㈠ 人工林与天然林生态系统在结构和功能方面的差别
从圆明园生态系统发展谈遗址公园环境整治
□ 马晓林 周凤娴
随着科学的发展和社会进步 ,越来越多的人认识到环境保护与生态恢复的重要性,城市园林也从传统的游憩、观赏功能发展到维持城市生态平衡、保护生物多样性和再现自然的高层次阶段。圆明园遗址公园作为北京市城市绿地系统的组成部分,其生态功能与景观功能同样重要。近十几年来,圆明园人工湿地生态系统逐步退化,因此深入调查研究其发展变化过程和特征,分析退化原因,探索人为促进湿地系统恢复的方法和措施,已成为圆明园管理处近年研究的重点课题。
1 圆明园概况
圆明园位于北京西北郊,历史上该地区主体地貌形式为河谷低地,水源丰沛,土壤肥沃,自然条件十分优越。因此,自金代起,这一带即开始兴建园林,至清代时,园林建设达到顶峰,形成以“三山五园”为主要格局的园林风景区,圆明园即是其中的杰出代表。
以园林特色而论,圆明园是一处人工建造的水景园林,园内平地叠山理水,广植珍稀树木,遍种奇花异草,名景佳境美不胜收。遗憾的是,这一园林杰作于 1860年被英法联军无情焚毁,昔日美丽的“万园之园”沦为一片废墟。
百余年来,由于人类活动和自然演变,圆明园的生态环境也在逐步发生变化,其人工湿地生态系统退化严重。目前除绮春园东部水域、长春园的部分水域和福海景区因每年采取人工补水措施还保留了部分湿地景观外,西部未整治区河湖内水源已枯竭多年,植物群落演替为以陆生灌木为主。近年来,圆明园水源缺失更为严重,长春园的东部河湖内,土壤逐步沙化,已少见植物生长。
2 圆明园历史变迁中植被演替及水文变化情况
在生态系统中,植物作为初级生产者,既是系统的重要结构成分,更是改变生态结构复杂程度和功能的核心力量。研究圆明园生态系统的发展问题首先要研究植被演替过程以及作用于植物的主导生态因子 —— 水的变化情况。
2.1 焚毁前(史料记载)
植被情况:史料中关于圆明园内树木花卉种类、数量及配置的详细记载甚缺。国家图书馆藏《圆明园内工则例》记载有 70余种花、木名称,其中松、竹、柳、荷是主要的园林植物,此外,银杏、玉兰、梧桐、胡桃、山楂、黄栌、牡丹、梅花、桂花、芍药等均有种植。另外,据历史文献记载,一些南方花卉如棕榈、苏铁、夹竹桃等也有盆栽。
水文情况:盛时的圆明三园大、中、小水面合计约 2080亩,占全园总面积的40%左右,园内大小水面结合,形成一个完整的水系,园中水域之间以及地面水和地下水之间具有良性的水循环。圆明园水系的供水主要来源于外部。根据国家图书馆、故宫博物院藏样式雷图及相关历史档案资料得知,圆明园的来水水源有2个,入水口有9个,出水口有3个,供水与泄洪系统设计完善,安排巧妙。加之严格的来水管理以及清代海淀地区自身的水资源优势,圆明园、绮春园、长春园三园的水源供应充足。
2.2 1860至1949年
1860年圆明园惨遭罹难后,清帝曾对园内部分建筑进行修缮和重建,1898年“戊戌政变”的发生彻底结束了圆明园的重修历史。1900年庚子之役后,圆明园又遭受了官僚、军阀、地痞、奸商的长期盗窃和破坏,古树名木被大肆砍伐。20世纪30年代后,农户陆续入园开山填湖,垦田种稻,对园内植被和山形水系均造成了不同程度的破坏。此时期,由于园外水源尚能满足圆明园的补水需求,水域面积得以维持。
2.3 1949至1983年
1949年全国解放后,党和政府非常重视圆明园遗址的保护工作。1956年开始,北京市政府先后征用了园内旱地,并进行了大规模的植树绿化。经过6年的人工造林,共种植了10万株树木,形成绿地87公顷,占遗址总面积的1/4,使遗址的荒凉景象开始改观。十年动乱期间,园内的绿化成果又一次遭到破坏,2万株树木被砍伐,10多公顷绿化地带被侵占。1976年圆明园管理处成立后园内的绿化状况相继得到改善,重点充实了西洋楼景区的绿化配置,种植了常绿乔木4万余株。这些工程极大地丰富了圆明园遗址的植被景观。
但就总体而言,圆明园的植树造林水平处于比较初级的阶段,尤其是 50年代树木种植的随意性较强,一是树种选择缺乏历史依据,主要以速生、经济的杨、柳、胡桃、白蜡、国槐、洋槐等落叶乔木和油松、桧柏为主,植物种类不够丰富;二是配置方式、栽植密度等均未按生态学、造林学等相关学科理论进行系统规划,完全属于盲目的一窝蜂式造林。加之驻园单位、园居人口众多,没有也不可能进行系统规范的管理,圆明园已成为建筑杂乱无章、垃圾成堆、人员繁杂的城郊村落。这些因素都直接导致了园内林相单一,乔、灌、草比例不合理,植物病虫害严重等后果。昔日规模宏伟、景色秀丽的园林景象早已荡然无存,甚至难以达到普通园林绿地的基本要求。
从 50年代起,玉泉山等历史上圆明园的补水水源地水资源枯竭,园内供水来源减少,西北入水口也随之关闭。此阶段初期,由于地下水位较高,土壤的保水能力较强,补给的水量尚可以留存。但随着北京市整体地下水位的持续下降,圆明园地区渗漏加剧,河湖内由常年积水逐渐变为季节性积水。在大规模的农业生产活动蓬勃发展以后,圆明园的一些河湖被填平成农田,并采取人工打井方式进行旱地供水。这些行为导致了圆明园生态系统的水文状况持续恶化。
2.4 1983年至今
