【正文】 （7）闡述提高森林生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力有哪些途徑。中高級學(xué)員思考題（1）你怎樣看科學(xué)技術(shù)對人類生存環(huán)境的影響？29 / 31（2）結(jié)合本單位實際情況，闡述森林經(jīng)營中需要注意的生態(tài)學(xué)問題。（14）闡述氣候變化對森林可能產(chǎn)生的影響。（4）從結(jié)構(gòu)與演替角度對比農(nóng)田、森林生態(tài)系統(tǒng)的異同點。對林業(yè)的持續(xù)發(fā)展極為不利。 “大砍大造”導(dǎo)致了暴雨之后陡坡地段的水土流失及泥石流，降低了森林的防護功能，而且使生物種類趨于簡單化，從而降低了森林生態(tài)系統(tǒng)的抗逆性和穩(wěn)定性。森林蘊藏的不僅僅是木材資源，更重要的是它對維護地球生態(tài)平衡，對國土環(huán)境安全有著及其重要的意義，它是生物多樣性的寶庫，是人類賴以生存的不可取代的條件，是人類社會可持續(xù)發(fā)展的保障。鑒于以上情況，德國林業(yè)部門近年來除采取縮減單位和人員的措施，相應(yīng)調(diào)減森林經(jīng)營的投入規(guī)模和強度，大力推行和普遍采用“接近自然的森林經(jīng)營法” 。（2）生物多樣性保護、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等思想認識和要求，己不僅僅是生物、生態(tài)學(xué)家及企業(yè)主、政治家的事，而且深入社會各層及至每個公民。（三）特點這種森林經(jīng)營模式的特點是：充分利用自然規(guī)律和自然力，以減少森林經(jīng)營中的盲目性和無謂的資金消耗，節(jié)省了人力財力，減低了經(jīng)營成本，保證了森林面積的恒定和永續(xù)利用原則，實現(xiàn)了生物多樣性和生態(tài)穩(wěn)定性，獲得了較高的經(jīng)濟效益和明顯的生態(tài)效益。其余草灌及林木任其自然競爭，天然淘汰，在高密度大數(shù)量中充分進行自然選擇，在自然選擇的基礎(chǔ)上加上人工選擇，保證經(jīng)營對象始終是遺傳品質(zhì)最好的立木個體。隨著樹齡樹體增大，進行第二次、第三次選擇和撫育。對近期及年度計劃的執(zhí)行結(jié)果繪制有現(xiàn)狀圖。德國沒有荒山荒地，所有的林業(yè)活動幾乎都在現(xiàn)有森林中進行。采伐后的森林，還是由各種徑級組成的天然林。過去，這里的主伐方式一般采用間隔塊狀皆伐，伐區(qū) 10．1 ~ 16．2ha，與保留區(qū)相間排25 / 31列，這樣的采伐方式對伐區(qū)和保留區(qū)均不利。林業(yè)問題多與空間配置有密切關(guān)系，所以它與景觀生態(tài)學(xué)的關(guān)系必然很緊密。應(yīng)當延長森林的輪伐期，增加大徑木的數(shù)量，這也是增加林分結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性的一個途徑。認識到保留倒木站干以及活的大樹，是維持和復(fù)興生態(tài)系統(tǒng)的重要途徑。傳統(tǒng)的林業(yè)非常注意樹木和環(huán)境的關(guān)系，注意樹木的更新發(fā)育，這顯然是對的，但這是不足的，我們要從生態(tài)系統(tǒng)這個層次維持物種的多樣性和結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性。富蘭克林等人的研究還闡明了老齡林和老齡林木作為生物種多樣性的重要保存者的作用。老齡林中固氮附生植物豐富。老齡中總生產(chǎn)力能維持在較高的水平上，但是死亡一般與生長相平衡。正是這些研究工作為富蘭克林及他的研究小組創(chuàng)立新林業(yè)理論提供了基礎(chǔ)。比如涵養(yǎng)水源，保護土壤，維護生物多樣性等等。地球上任何一個地方的植被生長的潛力取決于太陽每年投給這個地點的能量，因為光合作用需要太陽能，再速生的品種也要受制于得到的太陽能量。