防护林生态学

　　本书是作者多年来从事防护林研究工作的系统总结。基于防护林生态学必须依托防护林工程而发展的特点，在明确防护林生态学基本内涵与范畴基础上，确定了防护林生态系统区划 /构建理论与技术、经营理论与技术、效应（生态服务功能）评估理论与技术等为本书的核心研究内容。全书共 5篇 11章，包括绪论篇（第 1章～第 3章）、防护林区划 /构建篇（第 4章～第 6章）、防护林经营篇（第 7章～第 8章）、防护林效应评估篇（第 9章～第 10章）和未来展望篇（第 11章）。《防护林生态学》属于应用生态学范畴，既是防护林工程建设中基础理论与方法的创新、防护林学与生态学的学科交叉与融合、技术集成和应用系统的总结，也是新时代对防护林工程建设的全面思考和凝练，更是自 20世纪 60年代以来，三代防护林人精神的传承和记载。

暂缺《防护林生态学》作者简介

序一

序二

序三

前言

 

第一篇 绪 论

第 1章 防护林与防护林生态学 3

1.1防护林 3

1.1.1 防护林的起源 3

1.1.2 营建防护林的目的 5

1.1.3 防护林定义与分类 9

1.1.4 防护林建设发展历程 11

1.2防护林生态工程 13

1.2.1 国外主要防护林生态工程 14

1.2.2 中国主要防护林生态工程 20

1.3防护林学与防护林生态学 24

1.3.1 防护林学 24

1.3.2 防护林生态学 25

第 2章 防护林营建的生态学基础 29

2.1森林生态学基础 29

2.1.1 生态适宜性 29

2.1.2 资源竞争与生态位分化 34

2.1.3 森林演替 35

2.1.4 生物多样性维持 36

2.1.5 生态系统多稳态 37

2.2恢复生态学基础 38

2.2.1 集合规则 38

2.2.2

参考生态系统 38

2.2.3 人为设计与自我设计 39

2.2.4 适应性恢复 39

2.3景观生态学基础 40

2.3.1 景观格局与景观异质性 40

2.3.2 景观研究的尺度性 41

2.3.3 景观结构的镶嵌性 42

2.3.4 生态流的空间聚集与扩散 42

第 3章 防护林结构 43

3.1防护林结构定义 43

3.1.1 单木结构 43

3.1.2 林分/林带结构 44

3.1.3 景观结构 44

3.2防护林结构参数及其量化 44

3.2.1 单木结构参数及其量化 44

3.2.2 带状林结构参数及其量化 48

3.2.3 片状林结构参数及其量化 51

3.2.4 林窗结构参数及其量化 56

3.2.5 带状林景观结构参数及其量化 80

3.2.6 片状林景观结构参数及其量化 84

3.3防护林主要结构参数变化规律 85

3.3.1 单木结构参数变化规律 85

3.3.2 带状林结构参数变化规律 87

3.3.3 片状林结构参数变化规律 90

3.3.4 林窗结构参数变化规律 96

3.3.5 景观结构参数变化规律 104

 

第二篇 防护林区划/构建

第 4章 天然防护林区划 111

4.1天然防护林区划基础与方法 111

4.1.1 天然防护林规划设计目的与原则 111

4.1.2 天然防护林规划设计基础 112

4.1.3 天然防护林区划方法 115

4.2天然林资源保护工程的规划设计 117

4.2.1 天然林资源保护工程背景与简介 117

4.2.2 天然林资源保护工程的规划目标与分区 117

4.3东北天然林资源保护工程规划设计 119

4.3.1 基于地理单元分区的规划与经营 119

4.3.2 基于主导功能的规划与经营 123

4.3.3 基于生态敏感性的工程区规划 125

第 5章 人工防护林构建基础 132

5.1人工防护林构建区的温度与水分条件 132

5.1.1 气温的遥感监测 132

5.1.2 降水量的遥感监测 140

5.1.3 地下水位与水资源变化遥感监测 144

5.2以多源水定林的基础 151

5.2.1 潜在蒸散量的遥感监测 151

5.2.2 新干燥度指数的遥感监测 156

5.3基于树木水分利用来源的树种选择 158

5.3.1 基于树木水分利用来源的树种选择原理 158

5.3.2 基于树木水分利用来源的树种选择方法 166

5.4农田防护林构建基础 167

5.4.1 以效益定林的基础 167

5.4.2 农田防护林空间布局的基础 172

5.5人工防护林规划设计 174

5.5.1 人工防护林规划设计目的与原则 174

5.5.2 三北工程六期规划基础 175

5.5.3 三北工程六期规划 181

第 6章 防护林构建技术 183

6.1防护林构建的原则 183

6.2农田防护林构建技术 185

6.2.1 林带与林网走向 185

6.2.2 林带树木与树种配置 187

6.2.3 带间距离的确定 190

6.2.4 林网-景观尺度农田防护林空间布局 193

6.3防风固沙林构建技术 196

6.3.1 区划/规划设计 197

6.3.2 树种选择 201

6.3.3 空间配置 201

6.3.4 造林技术 202

6.4水土保持林/水源涵养林构建技术 203

6.4.1 规划设计 203

6.4.2 树种选择 204

6.4.3 空间配置 205

6.4.4 造林整地技术 207

6.5海岸防护林构建技术 208

6.5.1 基于风害风险指数的功能区划 208

6.5.2 空间配置 209

6.5.3 树种选择 209

6.5.4 造林技术 211

6.6综合防护林体系构建技术 211

6.6.1 综合防护林体系总体设想 211

6.6.2 “一区一策”的实施方案 212

6.6.3 造林技术 214

 

