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第三节 森林资源

作者:未知来源:中央电教馆时间:2006/4/28 21:40:59阅读:nyq
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滥伐森林的恶果

  森林是一种宝贵的自然资源。更重要的是,森林不仅具有维持生态平衡的功能,同时自身就是最丰富的陆地生态系统。森林可以调节气候和地下水、地表水的流量,防止暴雨和狂风对土壤的侵蚀,减少水土流失,还可以吸收大气中的二氧化碳,调节大气的组成并稳定温室气体的含量。森林还是生物多样化的宝库,是陆地野生动植物的大本营和最后避难所。此外,森林是最优美舒适的绿化环境,是令人心旷神怡的疗养地。森林的存在,为厌倦钢铁和水泥建筑的现代城市人提供了一方净土。在身心疲惫不堪的时候,他们可以回到大自然的怀抱,获得彻底的放松。因此,森林也是衡量人类生活质量的重要标志。

  地球上森林和林地覆盖的面积曾经有60亿公顷,约占整个地球陆地面积的45%(南极除外)。自从人类大规模砍伐以来,森林面积急剧下降。到80年代中期,森林只剩下约41亿公顷,减少了30%;加上灌木林地和森林休耕地,林地总面积也只有52亿公顷。农业社会和工业社会的发祥地都在温带,为了获得农田和燃料,人们曾大量砍伐森林,因此温带森林的破坏首当其冲;尤其是工业化初期,100多年内温带林减少了1/3。以后大部分工业化国家的森林面积逐步稳定下来,现在已开始回升。但与此同时,热带森林的破坏更加引人注目。本世纪以来热带森林的面积已经减少了约1/5,而且减少的速度还在加快:80年代初期平均每年减少1140万公顷,到80年代末已上升到每年减少1700万~2000万公顷。

  破坏热带森林的危害极大。在湿润地区,如果没有热带雨林的保护,暴风雨很快会将土壤冲刷一净,北回归线两侧的沙漠就是触目惊心的铁证。干旱地区更不用说,一旦失去森林对气候的调节作用和对土壤的保护作用,恐怕没有多少生物能够生存下来,沙漠化将是不可避免的结局。热带雨林在保护生物多样性方面的作用也是无法替代的。尽管热带雨林仅覆盖了陆地总面积的7%,人类已知的物种却有一半栖息在这里。所以,即使小面积地砍伐,也可能给全人类造成不可挽回的损失。在喜马拉雅山山坡上滥伐森林大大降低了渗水量和土壤水分保持能力,大雨期间迅猛的径流以及所造成的水土流失和河流冲积使得下游泛滥成灾。印度为恢复喜马拉雅山水域以南地区洪水造成的破坏,所花费用每年平均为2.5亿美元。菲律宾安布克劳水库由于滥伐森林造成淤积,已使该水电站的预计使用寿命缩短一半。著名的巴拿马运河也因为森林滥伐造成的淤积而使航运受到威胁。我国长江沿岸的部分地区,由于滥伐森林致使大量泥沙随雨水流入长江,长江正面临变成第二条黄河的危险。而且洞庭湖、鄱阳湖因围湖造田,湖面正日益缩小,调节长江水量的功能正日益降低,致使长江下游地区几乎年年在雨季遭受洪水危害 。

  与大气污染造成的温室效应和臭氧层破坏一样,滥伐森林带来的危害是长期的和全球性的。俗话说:"十年树木,百年树人",实际上,大多数森林的形成至少需要数百年以至更长的时间,许多地方的森林一旦被破坏就再也无法恢复。同时,森林在维持生态系统和调节水文气候方面的作用远远超出国界的范围。因此,与保护大气一样,保护森林也需要全球的联合行动。




森林的作用

  从科学的角度来看,森林指的是地球上那些长满了树的区域。这些区域给早期的人类生活提供了食物、燃料、木料、药材和其它生存物质。人类的文明有起源与森林密不可分,那时人类制造工具、房屋、城池、车轮、木船的所有原料都来自森林。森林还萌发了人类的美感,使人类做出了无数艺术创造。森林对人类生存的影响,虽然不像粮食和水那样,一旦缺少就会很快致命,但森林作为一种"调节剂",却在诸多方面影响着人类的生存环境,制约着人类的安危。

  一、森林是空气的净化物。随着工矿企业的迅猛发展和人类生活用矿物燃料的剧增,受污染的空气中混杂着一定含量的有害气体,威胁着人类,其中二氧化硫就是分布广、危害大的有害气体。凡生物都有吸收二氧化硫的本领,但吸收速度和能力是不同的。植物叶面积巨大,吸收二氧化硫要比其他物种大的多。据测定,森林种空气的二氧化硫要比空旷地少15-50%。若是在高温高湿的夏季,随着林木旺盛的生理活动功能,森林吸收二氧化硫的速度还会加快。相对湿度在85%以上,森林吸收二氧化硫的速度是相对湿度15%的5-10倍。