其次，我們進一步講，假如未來真的實現(xiàn)了讓紅松二十年就長大，那么會不會帶來林業(yè)生產(chǎn)的革命呢？我們知道，楊樹長得很快，可是材質(zhì)很差，很疏松。土壤作為森林生態(tài)系統(tǒng)存在以及自我修復(fù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是絕對不能受到破壞的。這種做法是違背生態(tài)學(xué)規(guī)律的。如果一個人經(jīng)營森林特別辛苦（不包括防火防盜等） ，可以說這個人不能算是一個好的經(jīng)營者，因為他可能過多地干涉了森林。所以說農(nóng)民當然很辛苦。（二）從演替的角度看農(nóng)業(yè)與林業(yè)的區(qū)別農(nóng)田的經(jīng)營實際上是與自然規(guī)律對著干的，也可以說違背自然規(guī)律。22 / 31第七章 生態(tài)學(xué)理論在森林經(jīng)營中的應(yīng)用第一節(jié) 森林經(jīng)營中的若干生態(tài)學(xué)觀點（一）生態(tài)學(xué)的自然觀生態(tài)學(xué)的研究實際上就是向自然界學(xué)習(xí)的過程，通過探索生態(tài)系統(tǒng)各成分的表現(xiàn)及其之間的關(guān)系，揭示自然規(guī)律，從而為生產(chǎn)經(jīng)營實踐提供指導(dǎo)。長期以來，人們習(xí)慣于以林業(yè)的主、副產(chǎn)品的價值來評價林業(yè)的效益，而森林生態(tài)功能評價結(jié)果往往是林業(yè)直接經(jīng)濟效益的數(shù)倍乃至數(shù)百倍，森林生態(tài)功能評價結(jié)果能否為人們所接受對這項工作的開展將產(chǎn)生很大的影響。以此來評價生態(tài)系統(tǒng)的價值，在對不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進行價值估算時，應(yīng)針對生態(tài)系統(tǒng)的類型、對人類生產(chǎn)生活提供不同服務(wù)的類型選擇不同的估算方法。（四）生產(chǎn)成本法根據(jù)生產(chǎn)某種生態(tài)功能的產(chǎn)品成本進行定價的方法。例如，對于自然景觀的游憩效益，可以用游憩者支出的費用總和（包括往返交通費、餐飲費用、住宿費、門票費、入場券、設(shè)施使用費、攝影費用、購買紀念品和土特產(chǎn)21 / 31的費用、購買或租借設(shè)備費以及停車費和電話費等所有支出的費用）作為森林憩的經(jīng)濟價值。但由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能種類繁多，而且往往是很難定量，實際評價時仍有許多困難。一是理論效果評價法，它可分為三個步驟：先計算某種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的定量值，如涵養(yǎng)水源的量、二氧化碳固定量、農(nóng)作物的增產(chǎn)量；再研究生態(tài)服務(wù)功能的“影子價格” ，如涵養(yǎng)水源的定價可根據(jù)水庫工程的蓄水成本，固定二氧化碳的定價可以根據(jù)二氧化碳的市場價格；最后計算其總經(jīng)濟價值。市場價值法與費用支出法類似，但它可適合于沒有費用支出的但有市場價格的生態(tài)服務(wù)功能的價值評估。這種方法是在估算中最常使用的，也是最簡單的方法。換20 / 31句話說，即使人類不存在，存在價值仍然有，如生態(tài)系統(tǒng)中的物種多樣性與涵養(yǎng)水源能力等。人們常把選擇價值喻為保險公司，即人們?yōu)樽约捍_保將來能利用某種資源或效益而愿意支付的一筆保險金。（二）間接利用價值：主要是指無法商品化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，如維持生命物質(zhì)的生物地化循環(huán)與水文循環(huán)，維持生物物種與遺傳多樣性，保護土壤肥力，凈化環(huán)境，維持大氣化學(xué)的平衡與穩(wěn)定等支撐與維持地球生命支持系統(tǒng)的功能。