森林对生态环境保护的意义.docx
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森林对生态环境保护的意义
森林对生态环境保护的意义
潘秀才,生态学
（琼州学院，生物科学与技术学院，海南三亚572022）
摘要：
本文主要探讨我国目前生态环境保护与森林资源现状之间的关系，简述了森林对解决生态环境问题发挥的重大作用，并根据我国目前森林资源短缺和环境形势严峻的现状提出了相关的改良措施。
关键词：
森林空气净化生态环境物种多样性水土流失土地沙漠化
0引言
随着经济和科学技术飞速发展和世界经济的迅速增长，人与自然环境关系面临着新的问题，使人类“征服”自然的足迹踏遍全球，人类的活动正在改变地球的生态系统，环境问题也逐渐从地区性问题发展成波及世界各国的全球性问题，出现了一系列引起国际社会关注的热点问题。
全球环境问题包括：
气候变化、臭氧层破坏、森林破坏与生物多样性的减少、大气污染及酸雨污染、土地荒漠化、水污染与海洋污染、有毒化学品污染和有害废物越境转移等。
在治理环境污染等这方面问题，森林发挥的作用是无可比拟的。
森林是地球之肺，是自然界的绿色宝库，是生态平衡的支柱，它具有重大作用：
1涵养水源，阻止水土流失；2调节气候，大面积森林可改变空气流通情况；3防风、防沙，茂密森林的巨大树冠和树身能阻挡大风，降低风速；4消除污染，净化环境；5保护物种，防止洪水泛滥等等。
森林对生态环境保护作用是巨大的，但目前我国森林保护形式严峻。
我国是少林国家，森林覆盖率列世界第111位，人均拥有森林面积和储蓄量分别列119位和160位之后。
由于毁林开荒、乱砍滥伐、火灾、自然灾害等原因，我国每年有44万公顷有林地转为非林地，约165万公顷有林地转变为无林地、灌林地和疏林地。
为此，在利用森林这个保防绿色工具保护生态环境时，也要注重对森林的呵护。
1、森林发挥的作用
1.1森林对大气污染的净化功能
1.1.1大气污染
人口的迅速增长，燃烧大量的煤、油、天然气以及工业生产等过程中向大气中排放了大量的污染物质，造成了区域性的或局部性亦或全球性的大气污染，对人类的生活、工作、健康、精神状态、设备财产以及生态环境等都产生不利的影响。
目前大气污染主要是包括温室效应、臭氧层空洞以及酸雨等。
按我国环境标准环境政法规中规定的其污染物可以分成2种：
为履行国际公约而确定的污染物主要有二氧化碳、氟氯烃；全国性的大气污染物主要有烟尘、工业粉尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和光化学氧化剂等，我国大气环境的主要污染物是烟尘和SO2。
对于大气污染这一问题，森林可以通过吸收有毒气体和颗粒来减轻污染。
1.1.2森林净化作用
森林主要是通过吸收同化、吸附阻滞等形式对大气污染进行净化。
森林有多方面净化空气的功能。
首先它保持了大气中氧和二氧化碳（CO2）平衡．森林是氧气的主要制造者和二氧化碳的消耗者，它使得由于工业发展和人口增加造成大气中二氧化碳的浓度增加得到平衡。
森林的C量是农田的20—100倍，森林少是造成全球温室效应的原因之一，占1/3—1/2的比重。
如果停止全球性大毁林，每年可减少向大气释放CO2亿t，造1公顷森林每年估计可吸收15tCO2。
其次，森林可以降低大气中有害气体的浓度。
它不仅能阻挡、过滤和吸收有害气体，并且是全球最大的有机S贮库。
我国资料也表明，陕西铜川市植被净化空气的SO2约每年556.7g，粉尘1601.7t，从而导致了酸雨的产生；再次，减少空气中放射性物质。
森林能阻挡、过滤、吸收放射性物质；第四，减少空气中的灰尘，森林能阻挡、过滤和吸附空气中的灰尘，还能固定地面上的尘土；第五，减少空气中的细菌。
树木可以分泌挥发性物质，有杀菌和抑制细菌的作用。
六，维持全球N的平衡。
氮是重要的生命基本物质，地球N循环中，森林为主体的陆地生物N储库为10×1015克，每年吸收土壤N的通量为2.5×1015克，这个通量在全球N平衡中起很大的作用。
通过对森林公园和城区的空气质量调查，我们得出一些相关数据如下表一所示：
表一森林公园和城区的空气质量统计表
2003年三水区大气常规原始数据表
月
日
测点名称
二氧化硫
二氧化氮
可吸入颗粒物MP10
空气污染指数
主要污染物
气温
（0C）
气压
（hpa）
3
10
城区
0.047
0.050
0.053
52
PM10
19.4
1016.3
3
11
城区
0.058
0.043
0.090
70
PM10
22.0
1012.9
3
12
城区
0.073
0.066
0.093
72
PM10
23.0
1013.4
3
13
城区
0.109
0.051
0.099
80
SO2