1983年,经中共中央、国务院批准的《北京市城市建设总体规划方案》中明确规定:“整建圆明园,在本世纪末建成圆明园遗址公园。”正式确定了圆明园遗址的保护发展方向。1984年12月1日,首期工程 —— 福海景区整修工程正式破土动工,共完成整修面积 800余亩;之后又陆续对绮春园东部、长春园进行了整修。到90年代初,整修范围内约有1200余亩的山形水系基本恢复历史原貌,植被也得以调整和增加,共新植树木花卉15万株(丛),圆明园遗址东半部山青水碧、林木葱茂、花草芬芳,形成了良好的游览开放环境。
圆明园西部景区,由于未在整治开放范围内,近年人工植树行为较少,植被中乔木仍以 50、60年代所造林木为主,且缺乏正规的管理养护。同时,由于驻园单位和居民的人为破坏,西部景区的乔木长势逐年衰退,病虫害严重,种群数量呈持续下降趋势。另外,导致这种现象发生的一个不容忽视的客观原因,就是气候的干旱、地下水位的下降和水源的供应严重不足。
90年代初期,圆明园西部未开放区内遗存的水面仅有前湖和后湖的东半部,土壤渗漏状况严重。进入90年代中后期,北京市整体缺水的状况使圆明园水资源短缺的矛盾日益突出。每年由京密引水渠经万泉河引入圆明园的来水量逐渐减少,水质没有保障。1999年后供水指标更是严格控制,供水量严重不足。为此园内采取了控制注水区域等措施,但到2000年以后,福海、绮春园东部、长春园的湖面在每年人为补水的情况下仍有7个月的时间处于干涸状态,而圆明园西区基本是常年干旱,大量动植物死亡、消失。
生境条件的这一明显改变,对植物多样性造成了直接影响。以下引用中国农业大学提供的有关数据来说明圆明园从 60年代至今植物种类的变化情况。
表 1 三次调查植物科、种比较
蕨类植物
裸子植物
被子植物
总 计
所有
植物
科
种
科
种
科
种
科
种
*1960'
4
4
3
5
75
343
82
352
1988-1989
4
4
3
5
83
316
90
325
2005
2
2
4
8
79
301
85
311
陆生植物
1960'
2
2
3
5
58
313
62
319
1988-1989
2
2
3
5
68
292
73
300
2005
1
1
4
8
65
284
70
291
陆地野生植物
1960'
2
2
0
0
54
285
56
287
1988-1989
2
2
0
0
54
246
56
248
2005
1
1
0
0
49
218
50
219
陆生栽培植物
1960'
0
0
3
5
10
27
13
32
1988-1989
0
0
3
5
24
47
27
52
2005
0
0
4
8
29
64
33
72
从表中数据可以分析得出: 60年代至今,圆明园的植物种类总量有所下降,但减少的速度较慢,平均速率为0.9种/年。减少的物种主要集中在湿生植物类型,由 60年代的33种减少为2005年的20种,其下降比例为39%;陆生植物由60年代的319种减少为291种,下降比例为8.8 %。另据中国农业大学调查结果显示,湿生植物数量、分布面积的减少也较为明显,“湿生种类仅见于干涸的湖底和稍有水的湖边或低洼地,如芦苇、石龙芮、绵毛酸模叶蓼。”这表明植物种类、数量和分布与生境的水分因素密切相关。 2.5 探讨与分析
通过对圆明园历史变迁中植被状况及水文变化情况的分析,我们认为:
(1)就整体而言,圆明园遗址公园是个遭受连续破坏的、不稳定的、严重退化的人工湿地生态系统。但东部开放区和西部未整治区由于人工干预的程度不同,在园林景观、生态特征、退化程度等方面又呈现出明显的差异。东部开放区是近年来持续整治和人工管理而形成的生态系统,西部未整治区则是在人类反复破坏以及多年弃管的状况下形成的退化严重的生态系统。这一生态系统的破坏不可能自然恢复,必须依靠人为干预逐步恢复其生态结构、生物量及功能。科学研究表明,退化生态系统的恢复时间是不同的,一般来说,退化程度轻的生态系统恢复时间要短些,因此,及早地进行人工干预有利于遏制生态系统的继续退化,加快系统恢复的进程。
(2)圆明园内植被是人为干预形成的半自然植物群落,属华北地区常见的地带性植被,而非北京地区特有的模式样地。圆明园遗址是独一无二的,但圆明园的植被、群落并不是独特仅有的。对待这样的植物群落机械的保留和静态的保护是不可取的,必须改善植物生存和发展的生境条件,才是保护生物多样性和稳定性的积极的、科学的措施。
(3)多年来的实践证明,环境整治有助于保护生物多样性,提高生态系统稳定性。圆明园遗址公园环境整治工程在丰富植物种类,扩大种群规模方面具有积极的作用和显着的成果。通过人工种植树木花草,园区内乔木、灌木的种类、数量不断增加,而野生草本植物由于种子库的良好保存,其植物群落得以自然恢复。实践表明,环境整治后的生态系统植物多样性得到较好保护和丰富,群落的稳定性也随之提高,这也验证了“种类多样性导致群落稳定性”的生态学原理。