從方便理解和操作的角度，森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可以概略地分為三大類，一類是生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品，主要是木材和非木材林產(chǎn)品等可以商品化的功能；第二類是改善人類生存環(huán)境的公益功能，主要包括：涵養(yǎng)水源、保持水土、合成有機物質(zhì)、凈化環(huán)境、其他維持生態(tài)系統(tǒng)平衡與進化的功能等；第三類是為人類娛樂、美學(xué)、科學(xué)、教育、精神和文化方面提供自然環(huán)境的社會價值類型，主要是游憩和科研等。森林生態(tài)功能可以滿足人類社會的多種需要，具有實用性。造林綠化，利用森林涵養(yǎng)水源保持水土的功能，就可節(jié)省這筆巨大的投資。只要深入到森林生態(tài)功能內(nèi)涵，就不難發(fā)見，森林生態(tài)功能因為難于計量，好象“無形” ，而其作用的結(jié)果，最終輸出的是物化的、 “有形”的產(chǎn)品。到二戰(zhàn)后，德國于 20 世紀 50 年代確定了森林多功能理論，美國、瑞典、奧地利等也都相繼采用了森林多效益理論，為森林的多效益價值論階段。一種健康的環(huán)境不僅能自動地提供清潔的空氣和水、降雨、海洋生產(chǎn)力、肥沃的土壤，而且還能提供這樣一些較少被察覺到的功能，如垃圾處理（自然的和工業(yè)的） 、對極端氣候的緩沖作用和大氣的更新等。實際上，一種經(jīng)濟需要 4 種類型的資本來適當?shù)剡\轉(zhuǎn)：一是以勞動和智力、文化和組織形式出現(xiàn)的人力資本；二是由現(xiàn)金、投資和貨幣手段構(gòu)成的金融資本：三是包括基礎(chǔ)設(shè)施、機器、工具和工廠在內(nèi)的金融資本；四是由資源、生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的自然資本。我們應(yīng)該研究的是對自然干擾的“底線”是多少，給經(jīng)濟開發(fā)規(guī)模規(guī)定必要的限度，實現(xiàn)人類的自我約束。過于強調(diào)生態(tài)保護，反對一切經(jīng)濟開發(fā)，表面上是保護，但實際上由于這種絕對的保護有可能對當?shù)鼐用竦纳钤斐珊艽笥绊?，難以得到當?shù)厝说闹С帧５谌?jié) 如何協(xié)調(diào)生態(tài)保護與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾經(jīng)常有這類的報道：要實施某個經(jīng)濟開發(fā)項目，遭到生態(tài)學(xué)家的反對。從整體上講，我國是一個缺水的國家，缺水還在以很快的速度增加；我國的農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害中 70％是水旱災(zāi)害，水旱災(zāi)害中旱災(zāi)又占到 70％，90 年代平均每年干旱面積 億畝；全國 668 個城市中有 400 多個供水不足，生產(chǎn)和生活受到嚴重影響，缺水使全國工業(yè)總產(chǎn)值每年損失 2022 多億元。目前我國每年流失沃土 100 多億噸，流失的氨、磷、鉀等養(yǎng)分遠大于全國化肥總產(chǎn)量。第一，水土流失和水資源的不合理利用，直接威脅國土的安全。正如全球經(jīng)濟一體化之后，國與國之間的經(jīng)濟安全密切相關(guān)一樣，生態(tài)安全也是跨越國界的。生態(tài)環(huán)境的支撐能力有其一定限度，一旦超過其自身修復(fù)的“閥值” ，往往造成不可逆轉(zhuǎn)的后果，比如野生動物、植物一旦滅絕就永遠消失了，人力無法使其恢復(fù)?？