  二、森林有自然防疫作用。树木能分泌出杀伤力很强的杀菌素,杀死空气中的病菌和微生物,对人类有一定保健作用。有人曾对不同环境,立方米空气中含菌量作过测定:在人群流动的公园为1000个,街道闹市区为3-4万个,而在林区仅有55个。另外,树木分泌出的杀菌素数量也是相当可观的。例如,一公顷桧柏林每天能分泌出30公斤杀菌素,可杀死白喉、结核、痢疾等病菌。

  三、森林是天然制氧厂。氧气是人类维持生命的基本条件,人体每时每刻都要呼吸氧气,排出二氧化碳。一个健康的人三两天不吃不喝不会致命,而短暂的几分钟缺氧就会死亡,这是人所共知的常识。文献记载,一个人要生存,每天需要吸进0.8公斤氧气,排出0.9公斤二氧化碳。森林在生长过程中要吸收大量二氧化碳,放出氧气。据研究测定,树木每吸收44克的二氧化碳,就能排放出32克氧气;树木的叶子通过光合作用产生一克葡萄糖,就能消耗2500升空气中所含有的全部二氧化碳。照理论计算,森林每生长一立方米木材,可吸收大气中的二氧化碳约850公斤。若是树木生长旺季,一公顷的阔叶林,每天能吸收一吨二氧化碳,制造生产出750公斤氧气。资料介绍,10平方米的森林或25平方米的草地就能把一个人呼吸出的二氧化碳全部吸收,供给所需氧气。诚然,林木在夜间也有吸收氧气排出二氧化碳的特性,但因白天吸进二氧化碳量很大,差不多是夜晚的20倍,相比之下夜间的副作用就很小了。就全球来说,森林绿地每年为人类处理近千亿吨二氧化碳,为空气提供60%的净洁氧气,同时吸收大气中的悬浮颗粒物, 有极大的提高空气质量的能力;并能减少温室气体,减少热效应。

  四、森林是天然的消声器。噪声对人类的危害随着公元、交通运输业的发展越来越严重,特别是城镇尤为突出。据研究结果,噪声在50分贝以下,对人没有什么影响;当噪声达到70分贝,对人就会有明显危害;如果噪声超出90分贝,人就无法持久工作了。森林作为天然的消声器有着很好的防噪声效果。实验测得,公园或片林可降低噪声5-40分贝,比离声源同距离的空旷地自然衰减效果多5-25分贝;汽车高音喇叭在穿过40米宽的草坪、灌木、乔木组成的多层次林带,噪声可以消减10-20分贝,比空旷地的自然衰减效果多4-8分贝。城市街道上种树,也可消减噪声7-10分贝。要使消声有好的效果,在城里,最少要有宽6米(林冠)、高10米半的林带,林带不应离声源太远,一般以6-15米间为宜。

  五、森林对气候有调节作用。森林浓密的树冠在夏季能吸收和散射、反射掉一部分太阳辐射能,减少地面增温。冬季森林叶子虽大都凋零,但密集的枝干仍能削减吹过地面的风速,使空气流量减少,起到保温保湿作用。据测定,夏季森林里气温比城市空阔地低2-4℃,相对湿度则高15-25%,比柏油混凝土的水泥路面气温要低10-20℃。由于林木根系深入地下,源源不断的吸取深层土壤里的水分供树木蒸腾,使林正常形成雾气,增加了降水。通过分析对比,林区比无林区年降水量多10-30%。国外报导,要使森林发挥对自然环境的保护作用,其绿化覆盖率要占总面积的25%以上。

  六、森林改变低空气流,有防止风沙和减轻洪灾、涵养水源、保持水土的作用。出于森林树干、枝叶的阻挡和摩擦消耗,进入林区风速会明显减弱。据资料介绍,夏季浓密树冠可减弱风速,最多可减少50%。风在入林前200米以外,风速变化不大;过林之后,大约要经过500-1000米才能恢复过林前的速度。人类便利用森林的这一功能造林治沙。

  森林地表枯枝落叶腐烂层不断增多,形成较厚的腐质层,就像一块巨大的吸收雨水的海绵,具有很强的吸水、延缓径流、削弱洪峰的功能。另外,树冠对雨水有截流作用,能减少雨水对地面的冲击力,保持水土。据计算,林冠能阻载10-20%的降水,其中大部分蒸发到大气中,余下的降落到地面或沿树干渗透到土壤中成为地下水,所以一片森林就是一座水库。森林植被的根系能紧紧固定土壤,能使土地免受雨水冲刷,制止水土流失,防止土地荒漠化。

