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林業(yè)人必知!森林分布及生態(tài)環(huán)境效益詳解

媒體:微信公眾號(hào)  作者:內(nèi)詳
專業(yè)號(hào):昆明市林草局 2023/6/20 15:59:16

森林分布

目前,世界上保持較為完整的森林有兩大類:熱帶雨林和亞寒帶針葉林。熱帶雨林主要分布在:非洲剛果河流域、東南亞馬來群島、南美洲亞馬孫河流域。

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亞寒帶針葉林生長(zhǎng)于亞寒帶針葉林氣候帶,主要分布在北半球,北緯50°以北至北極圈左右的地區(qū)。 主要在俄羅斯西伯利亞大部分地區(qū)、東歐平原北部、斯堪的納維亞半島和北美洲北部(加拿大大部分地區(qū))。

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樹林如何實(shí)現(xiàn)其生態(tài)效益的?

森林的生態(tài)環(huán)境效益:森林具有涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、保持水土、防風(fēng)固沙、凈化空氣、吸煙除塵、保護(hù)生物多樣性、美化環(huán)境等功能,森林也稱之為“地球之肺”。

如何涵養(yǎng)水源的?

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▲“涵養(yǎng)水源”即養(yǎng)護(hù)水資源、減少水資源的流失

(1)林冠截留雨(雪)水

林冠截留的水約占降水量的5%~10% ,這使得降水對(duì)地面的機(jī)械沖擊力減弱,

從而間接地保護(hù)了林地土壤層。

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(2)枯枝落葉層吸收水分

覆蓋林地表面的枯枝落葉層,除本身具有很大吸水或截留降水能力外,還可避免地表土壤遭到降水機(jī)械沖擊力,并降低地表徑流速度、削弱地表徑流對(duì)土壤的沖刷作用。另外,森林下層的灌木與草本植物也能截流降水。

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(3)林地土壤蓄滲降水

孔隙度越大的土壤越有利于地表徑流下滲。森林土壤具有較大的孔隙度,從而加大了林地土壤的下滲量。

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如何調(diào)節(jié)氣候的?

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(1)使溫差變小

白天,濃密的林冠可以阻擋太陽輻射,使溫度不至于太高;晚上林冠也可阻擋熱量逃逸,使溫度不至于過低。與無林地相比,林地冬暖夏涼,在夏季較其它季節(jié)更為顯著。

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(2)使?jié)穸茸兇?/strong>

森林通過蒸騰作用釋放大量水汽,所以林內(nèi)的空氣濕度比林外要大。隨著濕度的增加,也加大了霧、露和降水出現(xiàn)的可能性。在條件相同地區(qū),森林地區(qū)要比無林地區(qū)降水量一般要大。另外,森林還可對(duì)蒸發(fā)、風(fēng)速等要素起到調(diào)節(jié)作用。

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如何防風(fēng)固沙的?

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(1)屏障的阻擋防風(fēng)

當(dāng)風(fēng)受森林阻擋之后,風(fēng)被迫分成兩路前進(jìn),一路從森林的縫隙中穿流而過,

風(fēng)力消散在枝葉的擺動(dòng)上;一路被迫從林冠上越過。這樣森林附近風(fēng)力一般可降低。據(jù)資料顯示,一般情況下,林帶的防風(fēng)作用是:在迎風(fēng)面距樹高5倍處風(fēng)速開始減弱,在背風(fēng)面距樹高3-5倍處風(fēng)速達(dá)到最低,以后則逐漸升高。

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(2)根系的盤結(jié)固沙

由于樹木、灌木根系錯(cuò)根盤結(jié),固著沙地土壤,使沙粒不能移動(dòng),從而固定了沙地。

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森林真的是多多益善嗎?

與草地或者農(nóng)田相比,森林的冠層結(jié)構(gòu)較高大,葉面積較大,根的分布較深,這些特征決定了森林的蒸散發(fā)要大于草地或者農(nóng)田。蒸散發(fā)本質(zhì)上是水由液態(tài)變成氣態(tài)的相變過程,蒸散發(fā)會(huì)帶走地表熱量,從而降低地表溫度。例如,當(dāng)我們走進(jìn)深山老林,給人的一個(gè)直觀感覺就是空氣偏濕,溫度偏低。不同類型的森林在結(jié)構(gòu)上存在很大差別,所以對(duì)蒸散發(fā)和地表溫度的影響不同。例如,落葉型森林的葉子會(huì)在冬季凋零,這時(shí)候森林的蒸散發(fā)會(huì)減少,對(duì)局地的降溫作用會(huì)減弱。但是,常綠型森林的葉子常年存在,可以始終保持較大的蒸散發(fā)和對(duì)局地的降溫作用。所以,將草地或者雨養(yǎng)農(nóng)田變成常綠型森林可以產(chǎn)生較大的降溫效應(yīng)。由于采取了灌溉手段,灌溉農(nóng)田的土壤水分充足,很大程度上增加了蒸散發(fā),使得灌溉農(nóng)田的蒸散發(fā)通常比森林的蒸散發(fā)還大。所以,將灌溉農(nóng)田變成落葉闊葉林會(huì)降低蒸散發(fā),反而會(huì)產(chǎn)生增溫效應(yīng)。