梢哉f，生態(tài)安全是其他方面安全的基礎(chǔ)和載體。過去，我們的國家安全觀念中，主要強調(diào)軍事安全、政治安全，而忽視了生態(tài)安全。第二節(jié) 主要生態(tài)環(huán)境問題本世紀初，我國發(fā)布了《全國生態(tài)環(huán)境保護綱要》 。廣義的生態(tài)安全概念以國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所(IASA，1989)提出的定義為代表：生態(tài)安全是指在人的生活、健康、安樂、基本權(quán)利、生活保障來源、必要資源、社會次序和人類適應(yīng)環(huán)境變化的能力等方面不受威脅的狀態(tài)，包括自然生態(tài)安全、經(jīng)濟生態(tài)安全和社會生態(tài)安全，組成一個復(fù)合人工生態(tài)安全系統(tǒng)。生態(tài)安全的概念早在 20 世紀 70 年代就已被提出，但是由于生態(tài)安全內(nèi)涵的豐富和復(fù)雜性，以及人們對生態(tài)安全的研究尚不夠深入，因而一直也未能形成統(tǒng)一并普遍接受的定義。15 / 31第五章 生態(tài)環(huán)境安全問題第一節(jié) 生態(tài)環(huán)境安全的定義生態(tài)安全是指生態(tài)系統(tǒng)的健康和完整情況。舉一個例子，蛀蟲因為破壞木材而被人們稱為害蟲，但正是由于蛀蟲的存在，使一株參天大樹在死亡以后倒下，樹干接觸到土壤，從而使養(yǎng)分被迅速分解，完成了物質(zhì)循環(huán)，也給其他樹木留出了生長空間。在生物多樣性保護方面，還需要糾正一種觀點，即所謂的“益蟲”與“害蟲”的區(qū)分。關(guān)于生物多樣性喪失的原因、生態(tài)學(xué)過程及其機理目前也不清楚。對生物多樣性的起源及其地理分布格局尚處于假說階段，如進化時間學(xué)說、空間異質(zhì)性學(xué)說、氣候穩(wěn)定性學(xué)說、生產(chǎn)力學(xué)說等。保護生物多樣性已成為近年來全球環(huán)境保護的熱點之一。豐富多彩的森林、草原、荒漠、濕地、海洋等類型生態(tài)系統(tǒng)蘊藏著巨大的物質(zhì)產(chǎn)品，并維持著全體生物物種以及全人類的生存空間，為人類提供了清新美好的自然環(huán)境。狹義的生物多樣性只包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。今后的可持續(xù)發(fā)展研究不應(yīng)只注重指標體系的確定，而是要面向可持續(xù)發(fā)展實現(xiàn)的途徑及其保持措施等的研究，使其能真正地為生產(chǎn)實踐服務(wù)。另一方面，如何制定和規(guī)劃區(qū)域可持續(xù)發(fā)展模式途徑，這是可持續(xù)發(fā)展從概念到行動的一個關(guān)鍵和難點。對于廣大的發(fā)展中國家發(fā)展經(jīng)濟、消除貧困，國際社會特別是發(fā)達國家要給予幫助和支持；對一些環(huán)境保護和治理的技術(shù)，發(fā)達國家應(yīng)以低價或無償轉(zhuǎn)讓給發(fā)展中國家；對于全球共有的大氣、海洋和生物資源等，要在尊重各國主權(quán)的前提下，制定各國都可以接受的全球性目標和政策，以便達到既尊重各方利益，又保護全球環(huán)境與發(fā)展體系。（四）環(huán)境可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展也十分強調(diào)環(huán)境的可持續(xù)性，并把環(huán)境建設(shè)作為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容和衡量發(fā)展質(zhì)量、發(fā)展水平的主要標準之一，因為現(xiàn)代經(jīng)濟、社會的發(fā)展越來越依賴環(huán)境系統(tǒng)的支撐，沒有良好的環(huán)境作為保障，就不可能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。