  七、森林有除尘和对污水的过滤作用。工业发展、排放的烟灰、粉尘、废气严重污染着空气,威胁人类健康。高大树木叶片上的褶皱、茸毛及从气孔中分泌出的粘性油脂、汁浆能粘截到大量微尘,有明显阻挡、过滤和吸附作用。据资料记载,每平方米的云杉,每天可吸滞粉尘8.14克,松林为9.86克,榆树林为3.39克。一般说,林区大气中飘尘浓度比非森林地区低10-25%。另外,森林对污水净化能力也极强,据国外研究介绍,污水穿过40米左右的林地,水中细菌含量大致可减少一半,而后随着流经林地距离的增大,污水中的细菌数量最多时可减至90%以上。

  八、 森林是多种动物的栖息地,也是多类植物的生长地,是地球生物繁衍最为活跃的区域。所以森林保护着生物多样性资源;而且无论是在都市周边还是在远郊,森林都是价值极高的自然景观资源。

  由于人们对森林的木材资源的大量消耗,地球上的森林面积在逐年变小,这引起了多方面的环境问题,例如:干旱少雨、气候变暖、动植物资源减少、水土流失、沙尘暴和空气污染加重等。因此,森林对环境和生态的价值远远高出了它提供木材的价值。
因此,植树造林,扩大森林面积,增加森林资源,是关系到经济效益、社会效益、环境效益及人类能否生存的大事。




水与森林的关系

  (一)水对森林的影响

  水在自然界中,有气体、液体和固体三种形态。其中,液态降水是最为常见的形式。降水量的多少及其分布情况,影响着森林植物的生长和分布。

  (1)水对森林植物的影响。

  森林植物的每一阶段生活史几乎都需要水。首先,水是构成植物体的无机成分之一。从生活细胞中的原生质到林木的种子,都含有不同数量的水分。其次,林木的一切生命活动,都必须在有水的条件下进行。林木的光合作用、有机物的水解作用、根系养分的吸收以及养分在林木体内的运转和利用,都离不开水分。另外,林木组织器官形状的保持以及功能的发挥、植物体温度的稳定,也都需要有水参加。

  与森林植物最直接的是土壤水分。在自然界中,水分在时空上的变化是极为明显且剧烈的。根据植物对水分的适应性,可把植物分为水生植物、中生植物和旱生植物。水生植物可以生长在水分较多的土壤中以及空气湿度较大的环境中;旱生植物可以长期忍受干旱条件下的水分不足,在土壤水分张力为4000kPa的条件下仍能生长;中生植物是介于水生植物和旱生植物之间的过渡类型,大部分森林植物都属于这一生态类型。但是,任何森林植物对水分条件的适应性都有一定的限度。当土壤水分不足时,植物体的高生长、直径生长、繁殖及幼苗的成活,都会受到严重的影响,严重时会出现萎蔫甚至死亡。当土壤水分过多时,由于土壤空气中O2含量下降,会导致植物根系生长衰退,植物难以生存。另外,水的质量也影响到森林植物的生存和发展。自美国1936年第一次记录到酸雨以来,酸沉降现象已在世界许多地方发生,造成了严重的生态危机。目前,酸沉降的影响尤以对森林的危害最引人注目。酸雨会降低森林生长量、果实和种子质量,会使森林衰亡。酸沉降的间接影响表现在对土壤的酸化上。土壤酸化后,直接影响根系对土壤营养元素的吸收。

  (2)水对森林分布的影响。

  森林依赖于水分而存在和发展,森林的分布同降水的联系非常密切。关于植被与气候关系,常用的指标是P/E(称吸湿度,即年平均降水量与潜在蒸发量之比)和K(称干燥度,即大于10℃的活动积温与同期降水量r之比)。在美国境内,P/E值大于100的区域,生长着各种森林;P/E值在60左右的区域,分布高草或矮草草原;P/E值小于20的区域,出现荒漠。根据K值(K=0.16∑≥10℃/r,即10℃以上的活动积温与同期降水量之比,乘以系数0.16)的大小,我国由东南向西北分为湿润、半干旱和干旱气候区域,相应出现的三个植被类型为森林、草原和荒漠(表1-8)。


表1-8 我国的干燥度(K),湿润、干旱区域的划分与植被类型的关系(盛承禹等)

  (二)森林对水的影响

  (1)森林具有涵养水源的作用。

  哪里有森林,哪里就有水。据日本科学家研究,3333hm2森林的蓄水能力,相当于蓄水(100×104)m3的水库。因此,森林有"绿色水库"之称。森林和水的关系十分密切,许多河流都发源于高山密林之中。例如:松花江、牡丹江发源于长白山林区;闽江发源于武夷山林区;山西省的汾河发源于管涔林区;文峪河发源于关帝山林区。

