林业生态工程教案.docx

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林业生态工程教案

林业生态工程学教案

授课时间2011-2012第一学期教案编写时间2011年

课程名称

林业生态工程学

总学时：

32学时

理论：

32学时

实验：

0学时

实习：

0周

课程性质

必修课（）选修课（√）

理论课（√）实验课（）

任课教师

魏丽萍

授课对象

08林学本上课时间：

周二、周四

教材和主要考资料

1.王百田等编著。

林业生态工程学.中国林业出版社，2010

2.王礼先等编著.林业生态工程学.中国林业出版社，2000

3.钦佩,安树青,颜京松编著.生态工程学.南京大学出版社，1998

4.沈国舫等编著.林业生态工程技术.中国林业出版社。

课程的

性质、地位和任务

林业生态工程学是以社会—经济—自然复合生态系统为对象，应用生态系统中物种共生、物质循环再生、以及结构和功能协调等原则，结合系统工程最优化方法，以整体调控为手段，以人与自然协调关系为基础、高效和谐为方向、时空结合为主线，为人类社会及其自然环境双方受益和资源环境可持续发展而设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系，是应用生态学的热点分支学科之一。

林业生态工程学是林学研究生的一门专业选修课，先修课程主要有植物学、生态学、景观生态学、计算机基础等。

林业生态工程学是水土保持专业的一门重要的专业课。

其目的与任务是：

使学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习，获得林业生态工程学最必需的基本理论基本知识，掌握林业生态工程规划、设计、营造及管理的基本技能，为将来从事水土保持、林业及相关事业打下坚实的基础。

课程的

基本要求

1．要掌握林业生态工程技术的基本理论，深刻理解防护林在水源涵养、水土保持、改善区域生态环境等方面的功能及其生态原理；

2．掌握人工林培育的基本理论与技术措施体系并了解困难立地造林技术；

3．了解我国生态环境问题的特点与林业生态工程建设的现状；

4．熟悉并能独立完成流域或区域防护体系的设计；

5．能熟练使用有关试验仪器进行林业生态工程效益观测调查，并对其结果进行分析。

林业生态工程学（章节备课）

章节

绪论本章1学时

教学目的和要求

使学生了解林业生态工程在我国生态环境建设中的作用和地位，了解林业生态工程建设是解决我国人口与资源矛盾、重大环境问题和社会问题的需要。

教学内容

1.林业生态工程在我国生态环境建设中的作用和地位；

2.林业生态工程建设是解决我国人口与资源矛盾、重大环境问题和社会问题的需要。

3.简述林业生态工程学特点及与其他学科的关系。

教学重点教学难点

重点难点：

林业生态工程在我国生态环境建设中的作用和地位。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

互动问题：

近自然林业对林业生态工程发展的启示意义？

教学手段

无

作　　业

无

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第一章林业生态工程基本理论本章4学时

教学目的和要求

使学生了解林业生态工程的概念以及国内外的现状和发展趋势，掌握林业生态环境工程在生态环境建设、流域治理、农村可持续发展中的位置与作用。

教学内容

1.林业生态工程基本理论－生态学理论；系统科学理论；系统工程学原理；可持续发展理论；水土保持学原理及其对林业生态工程建设的指导作用。

2.植被恢复基本理论－生态环境脆弱带理论；恢复生态学理论；植被恢复理论。

教学重点教学难点

重点：

生态系统、恢复生态理论对林业生态工程建设的指导作用，与林业生态工程的布局、结构、配置措施之间的关系，在种群配置、植被恢复方法选择、工程建设目标确定、施工技术等方面的应用。

难点：

系统理论的基本原则在林业生态工程体系规划中的应用。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

1.生态恢复的可能性与恢复标准。

2.不同困难立地植被恢复的主要限制因子？

教学手段

无

作　　业

1.系统的基本原则？

山丘区、荒漠化地区可持续发展的基础？

2.天然林保护与退耕还林对我国生态环境建设的历史意义？

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第二章林业生态工程概况本章3学时

教学目的和要求

使学生了解林业生态工程的概念以及国内外的现状和发展趋势，掌握林业生态环境工程在生态环境建设、流域治理、农村可持续发展中的位置与作用。

教学内容

1.林业生态工程的基本概念、林业生态工程学的特点、内容及相关学科的关系；国内林业生态工程发展的历史与现状，发达国家与发展中国家相关实践的主要特点与差异，中国林业生态工程学的形成与发展过程；国内林业生态工程存在的问题以及对策，当前相关研究热点与难点问题。