23.4
1008.6
3
14
城区
0.105
0.050
0.098
78
SO2
23.4
1008.4
3
15
城区
0.081
0.047
0.080
70
PM10
24.1
1006.7
3
16
城区
0.040
0.033
0.087
69
PM10
23.1
1006.4
3
10
森林公园
0.005
0.003
0.043
43
19.4
1016.3
3
11
森林公园
0.003
0.004
0.045
45
22.0
1012.9
3
12
森林公园
0.006
0.001
0.042
42
23.0
1013.4
3
13
森林公园
0.01
0.033
0.051
51
PM10
23.4
1008.6
3
14
森林公园
0.006
0.020
0.046
46
23.4
1008.4
3
15
森林公园
0.001
0.004
0.037
37
24.1
1006.7
3
16
森林公园
0.017
0.004
0.040
40
23.1
1006.4
6
1
城区
0.033
0.050
0.072
61
PM10
30.6
1000.6
6
2
城区
0.036
0.038
0.053
52
PM10
30.3
999.8
6
3
城区
0.053
0.063
0.066
58
PM10
27.8
1001.3
6
4
城区
0.057
0.063
0.060
55
PM10
29.5
1001.7
6
5
城区
0.044
0.070
0.059
55
PM10
30.6
1001.8
6
6
城区
0.058
0.073
0.057
54
PM10
31.0
1001.2
6
7
城区
0.043
0.047
0.047
47
31.5
1000.8
6
1
森林公园
0.022
0.017
0.033
33
30.6
1000.6
6
2
森林公园
0.042
0.028
0.047
47
30.3
999.8
6
3
森林公园
0.016
0.015
0.035
35
27.8
1001.3
6
4
森林公园
0.025
0.020
0.044
44
29.5
1001.7
6
5
森林公园
0.049
0.021
0.044
44
30.6
1001.8
6
6
森林公园
0.040
0.005
0.042
42
31.0
1001.2
6
7
森林公园
0.026
0.020
0.028
28
31.5
1000.8
9
8
城区
0.010
0.023
0.081
66
PM10
29.7
1001.5
9
9
城区
0.011
0.018
0.060
55
PM10
27.4
1003.6
9
10
城区
0.014
0.015
0.080
65
PM10
31.1
1002.8
9
11
城区
0.006
0.017
0.075
63
PM10
32.1
1001.0
9
12
城区
0.006
0.016
0.032
32
27.4
1002.0
9
13
城区
0.017
0.037
0.048
48
26.5
1005.3
9
14
城区
0.034
0.042
0.080
65
PM10
26.5
1004.3
9
8
森林公园
0.033
0.030
0.043
43
29.7
1001.5
9
9
森林公园
0.034
0.038
0.043
43
27.4
1003.6
9
10
森林公园
0.008
0.006
0.035
35
31.1
1002.8
9
11
森林公园
0.014
0.004
0.038
38
32.1
1001.0
9
12
森林公园
0.003
0.002
0.018
18
27.4
1002.0
9
13
森林公园
0.012
0.006
0.022
22
26.5
1005.3
9
14
森林公园
0.021
0.009
0.048
48
26.5
1004.3
12
12
城区
0.007
0.009
0.050
54
PM10
10.5
1023.4
12
13
城区
0.010
0.015
0.048
48
12.4
1025.9
12
14
城区
0.015
0.018
0.070
60
PM10
15.1
1024.6
12
15
城区
0.020
0.022
0.086
68
PM10
15.5
1021.4
12
16
城区
0.030
0.032
0.110
80
PM10
19.3
1019.4
12
17
城区
0.027
0.035
0.141
96
PM10
21.4
1017.0
12
18
城区
0.033
0.027
0.137
94
PM10
22.1
1014.4
12
12
森林公园
0.014