(4)环境整治不是完全的复原,而是以历史记载为依据,对山形水系的恢复和植被的调整与充实。那种主张将圆明园植被恢复到被焚毁前的观点是不现实的,因为关于植物配置的详细情况已无从考证;还有主张恢复到20年前的水平的观点更是荒唐的,因为那时垃圾成堆、人为破坏严重,植物种植缺乏科学性和审美观,病虫害严重,植物群落处于衰退状态。环境整治的目标是再现圆明园独特的园林格局与特色,发挥其作为遗址公园的特殊价值与功能作用,有效促进人工生态系统的资源利用。
3 圆明园人工湿地生态系统退化的主要原因
3.1圆明园水资源缺乏的客观原因
圆明园水资源缺乏的客观原因主要有几点:第一,北京地区水资源的整体缺乏。北京市属于典型的大陆季风气候,降水受季风气候的影响,年季间相差悬殊,尤其是 1999年以后,北京连续干旱,作为主要水源的密云水库已达枯水警戒状态,用水原则上进入应急供水预案。在这种情况下,2000年以后圆明园的环境用水很难列入北京市城市环境用水计划指标。另外,北京高度的城市化导致了地区人口密度高,各类建筑用地比例较大,绿地面积比例较小,热岛效应增强。这些因素都直接导致干旱程度加重。第二,潜水水位的持续下降。近年来圆明园周边地区城市化建设加快,周边硬化区域加大,再加之南北两侧的万泉河及小清河河道都经过硬化处理,圆明园地区的潜水层得不到有效补充。第三,土壤渗水性较强。圆明园位于清河古河道上,部分地区渗水性强,湖水渗到潜水层后随着清河古河道流向下游。
3.2人为破坏干扰
三年自然灾害时期( 1960 ~ 1962年),人民公社将国家征购回的圆明园土地要了回去。农民大规模地挖山、填湖、砍树、造地、毁遗址、盖房子。同时,公社一级的马场、猪场、鸡场、机械修造厂、打靶场等都在这里相继建立起来,初见保护成效的圆明园遗址再次遭到破坏。这种破坏活动在十年动乱期间又进一步加剧。据不完全统计,仅1967年至1971年间,就有216处土山和106处古建基址被挖掘破坏,2万株树木被砍伐,10多公顷绿化带被侵占。另外,又有10多个企事业单位迁入园中,占地约23公顷,并有20多个居民点相继形成,且大多坐落在遗址的中心地带。这些人类的生产与生活行为对圆明园人工湿地生态系统造成了不可逆转的破坏。
由于大环境造成天然水文情势的改变,以及人为破坏和干扰,圆明园人工湿地经历了常年积水→季节性积水→土壤季节性过湿→干旱的退化过程。
4 圆明园遗址环境整治与维护圆明园生态系统平衡
4.1 圆明园遗址环境整治的生态必要性
生态学研究表明,湿地的恢复就是依靠人类活动,逐步把退化的湿地生态系统恢复成健康的功能性生态系统,因此,为阻止圆明园人工湿地生态系统继续恶化,必须采取有效的、科学的人为措施。圆明园遗址环境整治工程则是依据这一原则而进行的具体实践。这一工程严格以《圆明园遗址公园规划》为依据,通过对圆明园历史与环境背景研究、生态系统退化主导因素与退化现状的分析、目标生态系统和生态恢复途径的选择,最终确定生态恢复的主要内容侧重于水文保护、景观的再现、水生植物的再引入与植被调整、生物的丰富等方面,并制定了圆明园遗址环境整治生态恢复方案。
4.2 圆明园遗址环境整治的生态学依据
圆明园遗址环境整治是为了维护圆明园遗址生态系统平衡、保护圆明园遗址和有效发挥圆明园遗址公园功能而组织和使用各种资源的过程。它在 ?圆明园遗址公园规划?基础上,运用技术、经济、法律、行政、教育等手段,限制自然和人为损害圆明园遗址人工湿地生态质量的活动,通过人为定向干预、管理,恢复其生态系统稳定,维护生态平衡。
圆明园遗址环境整治是一项涉及多学科、多领域的综合工程,生态学原理则是其依据的主要技术支持之一。
4.2.1 在圆明园遗址生态系统众多生态因子中,水资源短缺是制约圆明园遗址生态系统效益的最为重要的限制因子,恢复退化湿地的水文条件是圆明园遗址退化生态功能恢复的关键。通过环境整治之水利工程的实施,恢复河湖水系原貌,防止湖底水分快速渗漏,形成开放、贯通的水域生境,恢复生境的复合性。根据生态演替规律,有选择地引入有利的水生植物,合理地控制入侵物种芦苇的蔓延,逐步恢复退化的植被与湿地生态系统。
圆明园管理处为论证防渗工程的可行性,衡量其生态效益的利与弊,于前期进行了大量的调研工作。在效果得到充分肯定后,又进行了小面积的防渗试验: 2004年3月对长春园荷花区进行了湖底防渗处理。下面(表2)是长春园内进行防渗后的景区与其它景区水生植物种类(以2004年7月调查结果为据)以及生长状况的对照、比较、分析。
表 2 防渗试验植物对照表
地 点
水位情况
水生植物状况
防渗试验区
0.2-1.4
植物种类丰富,有荷花、睡莲、黑三棱、瀌草、针蔺、香蒲、狭叶香蒲、芦苇、野菱、野慈菇、泽泻、千屈菜、荇菜、雨久花、水葱、槐叶萍、灯心草、眼子菜、金鱼藻、黑藻、狐尾藻、轮叶狐尾藻、角果藻、菹草、苦草、茭笋等 26种
海岳开襟景区
0-0.6
水生植物种类较丰富,主要有黑三棱、瀌草、香蒲、芦苇、野菱、野慈菇、泽泻、槐叶萍、荇菜、雨久花、红蓼、水葱、眼子菜、芡实
得胜概景区
10%区域湿润,1%低洼区积水
以莎草、瀌草、酸模叶蓼、藜为主,兼有芦苇、香蒲
含经堂西侧景区
偏干旱,雨季局部区域湿润
芦苇,兼有少量藜、红蓼
㈡ 人工林生态系统脆弱的原因
(1)人工林种植的树种单一,营养结构简单,抵抗力稳定性弱,因此人工林生态系统如此脆弱.