2.林业生态环境工程在生态环境建设、流域治理、农村可持续发展中的位置与作用。

教学重点教学难点

重点：

林业生态工程的基本概念，林业生态环境工程在生态环境建设、流域治理、农村可持续发展中的位置与作用。

难点：

林业生态工程与传统林业的区别，林业生态工程体系。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

互动问题：

生态环境改善与林产品需求对森林资源的需求？

教学手段

无

作　　业

防护林、林业生态工程的概念及体系形成？

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第三章人工林培育基础知识本章2学时

教学目的和要求

使学生了解林木生长发育规律、适地适树的标准和方法和混交林理论，掌握立地类型划分的方法、树种选择的方法以及采用混交技术造林的方法。

教学内容

1.人工林发育阶段；

2.立地类型划分及适地适树；

3.树种选择与人工林组成；

4.林分密度规律

教学重点教学难点

重点：

林木生长发育规律、适地适树的标准和方法、混交林理论、立地类型划分的方法、以及采用混交技术造林的方法。

难点：

适地适树、树种混交及合理谜底在造林工作中的应用。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

在林芝山区造林，如何做到适地适树，树种如何选择？

教学手段

无

作　　业

人工林培育的技术核心是什么？

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第四章人工造林技术本章2学时

教学目的和要求

使学生了解林业生态工程中的关键部分--人工造林技术，保证栽植的苗木成活，就要必须掌握选择正确的整地方式、造林技术和幼林抚育管理技术等。

教学内容

1.整地的作用，整地方式、方法选择，局部整地技术，整地规格。

2.植苗造林、直播造林、分殖造林方法的特点、适应条件、施工技术，

造林方法选择。

3.幼林抚育，防护林的林分定向培育技术。

教学重点教学难点

重点：

常用的局部整地技术，整地的规格；植苗造林、直播造林、分殖造林方法的特点、适应条件、施工技术，提高造林成活率的技术措施；不同时间段幼林抚育的主要措施。

难点：

整地的方法及其选择选择；苗木成活机理，造林方法选择。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

如何选择合理的造林方法。

教学手段

无

作　　业

植苗造林的苗木保护措施？

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第五章水源保护林工程本章2学时

教学目的和要求

使学生了解水源保护林的作用以及水源保护区的范围，掌握水源保护林的营造和植被定向恢复与经营技术，并深刻理解水源保护林营造的重要性。

教学内容

1.水源保护林对水量、水质的影响；

2.我国重要的水源保护区；

3.水源保护林营造、植被定向恢复与经营技术。

教学重点教学难点

重点：

水源保护林范围的划定，水源保护林林分结构，水源保护林营造、植被定向恢复与经营技术。

难点：

水源保护林植被定向恢复技术。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

水源涵养、水源保护。

教学手段

无

作　　业

水源保护林对水质的影响？

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第六章山地水土保持林工程本章2学时

教学目的和要求

使学生了解山地水土保持林的重要性及空间布局，掌握坡面不同林种的水土保持林的配置方法及营造技术，掌握土质侵蚀沟道防护林和石质侵蚀沟道防护林的营造方法及不同。

教学内容

4.水土保持林功能，水土保持林体系，水土保持林草措施布局；

5.坡面水土保持林的配置--水土保持用材林，水土保持经济林，水土保持薪炭林。

6.坡面水土保持林的配置--放牧饲料林，农田水流调节林带，植物篱，梯田地埂防护林。

7.土质侵蚀沟道防护林，石质侵蚀沟道防护林。

教学重点教学难点

重点：

以小流域为单元的水土保持林草措施的立体配置、水平配置。

坡面水土保持林配置的原则；水土保持用材林，水土保持经济林，水土保持薪炭林、放牧饲料林，农田水流调节林带，植物篱，梯田地埂防护林的配置方法与营造技术。

不同侵蚀发育阶段的侵蚀沟综合治理措施与水土保持林的配置，沟道治理的生物措施。

难点：

水土保持用材林，水土保持经济林，水土保持薪炭林的合理布局及与其它林种的结合；农田水流调节林带，植物篱设计标准；侵蚀沟道防止侵蚀综合措施布局与关键措施配置。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

坡面水土保持林配置的原则。

教学手段

无

作　　业

石质侵蚀沟道的主要特点？

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第七章平原防护林工程本章2学时

教学目的和要求

使学生了解平原防护林的主要防效，掌握农田林网的作用机制及营造技术，并掌握我国主要的农林复合系统结构特征。

教学内容

1.平原防护林的防护效益，包括林带的动力效应、林带的热力效应、林带的水文效应、林带的生物效应、改善气候效应、农田防护林的经济效益。

2.农田生态林带的设计及营造技术。

3.农林复合系统的发展，农林复合系统与可持续发展，农林复合系统结构特征，农林复合系统的调控原理。

教学重点教学难点

重点：

林带结构，林带参数，农田林网的对气流的影响及其防风机制；农林复合系统分类及其我国主要类型，农林复合系统的物种、时间、空间、食物链结构特征。

难点：

农田林网的对气流的影响及其防风机制；农林复合系统的结构与效率，农林复合系统的能流与物质循环。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