  森林之所以能涵养水源,是因为林冠可以截留相当数量的降水(15%~40%),而且还可以阻止雨滴直接冲击土壤;林下的枯枝落叶层能阻止地表径流,使大量水分(40%~80%)渗入地下,把地表径流减小到最小程度;森林土壤中丰富的腐殖质,具有相当高的持水能力。另外,森林土壤疏松,孔隙多,可促进降雨向土层渗透,提高森林土壤吸收降雨的能力。根据调查,25年生的天然林,每小时可以吸收降雨量150mm;草地每小时吸收降雨量10mm左右;裸露地每小时吸收降雨还不到5mm。林地的降水,25%被林冠截留或蒸发,35%变为地下水徐徐补充为河道水。在荒废的裸露地,约有5%的降雨变为地表水很快流走,40%暂时保留或蒸发,贮存到土壤中用于补充水源的水仅占5%。林地涵养水源的能力为裸露地的7倍。

  (2)森林可以少量增加降水量。森林的增雨作用,与降水和森林的状况有很大关系。据前苏联研究,有了森林,一般年降水量可以增加1%~25%。据测定,在我国长白山林区、甘肃兴隆山、山西太岳山,森林可使降雨量增加2%~5%。在日本北海道冷杉、山毛榉等针阔混交的天然林中,4月份和7月份林内雨量分别增加11%和10%。在我国1990年春夏之交,内蒙古巴林右旗出现大旱。为缓解旱情,曾采用人工降雨的措施。然而,人工云不在本旗境内降雨,却漂浮到了森林植被比较好的邻旗。这一现象的出现,即与巴林右旗缺乏森林植被有关。

  降水可分为垂直降水和水平降水。绝大部分的观测资料都证明,森林具有增加水平降水的能力。对于森林能否增加垂直降水,还存在着争论。随着科学技术的发展,森林对降水的作用将会得到进一步的阐明。

  (3)森林影响水质。从森林流域中流出的水,含有各种化学成分。这是因为,降水经过森林流域时,可以将土壤和岩石风化物及生物遗体中的各种物质溶解,这样就增加了水的化学成分。另一方面,降水通过森林流域时,由于枯枝落叶和土壤腐殖质的作用,又可除去某些溶解成分,起到净化水的作用。人们常把山涧中的溪水作为饮用水,就是因为森林对水有着良好的净化作用。不同的乔木和灌木树种对流经森林地带的水质所起的作用不同。如果把来自无林地的水中的含沙量作为100%,那么流经松林带以后的水,含沙量能减少到20%,而流经榆树林的含沙量能够降低到15%。另外,降水还可以淋洗植物叶片中的物质。在英国发现,从林冠下收集到的雨水要比附近空旷地收集的雨水含有较多的钾、钠、钙、镁。

  森林对水的影响还表现为,森林能减少洪峰流量,使河流水量变化缓和而较为稳定,减少洪涝灾害的发生。但是,森林对洪水的消弱作用是有限的,不能过分夸大。




物种灭绝速度加快

  从生物进化的历史来看,物种灭绝是一种正常的现象。在30亿年的生命史中,不断地发生着物种的灭绝,也不断地有新物种的产生。更适于生存的新种取代了被淘汰的物种。在所有生存过的动植物种之中,可能有99%的物种已然灭绝了。一个物种如同共个体一样也有一定的寿命。据统计,鸟类种的平均寿命为200万年,哺乳类动物种为600万年,后者相当于地球生命史的1/500。

  物种灭绝固然是一种自然过程,但自从200万年前人类出现以来,就有意无意地加速了物种的灭绝,大约1850年工业革命开始以来尤其如此。据有关资料,1600年全世界哺乳动物有4226种,至1970年至少已灭绝了36种,另有120种濒于灭绝;1600年有鸟类8684种,至1970年至少灭绝了94种,还有187种濒于灭绝。近2000年来所灭绝的110种兽类和139种鸟类中,有1/3是近50年灭绝的,约1/3是上世纪灭绝的,其余约1/3是19世纪以前有历史记录的时期内绝迹的。

  近三百年来物种灭绝的速度急剧加快。可以预料,至本世纪末将有更多的物种从生物圈中消失。有一项估计认为届时灭绝的生物种数达到44──187.5万种。这将是一种极其严重的情况。尤其值得注意的是我们在不断听到关于物种灭绝报道的同时,却未曾听到历史时期有新种形成的报道。

  当着某一物种数量大大减少,并且减少的速率在加速时,生物学家就把这一物种家为濒危种。据国际自然与自然资源保护协会的统计,目前全世界属于濒危的动物达一千种以上,其中鸟类为359种,哺乳动物297种。濒危的植物种更远多于此数,估计为濒危动物种数的20倍以上,约为20,000至25,000种。如美国1975年濒危动物有109种,濒危植物达1750种,其中1000种在夏威夷。