（三）資源可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展涉及諸多方面的問題，但資源問題是其中心問題。（二）社會可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展實質(zhì)上是人類如何與大自然和諧共處的問題?？沙掷m(xù)發(fā)展把消除貧困作為重要的目標和最優(yōu)先考慮的問題，因為貧困削弱了他們以可持續(xù)的方式利用資源的能力。第二節(jié) 可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵可持續(xù)發(fā)展的定義雖短，但卻有非常豐富的內(nèi)涵。盡管在理論上，政治家、哲學(xué)家、經(jīng)濟學(xué)家、生態(tài)學(xué)家和環(huán)境學(xué)家還沒有形成一個公認的理論模式，但以 1992 年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會通過《21 世紀議程》為標志，人類已跨出理論探討的范疇，把實踐“可持續(xù)發(fā)展”作為人類共同追求的美好目標。順應(yīng)世界發(fā)展的需要，1980 年由國際自然保護聯(lián)盟等國際組織共同起草的世界自然資源保護大綱，改變了過去把保護與發(fā)展對立起來和就保護論保護的做法，提出把保護與發(fā)展很好地結(jié)合起來，認為在發(fā)展經(jīng)濟，滿足人類的需要和人類生活質(zhì)量的同時，要合理利用生物圈，使之既要滿足當代人最大持久的利益，又要保持其潛力以滿足后代的需求。（6）對森林碳源/匯功能的影響在廣大的中高緯度地區(qū)分布的北方森林，由于氣候寒冷，每年大量凋落物來不及分解，從而導(dǎo)致有機碳在土壤中逐年積累，成為“碳匯” ，有關(guān)學(xué)者擔心的是，隨著氣候變暖，土壤有機碳分解加快，大量排放 CO2，成為“碳源” ，從而加劇了氣候變暖。（5）對森林分布的影響9 / 31張新時對 CO2 濃度倍增條件下，中國各主要植被帶演變的可能情景進行了預(yù)測，認為我國各森林植被帶的界線一般向北推移 ～ 個緯度。（4）對生態(tài)脆弱帶和特殊生態(tài)系統(tǒng)的影響據(jù)牛文元的定義，生態(tài)脆弱帶（生態(tài)環(huán)境脆弱帶）或稱交錯區(qū)、過渡帶，是指在生態(tài)系統(tǒng)中，處于 2 種和 2 種以上物質(zhì)體系、能量體系、結(jié)構(gòu)體系、功能體系之間所形成的“界面” ，以及圍繞該界面向外延伸的“過渡帶”的空間域。應(yīng)當指出，森林植被帶或群落不可能簡單地照原樣隨氣候變暖而移動的，其反應(yīng)必然是復(fù)雜的，是涉及有關(guān)物種生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等多學(xué)科的問題，對森林生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的影響也將是十分復(fù)雜的，這方面的研究是極富挑戰(zhàn)性的。大氣 CO2 濃度倍增時的氣候變化，將使主要植被類型過渡帶在水平方向上向北移動 100～300km ，垂直高度向上移動 150～300m 。國外也有研究指出，雖然 CO2 增加對植物生長會有促進，但其作用很快會由于土壤氮的枯竭而消失。CO 2 濃度升高的另一個正效益是降低氣孔導(dǎo)度，減少水分消耗，提高水分利用率。此外，北方物候現(xiàn)象的提前或推遲程度較南方大。因此氣候問題不再是一個簡單的科學(xué)問題，而是一個關(guān)系到國家安全的問題。華南和西南地區(qū)增溫較小，7 / 31大約為2～4℃；（2）夏季增溫最明顯的地區(qū)是西北，大約為3～5℃；（3）東北地區(qū)夏季降水可