(2)调查松毛虫的种群密度时,由于松毛虫的活动能力弱,常采用的调查方法是样方法,取样的关键是要做到随机取样.
(3)为防治病虫害,人们最初使用了大量的杀虫剂,结果有毒物质沿着食物链和食物网渠道进入其它生物体内,造成生态危害.所以人们改用生物防治的方法,如引入天敌等.
故答案为:
(1)人工林种植的树种单一,营养结构简单,抵抗力稳定性弱
(2)样方法 随机(取样)
(3)食物链(网) 引入天敌(或“引入寄生生物”、“施放性外激素”等)
㈢ 当前发展速生桉对生物多样性的影响
■生态环境学专家 PK 林学专家
生态环境学家
桉树是抽水机抽肥机
任海(中科院华南植物研究所教授,雷州半岛小良森林生态系统定位研究站站长,对桉树做过多次多种试验。)
李思东(广东海洋大学理学院院长,省政协委员,今年广东两会期间提案要求控制桉树的种植势头,本文其观点均摘自该提案)
种植桉树使地下水位下降
任海:根据我们的试验表明,桉树的影响有以下几个方面:首先,桉树还有很强的蒸腾作用,水分利用效率比较低,用水量很大,严重影响到水土保持,他们在雷州半岛种植的试验证明,桉树的种植绝对导致了地下水位的下降。
李思东:大面积桉树种植会导致地下水位下降,地表保持水的能力差,时间长了,土地表面板结,还出现土地沙化现象。
桉树导致土地肥力下降
任海:其次,桉树林在没有人为影响的条件下,相当长一段时间内,它会对土地增肥,不过,如果有人对其照顾影响、甚至施肥促生,它还是会导致地力肥力的下降。
李思东:桉树对土壤的肥料和养分需求极大,凡种植桉树的,土地肥力下降乃至枯竭。原始植被因为得不到足够的肥料和养分而受到严重破坏,引发土地退化、水土保持情况恶化,土地贫瘠。
桉树林排斥其他生物生长
任海:桉树有化感作用,在桉树人工林会产生一些物质抑制和排斥其他植物的生长。桉树的人工林下地表植物的确不多,即使有也是物种比较少,人经过多的林地甚至会变成光板底,对于生态发展而言的确不利。桉树人工林对其他生物有很强的“克生”作用,桉树的化感作用造成生物多样性的减少。
李思东:种植桉树之后再引进其它植物,根本无法存活,土壤强度比例逐年升高,山体滑坡和洪涝灾害增多。
林学专家
桉树抽水抽肥并不多
林工(一个从事林业工作多年的务林人)
据国内外林业科研人员经过大量科学研究得出的结论显示,桉树绝对不是“抽水机”、“抽肥机”和“有害生物”。
桉树用水少于其他常用树种
首先,桉树不是“抽水机”,而是比较会“利用水”的树种。据联合国粮棉组织专家专项调研,桉树的水分利用效率比针叶树、相思树等树种要高,光合合成相同量干物质要比后两者高94%。另外,还有研究文章指出,每合成1公斤生物量(干重),松树需要消耗1000升水,相思、黄檀、香樵、咖啡需要800升以上,而桉树只需要510升。也就是说,大家都长那么大时,桉树比我们很多常见的树种少用差不多一半的水。
桉树只是发育期吃肥多
其次,桉树也不是“抽肥机”,它利用氮、磷、钾等元素量并不比其他植物要高。这里我不想再罗列大量的数据了,只想给大家打一个比方:桉树是一个早熟、高大的孩子,在他的发育期当然比其他孩子吃得多。因此,在桉树生长的前期,用肥量明显比其他树种高得多。但这个问题完全可以通过科学施肥来解决,绝不会导致地力衰退。俗话说得好:“哪能让马儿跑又让马儿不吃草?”另外,《广东桉树调查》中雷州市部分人的提法根本是站不住脚的!雷州半岛在上世纪50年代已经大面积种植桉树,如果桉树是抽肥又抽水,经过50多年,那里早成了荒漠,还能让你种辣椒?
桉树有毒只是主观猜测
第三,桉树有毒只是主观猜测。植物间的相生相克在学术界称为化感作用,是指某种植物产生的化学物质对其他植物的影响。以目前的研究结果,尚无证据证明桉树有不利其他植物的化感作用。但是我们可以看到的是:桉树的原产国,澳大利亚人活得好好的;桉树人工种植最多的国家,巴西人活得好好的;我省最早种桉树的湛江,大家也是活得好好的!