滥伐森林的恶果

  森林是一种宝贵的自然资源。更重要的是,森林不仅具有维持生态平衡的功能,同时自身就是最丰富的陆地生态系统。森林可以调节气候和地下水、地表水的流量,防止暴雨和狂风对土壤的侵蚀,减少水土流失,还可以吸收大气中的二氧化碳,调节大气的组成并稳定温室气体的含量。森林还是生物多样化的宝库,是陆地野生动植物的大本营和最后避难所。此外,森林是最优美舒适的绿化环境,是令人心旷神怡的疗养地。森林的存在,为厌倦钢铁和水泥建筑的现代城市人提供了一方净土。在身心疲惫不堪的时候,他们可以回到大自然的怀抱,获得彻底的放松。因此,森林也是衡量人类生活质量的重要标志。

  地球上森林和林地覆盖的面积曾经有60亿公顷,约占整个地球陆地面积的45%(南极除外)。自从人类大规模砍伐以来,森林面积急剧下降。到80年代中期,森林只剩下约41亿公顷,减少了30%;加上灌木林地和森林休耕地,林地总面积也只有52亿公顷。农业社会和工业社会的发祥地都在温带,为了获得农田和燃料,人们曾大量砍伐森林,因此温带森林的破坏首当其冲;尤其是工业化初期,100多年内温带林减少了1/3。以后大部分工业化国家的森林面积逐步稳定下来,现在已开始回升。但与此同时,热带森林的破坏更加引人注目。本世纪以来热带森林的面积已经减少了约1/5,而且减少的速度还在加快:80年代初期平均每年减少1140万公顷,到80年代末已上升到每年减少1700万~2000万公顷。

  破坏热带森林的危害极大。在湿润地区,如果没有热带雨林的保护,暴风雨很快会将土壤冲刷一净,北回归线两侧的沙漠就是触目惊心的铁证。干旱地区更不用说,一旦失去森林对气候的调节作用和对土壤的保护作用,恐怕没有多少生物能够生存下来,沙漠化将是不可避免的结局。热带雨林在保护生物多样性方面的作用也是无法替代的。尽管热带雨林仅覆盖了陆地总面积的7%,人类已知的物种却有一半栖息在这里。所以,即使小面积地砍伐,也可能给全人类造成不可挽回的损失。在喜马拉雅山山坡上滥伐森林大大降低了渗水量和土壤水分保持能力,大雨期间迅猛的径流以及所造成的水土流失和河流冲积使得下游泛滥成灾。印度为恢复喜马拉雅山水域以南地区洪水造成的破坏,所花费用每年平均为2.5亿美元。菲律宾安布克劳水库由于滥伐森林造成淤积,已使该水电站的预计使用寿命缩短一半。著名的巴拿马运河也因为森林滥伐造成的淤积而使航运受到威胁。我国长江沿岸的部分地区,由于滥伐森林致使大量泥沙随雨水流入长江,长江正面临变成第二条黄河的危险。而且洞庭湖、鄱阳湖因围湖造田,湖面正日益缩小,调节长江水量的功能正日益降低,致使长江下游地区几乎年年在雨季遭受洪水危害 。

  与大气污染造成的温室效应和臭氧层破坏一样,滥伐森林带来的危害是长期的和全球性的。俗话说:"十年树木,百年树人",实际上,大多数森林的形成至少需要数百年以至更长的时间,许多地方的森林一旦被破坏就再也无法恢复。同时,森林在维持生态系统和调节水文气候方面的作用远远超出国界的范围。因此,与保护大气一样,保护森林也需要全球的联合行动。




森林的作用

  从科学的角度来看,森林指的是地球上那些长满了树的区域。这些区域给早期的人类生活提供了食物、燃料、木料、药材和其它生存物质。人类的文明有起源与森林密不可分,那时人类制造工具、房屋、城池、车轮、木船的所有原料都来自森林。森林还萌发了人类的美感,使人类做出了无数艺术创造。森林对人类生存的影响,虽然不像粮食和水那样,一旦缺少就会很快致命,但森林作为一种"调节剂",却在诸多方面影响着人类的生存环境,制约着人类的安危。

  一、森林是空气的净化物。随着工矿企业的迅猛发展和人类生活用矿物燃料的剧增,受污染的空气中混杂着一定含量的有害气体,威胁着人类,其中二氧化硫就是分布广、危害大的有害气体。凡生物都有吸收二氧化硫的本领,但吸收速度和能力是不同的。植物叶面积巨大,吸收二氧化硫要比其他物种大的多。据测定,森林种空气的二氧化硫要比空旷地少15-50%。若是在高温高湿的夏季,随着林木旺盛的生理活动功能,森林吸收二氧化硫的速度还会加快。相对湿度在85%以上,森林吸收二氧化硫的速度是相对湿度15%的5-10倍。