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我國華北地區(qū)、黃河流域以及東北部分地區(qū)的農(nóng)田采用的是灌溉方式,所以未來在這些地區(qū)進(jìn)行退耕還林等生態(tài)工程建設(shè)的時(shí)候,應(yīng)盡量避免將灌溉農(nóng)田恢復(fù)成森林。在其他地區(qū)植樹造林時(shí),盡量考慮常綠型森林類型。

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森林雖然將水“保持”住了,但這些水滲入土壤中后,會(huì)被植物根系吸收,通過蒸騰作用返回到大氣中。森林蒸騰所需要的水分遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于草地和農(nóng)田。所以,森林就像是一臺(tái)“水泵”,源源不斷地抽取和消耗土壤中的水分。此外,森林較大的冠層還會(huì)截留雨水,這些雨水并不會(huì)落到地面,而是停留在葉片上通過蒸發(fā)作用返回到大氣。森林也可以通過陸-氣相互作用影響降水,例如在亞馬孫地區(qū),雨林的砍伐通常伴隨著降水的減少。換句話說,如果造林可以增加降水,并且增加的降水足以補(bǔ)償蒸散發(fā)的消耗,那么造林對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源的影響較少;反之,如果造林不能增加降水,或者增加的降水不足以補(bǔ)償蒸散發(fā)的消耗,那么就會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源造成負(fù)擔(dān)。對(duì)于我國南方地區(qū)來說,由于雨水較多,土壤濕潤(rùn),可以提供足夠多的水分供森林消耗。但是對(duì)于黃土高原來說,該地區(qū)位于我國的季風(fēng)邊緣帶上,是典型的半濕潤(rùn)半干旱過渡區(qū)。研究團(tuán)隊(duì)通過數(shù)值試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該地區(qū)造林對(duì)降水的影響很小,不足以補(bǔ)償蒸散發(fā)對(duì)水資源的消耗,因此植樹造林對(duì)該地區(qū)水資源造成了較大壓力。

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這又涉及植樹造林的兩個(gè)關(guān)鍵問題——栽種樹種和植樹規(guī)模。在退耕還林早期,人們并沒有意識(shí)到樹木品種的問題,所以很多人工種植的樹木需水量特別大。這些新種植的樹木不能適應(yīng)當(dāng)?shù)馗稍锏臍夂?,種下幾年后就枯死了。有些存活下來的樹木由于長(zhǎng)時(shí)間缺少水分長(zhǎng)不大,被當(dāng)?shù)厝朔Q為“小老頭樹”。人造林對(duì)水分的過度依賴導(dǎo)致土壤濕度下降,還會(huì)影響當(dāng)?shù)仄渌锓N,例如草地和灌木。草地和灌木的根系分布較淺,一旦表層土壤變干,這些植被就無法獲得水源。但是樹木相反,它們的根系較深,反而可以汲取深層土壤的水分,所以和其他物種形成了不良的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

至于植樹規(guī)模,在實(shí)施退耕還林時(shí)很少考慮到規(guī)模問題,人們的潛意識(shí)里總是認(rèn)為植樹造林多多益善。但是,對(duì)于像黃土高原這樣水資源較匱乏的地區(qū)來說,過多地植樹造林已經(jīng)對(duì)水資源造成了沉重負(fù)擔(dān)。已有研究表明,黃土高原目前的植被量已經(jīng)逼近甚至超過了該地區(qū)可利用水能夠承載的數(shù)量。如果繼續(xù)在黃土高原退耕還林,可能會(huì)威脅植被生長(zhǎng),影響農(nóng)業(yè)和生活用水的安全。所以,是否需要在黃土高原繼續(xù)實(shí)施退耕還林值得深思熟慮。

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因地制宜,宜樹則樹,宜草則草。例如在黃土高原地區(qū),考慮到當(dāng)?shù)氐乃Y源問題,我們可以種植耗水量較低的樹木、灌木或草地。另外,首先應(yīng)該盡量恢復(fù)植被,而不是擴(kuò)張植被。所謂恢復(fù)植被就是將人為破壞的植被恢復(fù)到自然狀態(tài)。在原本就沒有植被的地區(qū)盲目種樹種草,這顯然是違背自然規(guī)律的。

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