■部门反应
本月出台文件规范桉树种植
昨天下午,省林业局信息中心有关负责人告诉记者,由于桉树的争议很多,省林业局将在4月出台桉树种植的规范性文件。
该负责人告诉记者,本报昨天的桉树调查报道一石激起千层浪,昨天一天,他们就接到许多地市林业部门及相关人员的电话,他们大都认为本报的调查结合实际,客观公正,具有积极作用,也有人认为,本报的报道还应该继续深入调查。
他告诉记者,本报所调查到的为种植桉树而利用“山火”毁坏生态林和放剧毒农药种植桉树都是不允许的,这是一个新的情况,省林业局将就这些问题进行深入调查。
他还介绍,省林业局对于桉树种植的争议情况十分重视,局里的领导和相关的专家都下到基层去做调研。他们将统一认识,出台一个桉树种植规范性的文件,以达到科学管理的目的。这个规范性文件将在本月出台。
●记者观察
桉树被“陷”四宗罪
生物学家认为:一个外来物种的引进(或入侵)往往会对原来的生态系统和环境带来负面影响。桉树这段时间很不幸成为了社会的争论焦点。
桉树种植的是非利弊之争还在继续上演。然而,正是由于陷入了“树祸”之争的假象,我们忽视了“公说公有理,婆说婆有理”的背后“人祸”的因素。
实际上,正是“人祸”引起的“四宗罪”导致桉树被抵制。
一宗罪:掠夺式种植。我省目前的桉树种植情况是“千军万马发展桉树,但耕作方式十分落后造成的”。林业专家认为,一般每亩地种100株左右,是属于比较科学的种植。但是,我们在调查看到,有的农户和公司为追求短期经济效益,有的一亩地种桉树150株,多的达250株左右。密密麻麻的种植对地下水和土地肥力的破坏是十分巨大的。
二宗罪:无规划、一窝蜂推广种植。广东省林业局有关人士在接受本报记者采访时认为,桉树种植应该因地制宜:在粤西沿海山地、低丘等地可以大面积的推广种植,在粤北、粤东、粤中等丘陵地带,要严格控制桉树的种植区域。然而,一些鼓励发展种植桉树的地市却缺乏必要的规划和论证,看到的只是桉树种植带来的经济利益,动不动扬言要种几万甚至几十万亩。结果还引起了农民的反对,引发了地方矛盾。
三宗罪:因为经济利益驱使,不惜假借“山火”来毁林造林。桉树的种植动不动就是数千甚至上万亩,是否真有那么多荒地可供种植呢?实际上,在相当多的地方,一些种植公司先利用“山火”来获得此后的经营,在河源、在梅州,这种人为山火的后面就是生态林的大肆破坏和农民眼中深深的无奈。因为根据规定,砍伐任何一株生态林,都要向林业部门申报,而且需要缴纳一笔砍伐款,但是如果山火之后,砍伐的人员只需要缴纳很少的一部分钱就可以砍伐大面积的山林。
四宗罪:只顾桉树不顾其他。桉树种植基本上每年都需要施肥,有些公司在种植桉树时却使用了剧毒的农药,本来为了树林的生长和毒死那些害虫也无可厚非,但是大面积的使用的话,依然会对土壤、水源甚至对人畜造成一定的伤害,有人甚至将这种伤害归结到桉树会分泌有毒物质,进而抵制桉树。
桉树何罪?其罪在人呀!
㈣ 为什么人工林更容易发生病虫害
为什么人工林更容易发生病虫害,人工林病虫害的治理过程中,长期使用化学药剂,使害虫产生了抗药性,且化学药剂对害虫的天敌造成侵害,进一步加剧病虫害发生的概率和蔓延范围。一些病原菌、害虫等从原始栖息地通过自然或人为途径侵入人工林。因为在新环境中天敌很少,它会在人工林中迅速扩散,对人工林造成破坏。
如何控制人工林中的病虫害?在人工林设计之初,应避免单一的林分结构,建立混交林,提高物种多样性,实现生物防治。其次,要制定科学的防治措施,对发生病虫害的人工林要采取多种方法进行管理,如使用化学品、病虫害病原菌、病原病毒等。强调生物防治。同时,我们应该及时砍伐有病的植物,减少病虫害的来源。总之,人工林病虫害的防治需要一系列系统的工作。
㈤ 人工种植林更容易发生病虫害是正确的吗
人工种植林更容易发生病虫害这种说法是正确的,具体原因如下:
1、人工林密度较大,而天然林比较稀疏,一旦感染了病害或者遭遇危险性病虫害,就会短期内迅速传播,造成大量损失。
2、人工林生物种类少,而天然林生物多样性。单一物种都有相同的病虫害,比如根腐病、介壳虫、鳞翅目幼虫等,在一般天然林极少发生的大规模病虫害在人工林却经常危害严重,常常造成毁灭性危害,防不胜防。
3、人工林的种子或者种苗大多来自于外地,会携带大量的新的病虫害,有些病虫害在当地并不能造成大的危害,但到了适宜的地区就会成为毁灭性病虫害。
4、人工林人工干预较多,病虫害抗性增加。天然林自然生长,外来的干扰少,基本上没有大的伤口,而人工林每年都会有修剪、施肥、病虫害防治等科管措施,人工干预的条件下,虽然会对主要的病虫害进行预防和控制,但是会造成其他病虫害爆发。
降低人工种植林发生病虫害概率的方法
1、在设计种植林布局的时候,尽量丰富树种以及其他生物的种类,能有效提高生物防御功能。
2、预防为主,科学治理,制定科学的防治措施,采取多种方法进行管理,不要等到整片树林都是病虫害了再来治理就来不及了,只能是亡羊补牢。
3、在种植林种植初期,加强巡林,一旦发现有病虫害,可以从病原去除,及时砍掉有虫害的树木。
㈥ 举例说明在人工林营造中为什么大力推行混交林