  二、森林有自然防疫作用。树木能分泌出杀伤力很强的杀菌素,杀死空气中的病菌和微生物,对人类有一定保健作用。有人曾对不同环境,立方米空气中含菌量作过测定:在人群流动的公园为1000个,街道闹市区为3-4万个,而在林区仅有55个。另外,树木分泌出的杀菌素数量也是相当可观的。例如,一公顷桧柏林每天能分泌出30公斤杀菌素,可杀死白喉、结核、痢疾等病菌。

  三、森林是天然制氧厂。氧气是人类维持生命的基本条件,人体每时每刻都要呼吸氧气,排出二氧化碳。一个健康的人三两天不吃不喝不会致命,而短暂的几分钟缺氧就会死亡,这是人所共知的常识。文献记载,一个人要生存,每天需要吸进0.8公斤氧气,排出0.9公斤二氧化碳。森林在生长过程中要吸收大量二氧化碳,放出氧气。据研究测定,树木每吸收44克的二氧化碳,就能排放出32克氧气;树木的叶子通过光合作用产生一克葡萄糖,就能消耗2500升空气中所含有的全部二氧化碳。照理论计算,森林每生长一立方米木材,可吸收大气中的二氧化碳约850公斤。若是树木生长旺季,一公顷的阔叶林,每天能吸收一吨二氧化碳,制造生产出750公斤氧气。资料介绍,10平方米的森林或25平方米的草地就能把一个人呼吸出的二氧化碳全部吸收,供给所需氧气。诚然,林木在夜间也有吸收氧气排出二氧化碳的特性,但因白天吸进二氧化碳量很大,差不多是夜晚的20倍,相比之下夜间的副作用就很小了。就全球来说,森林绿地每年为人类处理近千亿吨二氧化碳,为空气提供60%的净洁氧气,同时吸收大气中的悬浮颗粒物, 有极大的提高空气质量的能力;并能减少温室气体,减少热效应。

  四、森林是天然的消声器。噪声对人类的危害随着公元、交通运输业的发展越来越严重,特别是城镇尤为突出。据研究结果,噪声在50分贝以下,对人没有什么影响;当噪声达到70分贝,对人就会有明显危害;如果噪声超出90分贝,人就无法持久工作了。森林作为天然的消声器有着很好的防噪声效果。实验测得,公园或片林可降低噪声5-40分贝,比离声源同距离的空旷地自然衰减效果多5-25分贝;汽车高音喇叭在穿过40米宽的草坪、灌木、乔木组成的多层次林带,噪声可以消减10-20分贝,比空旷地的自然衰减效果多4-8分贝。城市街道上种树,也可消减噪声7-10分贝。要使消声有好的效果,在城里,最少要有宽6米(林冠)、高10米半的林带,林带不应离声源太远,一般以6-15米间为宜。

  五、森林对气候有调节作用。森林浓密的树冠在夏季能吸收和散射、反射掉一部分太阳辐射能,减少地面增温。冬季森林叶子虽大都凋零,但密集的枝干仍能削减吹过地面的风速,使空气流量减少,起到保温保湿作用。据测定,夏季森林里气温比城市空阔地低2-4℃,相对湿度则高15-25%,比柏油混凝土的水泥路面气温要低10-20℃。由于林木根系深入地下,源源不断的吸取深层土壤里的水分供树木蒸腾,使林正常形成雾气,增加了降水。通过分析对比,林区比无林区年降水量多10-30%。国外报导,要使森林发挥对自然环境的保护作用,其绿化覆盖率要占总面积的25%以上。

  六、森林改变低空气流,有防止风沙和减轻洪灾、涵养水源、保持水土的作用。出于森林树干、枝叶的阻挡和摩擦消耗,进入林区风速会明显减弱。据资料介绍,夏季浓密树冠可减弱风速,最多可减少50%。风在入林前200米以外,风速变化不大;过林之后,大约要经过500-1000米才能恢复过林前的速度。人类便利用森林的这一功能造林治沙。

  森林地表枯枝落叶腐烂层不断增多,形成较厚的腐质层,就像一块巨大的吸收雨水的海绵,具有很强的吸水、延缓径流、削弱洪峰的功能。另外,树冠对雨水有截流作用,能减少雨水对地面的冲击力,保持水土。据计算,林冠能阻载10-20%的降水,其中大部分蒸发到大气中,余下的降落到地面或沿树干渗透到土壤中成为地下水,所以一片森林就是一座水库。森林植被的根系能紧紧固定土壤,能使土地免受雨水冲刷,制止水土流失,防止土地荒漠化。

