文档介绍：第三章天然林资源保护的理论基础
现代森林经营就是对森林生态系统的调控管理。它涉及森林发生、发展和变化,以及人为培育的全部过程。所以森林生态系统的理论是天然林保护的理论基础,也是森林可持续经营、林业可持续发展的理论依据。因此,本章将作为重点进行论述。
第一节森林生态系统的基本理论
森林是陆地生态系统的主体,在地球生物圈中担当着重要角色,与人类有着密切不可分的关系,一方面它是人类生存发展的重要自然资源;另一方面它对改善环境、维护生态平衡起着决定性作用。这两方面都是当今人类社会可持续发展的重要条件。
一、森林生态系统的概念
(一)生态系统的概念
在自然界中,生物(植物、动物、微生物)的生存与环境(阳光、温度、水分、空气、土壤、生物)发生着密切的关系。因为生物在其生活的过程中,必须从环境中获取必须的能量和物质,用来建造自身和维持生命活动,与此同时又要将新陈代谢过程中产生的某些物质归还给环境。例如,绿色植物利用阳光把二氧化碳、水和矿质养分制造成有机物质。食草动物取食绿色植物,食肉动物又以食草动物为食物来源。微生物是依靠分解动植物或粪便而生存。各种生物通过代谢作用又将二氧化碳、水和矿质营养元素归还到环境中去。环境因子之间也是密切关联的,一个因子的变化会引起其它一系列因子的相应变化。例如,光照增强,气温便随之升高,大气相对湿度减小,土壤水分蒸发随之加快等等。环境因子不是单独作用于生物的,它们总是综合在一起作用于生物的。因此,生物与生物、生物与环境,总是不可分割的联系在一起的,它们通过能量转换、物质转移和信息传递等联系从而结合成为一个统一的整体,这种统一整体就是生态系统。由于这种统一整体都是在一定时间和空间中形成并不断发展变化着,所以生态系统的定义可以概括为:在一定时间和空间(或地域)内,生物与生物之间,生物与物理环境之间相互作用,通过能量转换、物质循环和信息传递,所形成的具有特定营养结构的相对稳定的功能单位(图3—1)。
生态系统一词是一个广泛的概念,而不是指一个具体的实体。例如,一片农田、一片草地、一片林分、一架山、一条河的流域都是生态系统。地球上各种各样的生态系统联合在一起,就形成了最大的生态系统——生物圈。可见生态系统这一词,适用于任何等级(指生态系统的大小及复杂程度)和类别的生态系统。
自然生态系统表
非生命环境
生物群落
岩石、土壤
(营养元素)
水
动物
(消费者)
微生物
(分解者)
大气
(包括太阳能等)
绿色植物
(生产者)
图3—1 一个自然生态系统的示意图
图3—1 一个自然生态系统的示意图
每个实体生态系统既然都是一个功能单位,那么它就是有边界、有范围的,自然也有相对的独立性。其边界、范围显然都是根据所要研究的问题人为划分的。这种划分有利于人们从不同角度认识和了解一个系统内部各组成成分之间的相互关系,及其与相邻各系统之间的联系,以便有效地对该系统进行管理和调控。
(二)森林生态系统的概念
森林生态系统是生态系统的一种类别。它与其它各类生态系统的最基本区别在于它的主要生物成分是由乔木树种的群体构成。树木群体是系统中的主要生产者,并支配、制约和影响着其它生物成分的生存和物理环境的变化。因此,森林生态系统是以乔木为主体,具有一定面积、空间和密度,在林木之间、林木与各种生物以及非生物环境之间,相互依存、相互制约,通过能量流、物质流和信息流组织起来的功能单位。简而言之,以乔木树种群体占支配地位的生态系统,就是森林生态系统。
森林生态系统也是一个较为广泛的概念,它是各种等级和不同类别的森林生态系统的总称。例如,就全球而言,森林生态系统有北方针叶林、温带针叶林、半常绿热带林、常绿热带林等生态系统,而最小的森林生态系统可以是某一树种或某几个树种组成的一片林分。
二、森林生态系统的组成成分
森林生态系统是以乔木为主体的生物群落与环境密切联系构成的统一整体。这一定义,表明森林生态系统由有生命部分(生物)和非生命部分(物理环境)两大部分构成。
(一)有生命部分(生物组成部分)
在森林生态系统中,根据各类生物在能量转换、物质循环中的作用和营养方式不同,可以将它们划分为生产者、消费者和分解者三个类群。
1、生产者生产者指绿色植物,亦称自养生物。主要成分是乔木树种,其次是灌木和草本植物。森林土壤中某些能进行光合作用的微生物,具有化能合成的细菌也属于生产者。绿色植物通过光合作用生产碳水化合物,把太阳能转化为化学能贮存起来,为系统内其它生物提供生活所必须的物质和能量。乔木群体的生长发育,对系统的形成发展发挥着主导作用。
2、消费者消费者亦称异养生物。是指直接或间接利用绿色植物有机体作为食物来源的各种动物,以及某些腐生和寄生的菌类。根据食性不同和取食的先后,将