混交林指林冠由两个或多个优势乔木树种或不同生活型的乔木所组成的森林。混交林可以形成层次多或冠层厚的林分结构,对于提高防护效能和稳定性具有重要作用。
从生态观点来说,营造混交林有如下优点:
充分利用空间和营养面积
通过耐荫性(喜光与耐荫)、根型(深根性与浅根性、吸收根密集型与吸收根分散型)、生长特点(速生与慢生、发芽与落叶迟早不同、前期生长型与全年生长型) 以及嗜肥性(喜氮与喜磷,及其吸收利用的时间性)不同的树种的搭配,可较充分利用地上地下空间,有利于在不同时间和不同层次范围利用光照、水分和养分。
能较好地发挥防护效益
森林的防护效益很大程度上取决于林分结构。混交林林冠浓密,根系深广,枯落物丰富,地上地下部分结构比单纯林复杂,在涵养水源、保持水土、防风固沙,以及其他防护效益方面都优于单纯林。
可增强抗御自然灾害的能力
混交林与单纯林比较,由于树种多,生境条件好,使一些害虫或病菌失去大量繁殖的生态条件,同时在复杂环境条件下,寄生性昆虫、菌类等天敌增多,又招来各种益鸟益兽,因而混交林的病虫害不象单纯林那么严重。混交林内温度低,湿度大,风速小,各种可燃物不易着火,因而火险性小。针阔叶混交林有阔叶树的隔阻,可以防止树冠火和地表火的蔓延和发展,不象针叶树单纯林那样一旦发生火灾,便成燎原之势,难以扑救。混交林对不良气象因素的抗性较强。如深根性树种与浅根性树种混交,可以减轻风害; 常绿针叶树与落叶阔叶树混交,可以减轻雪压雪倒等。
改善立地条件
混交林较之单纯林,林内光照减弱,气温、地温略低而变幅小,风速降低,蒸发量减少,空气湿度增加,有利于改善林内小气候。混交林的冠层厚,叶面积指数较大,枯落物较多,成分较复杂,比单纯林更能提高土壤肥力。
提高林产品的数量和质量
混交林能够充分利用外界环境条件和树种间相互促进的有利作用,光合作用的效率高,可以在同一时间内积累较多的有机物质,因而总蓄积量和生物量比单纯林高。混交林中的主要树种在伴生树种的辅佐下,主干长得通直、圆满,自然整枝迅速,干材质量亦较单纯林好。
㈦ 人工种植林更容易发生病虫害这种表述是正确的吗
人工种植林更容易发生病虫害这种表述是正确的。
1、与天然林相比,人工林的树木品种过于单一
天然林一般主要是指天然形成的一些自然林地,它们的形成时间比较长,里边的植物种类相对来说比较丰富。一片天然林地中,一般至少会有几十、甚至上百种的植物种类,它们共同组成了一个相对来说比较复杂稳定的群落。
当病虫害发生时,一般很难大面积流行,可能只有少量的树种受害,而其他种类并不会受到太大的影响。
而人工林主要是人工播种、或者人工栽植苗木形成的林地,在树种选择、以及空间配置上相对来说比较单一。在我国就有大面积的单一品种的松树林、或者杉树林,在这些品种单一的人工林中,一旦有树木感染了某种病虫害,就会在同种个体间迅速蔓延,最危害到整片的树林。
2、与天然林相比,人工林的病虫害来源更广
天然林都是在长时间内自己形成的,苗木以及植物的来源主要是植株的萌发,自行的播种,以及鸟类、动物等对种子的传递。这些生长与繁殖方式并不会让植物感染或者携带什么病虫害,不至于让林地内突然出现一种没有天敌的病菌或者害虫。
而人工林的苗木大多都是由全国各地的其他苗圃中选择而来,在选择过程中稍有不慎就会将携带有病菌、或者虫卵的苗木选择进行。当这种携带有病菌虫卵的苗木栽植到人工林之后,由于该地的天敌较少,且树木的品种过于单一,所以可以在林地内迅速地感染其他植株,使病虫害大面积爆发。
3、与天然林相比,人工林的生物种类更少
天然林中植物种类十分丰富,可以给各种鸟类以及昆虫提供食物、以及重要的栖息场;同时由于天然林中人工干预比较少,所以相对来说生物品种是比较丰富的,各种昆虫、鸟类之间能够形成相对来说比较丰富的食物链。有些昆虫与鸟类,刚刚好就是树木上一些害虫的天敌。
而人工林由于形成时间较短,人工干预比较多,树木的品种又过于单一,所以生物品种相对来说就会比较少,生物多样化的程度较低,食物链条数较少,以至于它抵抗病虫害的能力,要比天然林要低很多。
当一种病害、或者虫害在林地内发生时,很有可能没有天敌来遏制它,从而造成林地内病虫害的大面积迅速的爆发。
4、与天然林相比,人工林的害虫抗性更强
由于人工林对病虫害的自然抵抗能力较弱,所以在人工林的经营管理过程中,就常常需要使用化学农药来进行防治,这就使得害虫对药剂的抗性越来越强。
同时,长期使用农药还会对林地中的其他生物造成伤害,从而使很多害虫的天敌大大减少,这些都将会进一步的加剧病害、以及虫害的大面积爆发。
5、与天然林相比,人工林的食物链数少
人工种植林食物链条数少,一种生物受损或者死亡后容易影响其它生物数量的骤变,降低抵御病虫害的能力,病虫害发生后蔓延速度快。天然树林发展时间长,生物链丰富,生物之间互相制约,影响力减小,抵抗病虫害能力较强。
㈧ 论述人工林达到速生、丰产、优质的途径
良种育苗。指选用遗传品质和播种品质均优良的种子进行繁育苗木。