  七、森林有除尘和对污水的过滤作用。工业发展、排放的烟灰、粉尘、废气严重污染着空气,威胁人类健康。高大树木叶片上的褶皱、茸毛及从气孔中分泌出的粘性油脂、汁浆能粘截到大量微尘,有明显阻挡、过滤和吸附作用。据资料记载,每平方米的云杉,每天可吸滞粉尘8.14克,松林为9.86克,榆树林为3.39克。一般说,林区大气中飘尘浓度比非森林地区低10-25%。另外,森林对污水净化能力也极强,据国外研究介绍,污水穿过40米左右的林地,水中细菌含量大致可减少一半,而后随着流经林地距离的增大,污水中的细菌数量最多时可减至90%以上。

  八、 森林是多种动物的栖息地,也是多类植物的生长地,是地球生物繁衍最为活跃的区域。所以森林保护着生物多样性资源;而且无论是在都市周边还是在远郊,森林都是价值极高的自然景观资源。

  由于人们对森林的木材资源的大量消耗,地球上的森林面积在逐年变小,这引起了多方面的环境问题,例如:干旱少雨、气候变暖、动植物资源减少、水土流失、沙尘暴和空气污染加重等。因此,森林对环境和生态的价值远远高出了它提供木材的价值。
因此,植树造林,扩大森林面积,增加森林资源,是关系到经济效益、社会效益、环境效益及人类能否生存的大事。




水与森林的关系

  (一)水对森林的影响

  水在自然界中,有气体、液体和固体三种形态。其中,液态降水是最为常见的形式。降水量的多少及其分布情况,影响着森林植物的生长和分布。

  (1)水对森林植物的影响。

  森林植物的每一阶段生活史几乎都需要水。首先,水是构成植物体的无机成分之一。从生活细胞中的原生质到林木的种子,都含有不同数量的水分。其次,林木的一切生命活动,都必须在有水的条件下进行。林木的光合作用、有机物的水解作用、根系养分的吸收以及养分在林木体内的运转和利用,都离不开水分。另外,林木组织器官形状的保持以及功能的发挥、植物体温度的稳定,也都需要有水参加。

  与森林植物最直接的是土壤水分。在自然界中,水分在时空上的变化是极为明显且剧烈的。根据植物对水分的适应性,可把植物分为水生植物、中生植物和旱生植物。水生植物可以生长在水分较多的土壤中以及空气湿度较大的环境中;旱生植物可以长期忍受干旱条件下的水分不足,在土壤水分张力为4000kPa的条件下仍能生长;中生植物是介于水生植物和旱生植物之间的过渡类型,大部分森林植物都属于这一生态类型。但是,任何森林植物对水分条件的适应性都有一定的限度。当土壤水分不足时,植物体的高生长、直径生长、繁殖及幼苗的成活,都会受到严重的影响,严重时会出现萎蔫甚至死亡。当土壤水分过多时,由于土壤空气中O2含量下降,会导致植物根系生长衰退,植物难以生存。另外,水的质量也影响到森林植物的生存和发展。自美国1936年第一次记录到酸雨以来,酸沉降现象已在世界许多地方发生,造成了严重的生态危机。目前,酸沉降的影响尤以对森林的危害最引人注目。酸雨会降低森林生长量、果实和种子质量,会使森林衰亡。酸沉降的间接影响表现在对土壤的酸化上。土壤酸化后,直接影响根系对土壤营养元素的吸收。

  (2)水对森林分布的影响。

  森林依赖于水分而存在和发展,森林的分布同降水的联系非常密切。关于植被与气候关系,常用的指标是P/E(称吸湿度,即年平均降水量与潜在蒸发量之比)和K(称干燥度,即大于10℃的活动积温与同期降水量r之比)。在美国境内,P/E值大于100的区域,生长着各种森林;P/E值在60左右的区域,分布高草或矮草草原;P/E值小于20的区域,出现荒漠。根据K值(K=0.16∑≥10℃/r,即10℃以上的活动积温与同期降水量之比,乘以系数0.16)的大小,我国由东南向西北分为湿润、半干旱和干旱气候区域,相应出现的三个植被类型为森林、草原和荒漠(表1-8)。


表1-8 我国的干燥度(K),湿润、干旱区域的划分与植被类型的关系(盛承禹等)

  (二)森林对水的影响

  (1)森林具有涵养水源的作用。

  哪里有森林,哪里就有水。据日本科学家研究,3333hm2森林的蓄水能力,相当于蓄水(100×104)m3的水库。因此,森林有"绿色水库"之称。森林和水的关系十分密切,许多河流都发源于高山密林之中。例如:松花江、牡丹江发源于长白山林区;闽江发源于武夷山林区;山西省的汾河发源于管涔林区;文峪河发源于关帝山林区。