0.011
0.033
33
10.5
1023.4
12
13
森林公园
0.006
0.009
0.031
31
12.4
1025.9
12
14
森林公园
0.011
0.009
0.040
40
15.1
1024.6
12
15
森林公园
0.011
0.010
0.042
42
15.5
1021.4
12
16
森林公园
0.007
0.010
0.036
36
19.3
1019.4
12
17
森林公园
0.010
0.020
0.051
51
PM10
21.4
1017.0
12
18
森林公园
0.008
0.017
0.050
50
22.1
1014.4
从一年来的统计数据看，森林公园的二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物的指数都低于平均指数，而城区的三项指数几乎都在平均指数之上。
三水区的空气污染物主要是可吸入颗粒物，而森林公园的空气污染指数比城区的要低，空气质量明显比城区的好。
这表明了森林对空气的净化作用是巨大的。
1.2森林对水土流失和土地荒漠化的防治作用
1.2.1水土流失和土地荒漠化
由于森林大量被砍伐，大量林地转化为耕地，随后又被弃耕，土壤蚀普遍严重。
因地使用过度，地力衰退，盐渍化加重或受严重污染，全球平均每年有5.0×106公顷的农地不能再继续生产粮食。
全球沙漠化在扩大，每年以5.0×104—7.0×104平方公里的惊人速度在扩展。
全球荒漠化危害的土地面积约占世界土地的1/4，涉及全球人口的1/6。
我国是一个自然灾害频繁而又严重的国家之一，每年都有一些地区遭受自然灾害的影响，这与森林的破坏有一定的联系。
如暴雨洪涝沙尘暴地震台风以及泥石流等等。
在重大的自然灾害中，尤以洪涝和干旱为甚，且分布区域很广有45％的国土属于干旱或半干旱地区。
1949年以来，干旱的受灾面积占总受灾面积的60%--70%，每年减产粮食1010Kg以上。
地震和暴雨的频繁发生又导致了泥石流和山地滑坡等，都加速了土地荒漠化的速度，给人类造成了严重的危害。
1.2.2森林的防治作用
森林植被通过对水分循环与过程的生物调控成为控制水土流失的关键因素。
森林具有明显的涵养水源和保持水土作用，主要表现在以下几个方面：
（1）林冠对降水的截留作用。
森林覆盖层使大地免受雨水的直接冲击。
首先，林冠对降水起着重要的截留作用。
林冠截留是指大气降水到达林冠层时，由于茂密的林冠层阻拦雨水直接滴落在地表层，一小部分雨水被树木的枝叶截拦，附着于枝叶的表面，然后慢慢地蒸发回大气中。
林冠截留降水的作用，就是截留一部分降雨量以及减弱雨水对地表土层的直接冲击力。
根据国内外研究表明，林冠层能够截留降水的10％～30％，而后又蒸发到大气中去，增加了大气湿度。
50％～80％的降水透过林冠缓慢渗入林地补充了地下径流，而且最大限度地减少了地表径流，从而保持了水土。
（2）树木枯枝落叶层在森林水文中的作用。
林地枯枝落叶层是由落下的茎叶、枝条、果实、树皮和植物残体所形成。
透过林冠降落到林内的雨水首先为林地内的枯枝落叶层所承受，而枯落物吸收了下落雨水的冲击力，防止了对下面土壤的溅蚀作用。
枯枝落叶层像绒毯一样，不但能防止土壤的强烈冻结，改善土壤温度，减少蒸发，而且起着海绵和过滤器的作用，吸收、减缓地表径流，保持水土，防止土壤冲刷。
可见，枯枝落叶层具有十分重要的水文意义。
具体地表现在：
①防止雨滴击溅土壤，维持其结构性和抗蚀力。
②拦蓄和渗透降水，减少地表径流。
③分散、滞缓地表径流，起到调节河川径流和削弱洪峰的作用。
④过滤地表径流，避免土沙流入河川和水库。
据观测资料，天目山各类森林枯落物存量为16.4t/hm2，有效持水量为39.6t/hm2，其超越饱和持水量的水分，可渗入土壤中去，很少产生地表径流。
（3）森林使土壤渗透性增强。
森林土壤的渗透性强。
土壤团粒结构的形成、植物根系的穿透作用和土壤动物的活动，使森林土壤渗透性很强。
森林土壤渗透性一般都在200mm/h（日本北海道试验的林地终期渗透强度为414mm/h；四川林业科学研究院观测结果，林下土壤渗水速度为300mm/h），比世界上最强的降雨60mm/h还要大的多，再加上森林土壤中能吸收50～250mm的降水，因此，森林的地表一般不出现地表径流，土壤流失量极少。
（4）水土保持林根系固土作用。
各种植物都有固持土壤的作用，但以林木为最好。
乔灌木树种依靠其深长的垂直根系，以及放射型扩展的水平根、斜根、心状根，能以相当大的幅度和深度固持土体。
加之树与树之间的根系纵横交错，构成了地下“钢筋”，固土作用将更加增大。
此外，利用深根性树种和浅根性树种组成的乔灌木混交的异龄林根系呈多层分布的特点，促使土壤和母质层之间为过渡状态，从而减轻了土壤滑落面的形成，为减轻重力侵蚀及石洪、泥石流的危害创造了条件。