适地适树,指造林树种的生态学特性和造林地的立地条件相适应,满足树种需求,充分发挥生产潜力,达到当前技术经济条件下可能取得的高产水平。树种选择不当造林后难以成活,浪费种苗、劳力和资金;树种选择不当起不到应有的防护效益和经济效益。树种选择不当,影响林分稳定性和立地生产潜力充分发挥。适地适树的标准总体上是要达到成活、成林,成材,并且具有较高的稳定性。用材林树种要求幼林郁闭早,生长速率高、培育周期短。其中生长速率是最直接充分反映适地适树程度的指标。用材林适地适树的数量标准包括:立地指数、平均材积生长量、立地期望值。
合理密植。林分密度是形成一定林分水平结构的基础,直接影响到人工林生产力的提高和功能的最大发挥。在森林培育的整个过程中,可以人为控制。
合理混交。不同生物学、生态学特性的树种混交,能够更充分地利用空间。
改善林地小气候,维持和改良土壤,提高地力;充分利用营养和光照空间,改善林地立地条件,促进林木生长;增加林产品种类;种间有益的相互作用,主要树种质量提高。混交林具有较好的涵养水源、保持水土作用;控制病虫害发生,增强林分抗灾能力。
调控林分结构。①调整林分的树种组成,保证目的树种的优势地位;②降低林分密度,扩大保留林木生长空间;③促进林分生长、缩短轮伐期;④提高木材总产量,改善质量;⑤提高稳定性和各种效益 改善林分卫生状况,增强林分的抗逆性。
施肥、灌溉、除草松土等
施肥①改善土壤的理化、生物性质,提高土壤肥力;②加快幼林生长,提高林分生长量,缩短轮伐期;③改善林木的健康状况,提高林分的抗性。
除草的目的:减少竞争-地上、地下、树干缠绕;减少生化相克(allelopathy);减少病虫害-清除寄主和生境;减少啮齿类动物危害-栖息地。减少水分蒸发,切断表层、底层土壤的毛细管联系;
松土的目的:改善土壤的通透性,提高地温;促进微生物活动,提高养分有效性;促进根系吸收和幼树生长。
除草松土常结合进行,湿润地区可不松土。干旱地区需单独松土。
防治病虫害、鸟兽害,火灾等。加强苗木检疫工作;保护天敌(蛇、鹰、
黄鼬weasel等);药物防治等。
㈨ 人工纯林的危害是什么
人工纯林的危害
我国90%人工林为单一品种的纯林,而且幼龄占82%,因而尽管人工林面积多达7亿亩,居世界之首,却未能在维护生态安全和木材供应上发挥主导作用。
森林的价值并不限于木材,而有多重的经济价值、生物学—生态学价值和社会—精神价值。森林经营应当立足于“生态系统经营”。
维持森林复杂性、整体性和健康状态、是现代林业思想的核心。美国新林业的策略方针和举措以及德国接受“前人栽树、后人遭殃”的深刻教训而提出的近自然林业,给我们提供了全新的思路和成功的模式。
枯立木与风倒树并非森林中的有害成分。枯立木是许多森林动物之家,风倒木则是新一代森林的温床清除了它们,也就破坏了森林的生态平衡和森林的 天然更新。
对于水土保持、水源涵养和保护生物多样性具有特殊意义的山地和丘陵,营造最多的恰恰是生态效益差的人工针叶纯林。我国人工林中针叶纯林占三分之二,个别省份高达95%,且分布集中。在17个针叶造林树种中,杉木、马尾松、落叶松和油松4大针叶林的面积占绝对优势,比例高达83。3%。天然常绿阔叶林是我国南方亚热带的地带性植被,但是长期以来,人们称之为“杂木林”,视为低价甚至无价值树种,闽、湘、皖、桂、浙5省针叶林几乎全部为杉木和马尾松两个树种的纯林,东北三省及内蒙古东部则集中了落叶纯林的90%以上。
研究表明,保护土壤不受侵蚀不能单靠树木本身,而应该更多地依赖于林下的枯枝落叶层、腐殖质层以及低矮的下木灌草或苔藓层的立体庇护。在坡地上,单纯的林木不足以有效防止表土的流失。
90年代的一场天牛灾害使宁夏构成第一代林网的8000万株杨树遭受毁灭性打击,不得不全部砍光。十几年的造林成果毁于一旦,只好从头做起,曰之“第二次创业”。现今“三北”地区,天牛虫害已使约占新植防护林77%的7500万亩杨树受损。这正是植树中被人们忽视的一个生态学原理——“单一性导致脆弱性”所起的作用。
我国人工林的生物量也无法与原始林媲美,仅统计其中的乔木部分,每公顷原始林蓄积量普遍在200立方米至300立方米,西藏波密岗乡的一片云杉林,每公顷蓄积高达3831立方米(?),而我国人工林林分每公顷蓄积量平均仅39.7立方米。被授予“湖北省荒山造林第一市”光荣称号的宜昌市,由于林种结构不合理,林分质量差,相当一部分经济林长势不良。全市每亩活立木平均蓄积只有2立方米,产值仅66.5元。因此在“绿化达标”之后,又不得不进行“低产林”改造。
近半个世纪以来,我国每消失一亩天然林,就会有二至三亩人工林取而代之。久而久之,形成了“南演杉家浜,北唱杨家将,东北漫山遍野落叶松”的人工纯林一统天下的格局。全国荒漠化土地以每年3436平方公里速度扩展,水土流失面积每年以1.04万平方公里增加。
1987年大兴安岭火灾,在采伐清理火烧木之后从事人工更新。若干年后科研人员发现,人工更新的落叶林防而不如没花钱天然更新的落叶松林长得好。大兴安岭林业经营的特点本是天然更新,人工抚育。林冠下平均每公顷有幼树幼苗9000株左右。在火烧迹地上,如果在1至2年内遇到种子年,即便所有的幼树幼苗均被烧死亦可得到良好的天然更新,就可以少花钱,多办事。
美国的“新林业”(又称生态系统经营)是林业经营思想和理论体系的革新,也是林业经营政策的革新,值得处于转机中的中国林业学习借鉴。
