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森林生態(tài)學(xué)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-09-16

森林生態(tài)學(xué)是研究森林生物之間及其與森林環(huán)境之間相互作用和相互依存關(guān)系的學(xué)科,它是生態(tài)學(xué)的一個(gè)重要分支。
森林生態(tài)學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括森林環(huán)境(氣候、水文、土壤和生物因子)、森林生物群落(植物、動(dòng)物和微生物)和森林生態(tài)系統(tǒng)。其目的是闡明森林的結(jié)構(gòu)、功能及其調(diào)節(jié)、控制的原理,為不斷擴(kuò)大森林資源、提高其生物產(chǎn)量,充分發(fā)揮森林的多種效能和維護(hù)自然界的生態(tài)平衡提供理論基礎(chǔ)。

從19世紀(jì)60年代生態(tài)學(xué)的概念逐漸被廣泛地應(yīng)用于植物學(xué)后,生態(tài)學(xué)在其發(fā)展的同時(shí)也促進(jìn)了森林生態(tài)學(xué)的發(fā)展。另一方面,林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐和林業(yè)的教育,科學(xué)研究,又促進(jìn)了森林生態(tài)學(xué)知識(shí)的積累和應(yīng)用。
森林生態(tài)學(xué)的內(nèi)容最初包括在造林學(xué)和林業(yè)概論中,如德國加伊爾的《造林學(xué)》和施利希的《林業(yè)手冊(cè)》等都是如此。20世紀(jì)初,森林生態(tài)學(xué)成為造林學(xué)或森林學(xué)的主要部分,如德國邁爾《造林學(xué)》中的自然法則基礎(chǔ)、日本本多靜六《造林學(xué)》的前論和俄國莫羅佐夫所著的《森林學(xué)》等。
20年代以后森林生態(tài)學(xué)逐漸形成不同名稱的獨(dú)立學(xué)科,如日本鏑木德二的《森林立地學(xué)》、美國涂邁的《造林學(xué)基礎(chǔ)》、日本河田杰的《森林生態(tài)學(xué)》和美國斯珀?duì)柕摹渡鷳B(tài)學(xué)》等。

在中國,20世紀(jì)初期森林生態(tài)學(xué)的內(nèi)容也在《林學(xué)概論》和《造林學(xué)》中講授,20年代以后逐漸發(fā)展成《造林學(xué)》前論、《森林立地學(xué)》、《造林學(xué)原理》、《林學(xué)原理》或《森林生態(tài)學(xué)》等不同名稱的獨(dú)立課程。
60年代在系統(tǒng)論引入生態(tài)學(xué)后,又產(chǎn)生了“森林生態(tài)系統(tǒng)”理論,并在計(jì)算數(shù)學(xué)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的推動(dòng)下,又于80年代進(jìn)一步發(fā)展了“森林生態(tài)系統(tǒng)工程”理論。現(xiàn)在,森林生態(tài)學(xué)已逐漸形成一門獨(dú)立而較完整的學(xué)科。
森林生態(tài)學(xué)因研究重點(diǎn)和范圍不同,可分為幾個(gè)較小的分支:
樹木生態(tài)學(xué)(森林個(gè)體生態(tài)學(xué))主要研究樹種的生態(tài)學(xué)特性、適應(yīng)能力(抗性)、生長發(fā)育規(guī)律、形態(tài)解剖特征及其與環(huán)境條件關(guān)系。
森林種群生態(tài)學(xué)主要研究森林生物(主要是樹木)的種群結(jié)構(gòu)(年齡、數(shù)量、大小)、發(fā)生、發(fā)展、分布規(guī)律(格局)季節(jié)變化、環(huán)境條件、繁殖更新和消長動(dòng)能等。

森林群落生態(tài)學(xué)。主要研究森林的地理分布、區(qū)系組成、結(jié)構(gòu)特征、類型劃分、生境變化、發(fā)展演替以及開發(fā)利用等。
森林生態(tài)系統(tǒng)學(xué)是系統(tǒng)論和生態(tài)學(xué)的結(jié)合。把森林看作是一個(gè)巨大的生態(tài)系統(tǒng),研究其中各個(gè)系統(tǒng)的組成捧序、整體結(jié)構(gòu)、發(fā)展演替、動(dòng)態(tài)變化、物能流動(dòng)信息傳遞規(guī)律和系統(tǒng)的潛在生產(chǎn)力。通過計(jì)算模擬,提出最優(yōu)結(jié)構(gòu)和高效功能的模型,以期充分發(fā)揮森林生態(tài)系統(tǒng)的最大經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。
生態(tài)學(xué)的研究長期處于定性描述階段,對(duì)群落結(jié)構(gòu)、類型劃分和地理分布都采用靜態(tài)描述;對(duì)群落的演替變化,如群落的建立、發(fā)育、成熟、消失規(guī)律,加速、延緩或改變自然演替的途徑等則采用動(dòng)態(tài)描述。
20世紀(jì)60年代以來,森林生態(tài)學(xué)的研究,除借助于傳統(tǒng)的生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等方法及其最新成就外,還借助于氣象學(xué)、水文學(xué)的知識(shí),以及系統(tǒng)工程和電子計(jì)算機(jī)等手段。尤其是70年代以來,由于運(yùn)用現(xiàn)代控制理論對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分析,使之?dāng)?shù)量化和模型化,森林生態(tài)學(xué)的研究進(jìn)入了定量階段。
精敏測(cè)算儀器,如自記紅外線氣體分析儀、自記分光光度計(jì)、氧彈或熱量計(jì),以及放射性同位素等的應(yīng)用,也為定量研究提供了更好的條件;林業(yè)遙感技術(shù)的應(yīng)用,使森林生態(tài)學(xué)的研究又有了新的發(fā)展;熱力學(xué)熵變理論和信息論現(xiàn)已被用來解釋生物體的生長發(fā)育、種群消長、生態(tài)系統(tǒng)的有序性和能量耗散規(guī)律;系統(tǒng)工程則用于森林以及農(nóng)業(yè)、草原、水域等生態(tài)系統(tǒng)的綜合控制和管理,以求實(shí)現(xiàn)其最優(yōu)結(jié)構(gòu)和高效功能。
近年提出的生態(tài)界面系統(tǒng)的理論和方法,是從存在于生物與環(huán)境間的界面層的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能和作用,直接探索生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,又使生態(tài)學(xué)關(guān)于生物與環(huán)境之間因果關(guān)系的傳統(tǒng)概念和研究方法有了改變。
當(dāng)前世界上的重大社會(huì)問題,諸如能源、環(huán)境、資源利用等都與森林密切相關(guān),都涉及森林生態(tài)學(xué)問題。因此,應(yīng)用現(xiàn)代自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的有關(guān)理論、方法和手段,研究樹種特性、種群消長、種間關(guān)系、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、物能流動(dòng)、信息傳遞等運(yùn)動(dòng)規(guī)律,建立更符合實(shí)際的系統(tǒng)模型,以求準(zhǔn)確預(yù)測(cè)系統(tǒng)的變化,提出最佳人工生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和經(jīng)營方案,并發(fā)展邊緣分支學(xué)科,已成為森林生態(tài)學(xué)面臨的緊迫任務(wù)。

 

 
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