第三篇 防护林经营

第 7章 防护林经营理论基础 217

7.1防护林防护成熟 217

7.1.1 防护林防护成熟理论 217

7.1.2 典型防护林的防护成熟 219

7.1.3 防护成熟与阶段定向经营原理 222

7.1.4 典型防护林林种的防护成熟与定向经营阶段 224

7.2防护林结构优化原理 238

7.2.1 防护林结构与功能关系 238

7.2.2 林带结构与防风功能 238

7.2.3 林分结构与水源涵养功能 239

7.2.4 结构优化 240

7.3防护林更新 244

7.3.1 带状林景观更新 244

7.3.2 片状林林窗更新 246

7.4防护林衰退 247

7.4.1 防护林衰退及其原因 247

7.4.2 防护林衰退的水分机制——以防风固沙林为例 251

7.4.3 “林田水草沙”综合系统失调机制 281

7.5衰退防护林的生态恢复 288

7.5.1 三北沙区生态适宜性评价与区划 289

7.5.2 衰退防护林恢复与重建 290

第 8章 防护林经营技术 293

8.1防护成熟前期经营技术 293

8.1.1 林地除草与施肥技术 293

8.1.2 幼林综合抚育技术 294

8.2防护成熟期经营技术 295

8.2.1 带状林昀优结构间伐技术 295

8.2.2 固沙林密度调控技术 298

8.2.3 水土保持林 /水源涵养林结构调控技术 303

8.3更新期经营 /更新技术 305

8.3.1 带状林更新方式与更新技术 306

8.3.2 片状林林窗更新技术 311

8.4衰退防护林生态恢复技术 321

8.4.1 以多源水定林的恢复技术 321

8.4.2 以增强稳定性的近自然恢复技术 322

 

第四篇 防护林效应评估

第 9章 防护林生态效应发挥机理 327

9.1个体尺度生态效应估算方法 327

9.1.1 个体树木固碳释氧效应估算 327

9.1.2 单株树木蒸腾耗水估算 328

9.2林分/林带尺度生态效应评估方法 331

9.2.1 农田防护林降低风速效应评估 331

9.2.2 农田防护林粮食增产效应评估 336

9.2.3 防风固沙林的防治风蚀效应评估 338

9.2.4 水源涵养林水文效应评估 341

9.2.5 水土保持林保持水土流失效应评估 345

9.3景观尺度防护林生态效应评估方法 347

9.3.1 水土保持效应评估 347

9.3.2 防治沙漠化效应评估 349

9.3.3 水源涵养效应评估 350

9.3.4 粮食增产效益评估 351

9.3.5 固碳增汇效益评估 352

9.3.6 防护林生境质量评估 354

第 10章 防护林工程生态效应评估 356

10.1 防护林状态的评估 356

10.1.1 防护林的数量监测 356

10.1.2 防护林衰退评估 361

10.2 带状防护林生态效应评估 368

10.2.1 农田防护林对环境的改善作用 368

10.2.2 农田防护林的粮食增产效应 370

10.3 片状防护林生态效应评估 374

10.3.1 水土保持林防控水土流失效应评估 374

10.3.2 固沙林沙漠化防治效应评估 377

10.3.3 水源涵养林涵养水源效应评估 380

10.4 防护林固碳效应评估 382

10.4.1 三北工程固碳效应的研究方法 382

10.4.2 三北工程建设 43年植被、土壤和生态效应固碳量 385

 

第五篇 未来展望

第 11章 防护林生态学未来 391

11.1防护林生态学国内外研究现状 392

11.1.1 防护林构建理论与技术 392

11.1.2 防护林生态与经营 395

11.1.3 防护林生态效应评价 397

11.2防护林生态学未来发展趋势 398

11.3防护林生态学研究展望 399

 

参考文献 401

附录 1 本书作者撰写并被采纳的科技智库报告 421

附录 1.1 国家采纳的科技智库报告 421

附录 1.1.1 关于我国防护林衰退问题的思考与对策建议（ 2006年） 421

附录 1.1.2 关于控制我国森林凋落物和泥炭 /草炭出口的建议（2008年） 421

附录 1.1.3 三北防护林工程建设成效、存在问题与未来发展对策建议（ 2011年） 423

附录 1.1.4 关于在我国北方重大生态工程适宜区推行“塞罕坝人工林模式”的建议（ 2017年） 423

附录 1.1.5 关于完善天然林保护制度的建议（ 2018年） 427

附录 1.1.6 关于三北防护林体系建设 40年成效、问题分析与建议（ 2018年） 430

附录 1.1.7 周边国家当前生态问题对我国影响分析及对策建议（ 2021年） 433

附录 1.1.8我国林地 “非林化”现状、原因分析与对策建议（2021年） 439

附录 1.1.9 我国原始森林保护现状、存在突出问题及对策建议（ 2021年） 442

附录 1.1.10 扩大森林植被面积、建设森林碳库面临的问题及对策建议（ 2022年） 447

附录 1.2 部门采纳的科技智库报告 451

附录 1.2.1 南方雨雪冰冻对森林生态系统影响及恢复 /保护对策建议（2008年） 451

附录 1.2.2 引领防护林经营方向、打造中国绿色屏障（ 2009年） 454

附录 1.2.3 关于“沙地樟子松人工林衰退应对策略与营林方案”建议（ 2015年）