  森林之所以能涵养水源,是因为林冠可以截留相当数量的降水(15%~40%),而且还可以阻止雨滴直接冲击土壤;林下的枯枝落叶层能阻止地表径流,使大量水分(40%~80%)渗入地下,把地表径流减小到最小程度;森林土壤中丰富的腐殖质,具有相当高的持水能力。另外,森林土壤疏松,孔隙多,可促进降雨向土层渗透,提高森林土壤吸收降雨的能力。根据调查,25年生的天然林,每小时可以吸收降雨量150mm;草地每小时吸收降雨量10mm左右;裸露地每小时吸收降雨还不到5mm。林地的降水,25%被林冠截留或蒸发,35%变为地下水徐徐补充为河道水。在荒废的裸露地,约有5%的降雨变为地表水很快流走,40%暂时保留或蒸发,贮存到土壤中用于补充水源的水仅占5%。林地涵养水源的能力为裸露地的7倍。

  (2)森林可以少量增加降水量。森林的增雨作用,与降水和森林的状况有很大关系。据前苏联研究,有了森林,一般年降水量可以增加1%~25%。据测定,在我国长白山林区、甘肃兴隆山、山西太岳山,森林可使降雨量增加2%~5%。在日本北海道冷杉、山毛榉等针阔混交的天然林中,4月份和7月份林内雨量分别增加11%和10%。在我国1990年春夏之交,内蒙古巴林右旗出现大旱。为缓解旱情,曾采用人工降雨的措施。然而,人工云不在本旗境内降雨,却漂浮到了森林植被比较好的邻旗。这一现象的出现,即与巴林右旗缺乏森林植被有关。

  降水可分为垂直降水和水平降水。绝大部分的观测资料都证明,森林具有增加水平降水的能力。对于森林能否增加垂直降水,还存在着争论。随着科学技术的发展,森林对降水的作用将会得到进一步的阐明。

  (3)森林影响水质。从森林流域中流出的水,含有各种化学成分。这是因为,降水经过森林流域时,可以将土壤和岩石风化物及生物遗体中的各种物质溶解,这样就增加了水的化学成分。另一方面,降水通过森林流域时,由于枯枝落叶和土壤腐殖质的作用,又可除去某些溶解成分,起到净化水的作用。人们常把山涧中的溪水作为饮用水,就是因为森林对水有着良好的净化作用。不同的乔木和灌木树种对流经森林地带的水质所起的作用不同。如果把来自无林地的水中的含沙量作为100%,那么流经松林带以后的水,含沙量能减少到20%,而流经榆树林的含沙量能够降低到15%。另外,降水还可以淋洗植物叶片中的物质。在英国发现,从林冠下收集到的雨水要比附近空旷地收集的雨水含有较多的钾、钠、钙、镁。

  森林对水的影响还表现为,森林能减少洪峰流量,使河流水量变化缓和而较为稳定,减少洪涝灾害的发生。但是,森林对洪水的消弱作用是有限的,不能过分夸大。




物种灭绝速度加快

  从生物进化的历史来看,物种灭绝是一种正常的现象。在30亿年的生命史中,不断地发生着物种的灭绝,也不断地有新物种的产生。更适于生存的新种取代了被淘汰的物种。在所有生存过的动植物种之中,可能有99%的物种已然灭绝了。一个物种如同共个体一样也有一定的寿命。据统计,鸟类种的平均寿命为200万年,哺乳类动物种为600万年,后者相当于地球生命史的1/500。

  物种灭绝固然是一种自然过程,但自从200万年前人类出现以来,就有意无意地加速了物种的灭绝,大约1850年工业革命开始以来尤其如此。据有关资料,1600年全世界哺乳动物有4226种,至1970年至少已灭绝了36种,另有120种濒于灭绝;1600年有鸟类8684种,至1970年至少灭绝了94种,还有187种濒于灭绝。近2000年来所灭绝的110种兽类和139种鸟类中,有1/3是近50年灭绝的,约1/3是上世纪灭绝的,其余约1/3是19世纪以前有历史记录的时期内绝迹的。

  近三百年来物种灭绝的速度急剧加快。可以预料,至本世纪末将有更多的物种从生物圈中消失。有一项估计认为届时灭绝的生物种数达到44──187.5万种。这将是一种极其严重的情况。尤其值得注意的是我们在不断听到关于物种灭绝报道的同时,却未曾听到历史时期有新种形成的报道。

  当着某一物种数量大大减少,并且减少的速率在加速时,生物学家就把这一物种家为濒危种。据国际自然与自然资源保护协会的统计,目前全世界属于濒危的动物达一千种以上,其中鸟类为359种,哺乳动物297种。濒危的植物种更远多于此数,估计为濒危动物种数的20倍以上,约为20,000至25,000种。如美国1975年濒危动物有109种,濒危植物达1750种,其中1000种在夏威夷。



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