副产品,林产品包括原木、锯材、纸浆材、人造板材、果品等,副产品包括森林植物的叶、颈、皮、脂、胶等,以及森林动物、微生物提供的各种产品,它是以优化土地利用结构,优化资源配置,提高比较效益为目标;森林的社会功能最为复杂,影响面极广,涵盖了社会经济发展的整个层面。

结合当前业界的研究,我们归纳了森林生态系统的十大功能和作用: ①固碳吸尘排氧、洁空气;②发挥海绵作用,涵养水源;③保持水土、防风固沙;④减少噪音;⑤调节气候;⑥创造景观,催生旅游资源;⑦保护生物多样性;⑧调节心理;⑨提供林副产品,发展森林经济;⑩国际合作。

1.1固碳吸尘排氧、清洁空气

森林是陆地生态系统中的最大的有机碳库,根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)估计,陆地生态系统中储存了2.48万亿吨的二氧化碳,其中1.15万亿吨存在森林生态系统中。森林植物通过光合作用吸收大气中大量的二氧化碳形成生物量,从而减少温室效应。森林具有以最小成本、实现最大固碳效益的潜力。科学研究表明,森林蓄积每生长1立方米,平均吸收1.83吨二氧化碳,放出1.62吨氧气。

                     

                       光合作用示意图

 

1.2 发挥海绵作用,涵养水源

森林主要是通过延缓降水径流来实现这个功能,有一个谚语可以说明这个问题山上多栽树,等于修水库,雨多它能吞,雨少它能吐。

丰宁千松坝林场滦河源十年造林实践也充分证明了这点。在生态治理之初,滦河源头季节断流或者无水,林分形成后,源头长年流水,并不断增大。2016年11月源头遇火灾后,林木整片死亡,又出现了滦河源头季节断流或者无水的现象。经过重新造林修复,林分新形成后,滦河源头又开始长年流水。

      1999年春季滦河源治理前放牧情形,河水干涸

  经过治理后,保护碑已被树丛包围,2006年7月4日拍摄

 

                  2006年7月4日滦河源头大沽道碑处水流情况

 

                2015年7月30日滦河源头下1.5公里处水流情况

1.3保持水土、防风固沙

森林主要是通过截流降水、固定土壤、增加阻力来实现。一方面,树冠通过先接触降水,减缓降水对土地的冲刷;另一方面植被覆盖率提高后,形成了落叶腐质层,并且形成了较发育的树木根系,因而增加了植物对水的截流量,促使土壤下渗率增大并且增大了地下水蓄水能力,类似于海绵吸水

1.4减少噪音

森林减少噪音是因为森林对声音的吸附能力强,反射能力弱。有两种观点:一种认为是森林的消声作用是声波在树林中传播时,经树叶、树枝的反射和折射,消耗掉一部分能量,从而降低了噪声。另一种认为树上的叶子不能吸收声音,因为机器振动和交通车辆发生的声音其波长恰恰与叶子所能透过的声音的波长相同,而真正能起到消声作用的却是树林下或森林底部的腐烂了的叶层;同时,粗大的树干和茂密的树枝,消散了声音,然后使部分声音沿着树枝和树干传导到地下被吸收掉。因此,不要把树上落下的叶子扫光,使之日积月累在树底下形成稠密的叶层,这样,既能消除噪音,又能促进树木生长。

1.5调节气候

森林浓密的树冠能吸收、散射、反射一部分太阳的辐射能,减少地面增温。在冬季,森林中树木的叶子虽然大部分凋零,但密集的枝干能消减吹过地面的风速,使空气流量减少,实现保温保湿的作用。

丰宁邓栅子因为植被覆盖率较高,湿度大,形成一种溜山雨现象,当地群众说“有片云彩就下雨”。

1.6催生旅游资源,创造景观,为发展森林旅游、休闲、养生产业打基础。

许多陆地自然景观多离不开森林生态资源的支持,而通过森林资源的聚集,可以形成良好的旅游景观。当今人们旅游、休闲、养生已经离不开森林。通过采取自然恢复与人工修复的措施可以培育出功能系统的森林。从河北丰宁千松坝林场多年生态治理效果看,早期工程区显现了森林美景,为坝上草原增添了诸如滦河源、黄金沟、储蓄沟、二道河等许多新的森林景观。

       千松坝林场工程区之一   丰宁大滩黄金沟

        丰宁二道河子坝头建在林中的旅游度假村

1.7 保护生物多样性

森林为生物的生存提供了重要的栖息环境,使得诸多生物得以休养生息。

1.8 调节心理,浮燥变宁静

当人进入森林中,由于负氧离子多、环境优美,使人呼吸顺畅,身心放松,自然而然使人消除烦躁,心情愉悦。这也是开展森林休闲、疗养、养生的原因所在。

1.9 提供林副产品,发展森林经济。

当前最热门的是发展林下经济,主要是指以林地资源和森林生态环境为依托,发展起来的林下种植业、养殖业、采集业和森林旅游业,既包括林下产业,也包括林中产业,还包括林上产业。

林下食用菌

1.10 国际合作最稳固的基石

目前,国际社会对森林的功能作用认识是统一,均认同森林对减少全球气候变暖的作用,特别是汇碳作用。因此,在外交上讲,开展森林方面的合作更利于得到各国的认可。

第二节  碳循环

2.1 碳循环

碳循环是指碳元素在自然界的循环状态,生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为葡萄糖,并放出氧气。

生态系统是开放系统,为了维系自身的稳定,生态系统需要不断输入能量,否则就有崩溃的危险;许多基础物质在生态系统中不断循环,其中碳循环与全球温室效应密切相关

森林、植树造林在C循环中的重要作用

1、工业排放

2、生活排放

3、动物排放

4、森林燃烧

排放

以CO2为主

的温室气体

 

吸收

通过森林等植物和微生物的光合作用吸收CO2,释放O2

节能减排↓


气候变暖↓


增加碳汇↓

1、低碳经济

2、清洁能源

3、环保生活

4、护林防火


生态灾难:海平面上升,高温干旱、强降水、飓风等极端气候


植树造林、保护森林资源、合理开发利用森林资源

 

结论:由上图可以看出,森林在发展低碳经济、减缓全球气候变暖中处于重要地位,增强森林的碳汇功能、减少和控制森林成为温室气体的排放源,是解决气候问题的重要举措。当然植树造林也要因地制宜,也要讲科学,不仅仅是造林子还要造森林,要遵循自然规律和各生态系统的边界,特别是林草边界,使各生态系统相互协调而不是相互破坏。

 

 


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