（5）森林还可以防风固沙的作用。
农田防护林具有明显的降低风速的作用。
据河北深县屯后村观测，防护林内风速降低平均在40％左右。
通过这几方面的作用，森林减少地表径流，使之转为地下径流，防止了水土流失。
同时它起到了蓄存降水、补充河水和地下水的作用，具有明显的涵养水源作用，提高了水资源的有效性。
且它的防风固沙在防治土地荒漠化方面也有一定的作用
1.3森林可保护物种多样性，维持生态平衡
1.3.1物种多样性
物种多样性是生物多样性的中心，是生物多样性最主要的结构和功能单位，是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。
随着演替的进展,森林群落的物种多样性指数和森林覆盖度有着密切的关系。
森林群落覆盖度增加，使群落里的生境条件变得温和，有利于物种的增加。
物种的增加又使群落里物种间竞争更加激烈，物种间负联结对数增加等等。
1.3.2森林的生物多样性保护价值
中国森林生态系统定位研究网络长期监测表明，我国森林生态系统具有强大的生物多样性保护价值，为数以万计的植物和动物提供了生存和繁衍场所。
在各类生态系统中，森林生态系统拥有的生物多样性较高。
尤其是热带雨林，虽然仅覆盖地球陆地表面的7%，但其包含的生物种类却占全球已知物种50%--70%。
另外还有大量的物种，尤其是昆虫还未被分类，大部分已知物种也还未进行充分的认识，其生物学、生态学、食用或药用以及其他潜在的有益特性从科学的角度仍然未知。
由于全球森林减少，致使动植物物种生存的空间、生活栖息与繁衍的环境遭受破坏而面临濒危或灭绝。
据科学家预测，按照每年砍伐1700万公顷森林的速度，在今后30年内，物种极其丰富的热带雨林可能要毁在当代人手里，5％～10％的热带雨林物种可能面临灭绝。
对于需要几十万年甚至几百万年才能孕育出来的物种在短时间内遭到灭绝，损失难以估计。
据调查显示，我国物种多样性现状和特有物种现状分别如下表二、表三所示：
表二我国物种多样性现状
类群
中国已知种数占世界已知种数的百分比
哺乳动物
鸟类
爬行类
两栖类
鱼类
昆虫类
高等植物
真菌
细菌
病毒
藻类
49911.9
118613.2
3765.9
2797.4
280413.1
340004.5*
3000010.5
800011.6
50016.7
4008.0
500012.5
注：
据世界已鉴定记录的751000种昆虫数目计算（Primack1993）
表三我国特有物种现状
门类名称
中国已知种（或属）数特有种（或属）数百分比
哺乳动物
鸟类
爬行动物
两栖动物
鱼类
苔藓植物
蕨类植物
裸子植物
被子植物
499种73种14.6
1186种93种8.3
376种26种6.9
279种30种10.8
2804种440种15.7
494属8属1.6
224属5属2.2
32属8属25.0
3116属235属*7.5
注：
*其中双子叶植物特有属204属，单子叶植物特有属31属
1.4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。
1.5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。
2、措施
据我国生态环境现状以及保护森林具有的重大意义，更好地利用森林这个绿色宝库来维护生态平衡，我提出了以下几点措施：
（1）控制人口增长，普及环保知识的教育；
（2）严禁乱砍滥伐森林，实行退耕还林，建立良性循环的农业生态系统，植树造林，严格处理工业“三废”以及生活垃圾；
（3）控制人口增长，建立生态型的文明社区和人居环境；
（4）研究开发能代替化石燃料的新能源；
（5）为市民免费发放小树苗,全民参与森林建设；
（6）科学地量化并不断监测生物多样性的保护价值，引导人们重视森林之外的生物多样性保护的更大价值，促使人们更加重视森林的多种功能和自我调控能力，协调森林经营与人类的多种关系；
（7）加强森林生物多样性保护功能的监测与评估，可以有针对性地探讨和解决森林经营中存在的一些问题，对维护森林生态系统的健康和生物多样性有重要作用；
（8）建立、健全保护生态环境的法律、法规，要把生态环境资源的增值和损耗列为考核各级政府及其领导人工作优劣的指标，严肃法律，严格纪律，奖罚分明；
（9）积极创建生态示范区,如森林生态旅游区等；
（10）治理环境污染、维持生态平衡必须遵循自然规律等。
参考文献:
[1]王绍笳，刘颖，陈海堰.环境保护与现代生活【M】.北京，化学工业出版社，2009.4.
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