以往美国将森林划分为林业用地和自然保护区两大类型。林业用地用于生产,自然保护区则用于保护生物多样性。对于林业用地,20世纪50年代之前,美国开发天然林,发展人工林以解决木材需求的主张占据主导地位。到了60年代,随着环境日益恶化,人们改变了对森林的认识。传统林业则受到来自两方面的挑战,终于推出历史舞台,让位给新林业。一方面是,林业传统经营方式受到广大社会公众和环保主义者的反对。由于到森林中游憩和关注生态的人日益增多,过去无人关心的某片森林要不要采伐和以什么方式采伐的问题,如今均成为社会关注的焦点。这种群众参与和社会关注,成为影响美国林业发展的新年的推动力。另一方面,则是来自对于森林生态系统本身所进行的深入研究和科学认识。例如,认识到森林中的枯立木和风倒木并非森林的有害成分,而恰恰是许多鸟兽、兽类、昆虫及其他无脊椎动物的生境和新一代森林发育的温床。处于森林演化顶级群落阶段的成熟林也并非只有采伐才是合理的利用方式;它的林分结构具有最大的复杂性和最高的物种多样性,在生态环境保护中的作用巨大而且不可替代。因此,不能再用老一套的必将给森林带来毁灭性后果的方式经营森林,而必须以现代生态学来指导森林经营,其基本点是“生态系统经营”。
新林业的最大热点是在林业用地上也强调保持和改善林分质量与景观结构的多样性。在采伐前便有目的地保留林中所有的树种,保护藤条灌草、枯枝落叶以及幼树幼苗,保留枯立木、风倒木。坚持采伐后的森林仍是由各种径级的林木组成的、能够生产各种林产品并持续发挥生态效益的天然林。森林环境不变,树种结构不变,生物多样性不变。维持森林的复杂性、整体性和健康状态,是现代林业思想的核心。在现代林业思想指导下,对目前仅村的原始森林应当采取抢救措施,全部纳入天然林保护工程或规划为自然保护区进行绝对保护;对一般天然林,可模仿自然干扰确定主伐方式加以经营;对于人工纯林则应运用生态学的方法进行改造。要使经过人为经营利用下的森林,尽管保持高度的天然性。这是生态系统经营中决定具体经营措施的基本原则。北京林业大学徐化成教授指出:对森林价值的认识,是指定林业政策的基础。也就是说,林业政策反映出政策制定者对森林价值的认识水平。传统林业从木材生产出发,只注重于森林的木材经济价值;而新林业则将森林概括为经济价值(并不仅限于木材)、生物学——生态学价值和社会——精神价值。这种多重价值观是现代林业科学发展的的产物,也是生态系统经营思想的基础。
如果我们相信“大自然做得更好”,那么,为什么不能效仿自然生态系统来改造人工纯林,使之自然化呢?所谓森林人工化的实质,是认为作用下森林系统的树种结构和生物结构的主观化和单一化。因此,在营造人工林或改造现存的人工林时,如果能按照不同的生态位引入本土的天然树种和其它森林生物生物品种,注入自然的成分,也就去除了以往人工林的一些弊病,发挥出天然林的一些优势。这样的人工林是一种人工——天然复合生态系统。德国“近自然林业”便是人工林自然化的典范。对于改造人工林,恢复天然林的经营原则和具体办法,学者们主张以地区原生的森林群落为模拟的样板,大力发展群落中的主要原生树种,使林分接近生态的自发生产,并在人工辅助下使天然物质得以复苏。近自然林业并非完全恢复天然林(若要恢复天然林采取封育手段即可),它是在林业经营中强调使用地区群落的主要本源树种,并尽可能地使林分接近当地天然植被的自然发生,实现森林群落的动态平衡。
森林的适度人工化不可避免,甚至也有其必要性。为了人类社会生活的需要,应当适度营造经济林、农田防护林、工业用材林、薪材林及园林风景林等,不可能让它们都自然化;但是,森林的高度人工化,特别是现存天然林的人工化违背了可持续发展的战略,将使后代蒙受生态、经济和社会方面不可弥补的重大损失。美国的新林业和德国近自然林业包含着森林资源与森林生态可持续发展的理论与技术体系,不失为解决我国人工林的缺陷和防止天然林进一步人工化的有效途径。
工作的跨越取决于思想的跨越。伐木者醒来了;植树者,也要醒来!
㈩ 林业有害生物防治的目的是什么
生物防治是利用有益生物或其他生物来抑制或消灭有害生物的一种防治方法。内容包括:(1)利用微生物防治。常见的有应用真菌、细菌、病毒和能分泌抗生物质的抗生菌,如应用白僵菌防治马尾松毛虫(真菌),苏云金杆菌各种变种制剂防治多种林业害虫(细菌),病毒粗提液防治蜀柏毒蛾、松毛虫、泡桐大袋蛾等(病毒),5406防治苗木立枯病(放线菌)微孢子虫防治舞毒蛾等的幼虫(原生动物),泰山 1号防治天牛(线虫)。(2)利用寄生性天敌防治。主要有寄生蜂和寄生蝇,最常见有赤眼蜂、寄生蝇防治松毛虫等多种害虫,肿腿蜂防治天牛,花角蚜小蜂防治松突圆蚧。(3)利用捕食性天敌防治。这类天敌很多,主要为食虫、食鼠的脊椎动物和捕食性节肢动物两大类。鸟类有山雀、灰喜雀、啄木鸟等捕食害虫的不同虫态。鼠类天敌如黄鼬、猫头鹰、蛇等,节肢动物中捕食性天敌有瓢虫、螳螂、蚂蚁等昆虫外,还有蜘蛛和螨类。
利用生态系统中各种生物之间相互依存、相互制约的生态学现象和某些生物学特性,以防治危害农业、仓储、建筑物和人群健康的生物的措施。