不同结构林带对气流的影响及其防护效益。

教学手段

无

作　　业

如何提高农林复合系统的效益？

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第八章海岸防护林工程本章2学时

教学目的和要求

使学生了解沿海地区主要灾害，海岸类型及其主要环境特征，掌握海岸防护林的配置与结构，海岸林营造技术和更新技术。

教学内容

1.沿海地区主要灾害，海岸类型及其主要环境特征，海岸防护林的效益。

2.海岸防护林的配置与结构，海岸林营造技术，海岸林更新技术。

教学重点教学难点

重点：

岩质海岸、泥质海岸、沙质海岸的基本环境特征，沿海盐碱地的主要环境特征；不同类型海岸与气候带海岸带基干林带的配置与营造，沿海防护林体系，不同类型海岸带造林及更新技术，红树林保护与营造技术，海岸防护林规划。

难点：

海岸带立地条件、主要自然灾害与植物生长及植被恢复；基干林带的配置与营造技术，不同类型海岸带造林技术。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

沿海防护林的主要防护作用；沿海防护林体系的主要组成与林种结构。

教学手段

无

作　　业

海岸带制约植物生长的关键因素？

防浪林、防潮林的主要结构特点？

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第九章森林恢复与保护工程本章2学时

教学目的和要求

使学生了解天然林保护和退耕还林的意义及掌握天然林保护的技术措施和退耕还林的技术模式。

教学内容

1.天然林保护的意义及技术措施；

2.退耕还林的技术模式；

3.近自然经营的概念及技术。

教学重点教学难点

重点：

天然林保护的意义及技术措施；退耕还林的技术模式；近自然经营的概念及技术。

难点：

天然林保护的技术措施；近自然经营技术。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

在林芝地区，人工林如何进行近自然改造。

教学手段

无

作　　业

我国天然林资源分布的特点及相应保护措施？

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第十章工矿废弃地复垦林业工程本章2学时

教学目的和要求

使学生了解我国工矿废弃地的概况及土地复垦的意义，掌握工矿废弃地的土地复垦技术。

教学内容

1.我国工矿废弃地的概况及土地复垦的意义；

2.土地复垦中考虑的因素及复垦技术；

3.废弃地绿化技术；

4.经典实例讲解。

教学重点教学难点

重点：

我国工矿废弃地的概况及土地复垦的意义；土地复垦中考虑的因素及复垦技术。

难点：

土地复垦中考虑的因素及复垦技术。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

工矿废弃地复垦的必要性。

教学手段

无

作　　业

试述工矿废弃地复垦绿化的基本程序和各个环节的技术措施。

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第十一章能源林工程本章2学时

教学目的和要求

使学生了解生物质能源的现状、特点和类型，掌握生物质能源林的配置及造林技术。

教学内容

1.生物质能源的现状、特点和类型；

2.全国薪炭林规划；

3.生物质能源林的配置及造林技术。

教学重点教学难点

重点：

生物质能源的现状、特点和类型及生物质能源林的配置和造林技术。

难点：

生物质能源林的配置及造林技术。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

我国生物质能源林建设的意义。

教学手段

无

作　　业

生物质能源林的造林技术要点包括哪些？

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第十二章林业生态工程效益评价本章2学时

教学目的和要求

使学生了解林业生态工程效益评价的内涵，评价的概念与意义，掌握林业生态工程综合效益评价方法及效益评价指标的选取与指标体系的建立和综合效益评价模型的建立。

教学内容

1.林业生态工程效益评价的内涵，评价的概念与意义，国内外效益评价的方法与进展概述，林业生态工程效益评价的理论基础；

2.林业生态工程综合效益评价方法，林业生态工程经济效益评价方法，林业生态工程生态效益评价方法，林业生态工程社会效益评价方法；

3.林业生态工程综合效益评价指标体系建立的原则与方法，效益评价指标的选取与指标体系的建立，综合效益评价模型的建立。

教学重点教学难点

重点：

效益评价的概念与内涵，效益评价的理论基础；经济效益评价方法、生态效益评价方法、社会效益评价方法；效益评价指标的选取与指标体系的建立，综合效益评价模型的建立。

难点：

林业生态工程效益评价中效益的界定；效益评价方法的选择；效益评价指标体系的构成与建立，综合评价模型的确定、建立与应用。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

森林的生态效益及其组成？

教学手段

无

作　　业

综合效益评价方法的优缺点。

教学后记

林业生态工程学（章节备课）

章节

第十三章林业生态工程规划与设计本章2学时

教学目的和要求

使学生了解林业生态工程效益评价的内涵，评价的概念与意义，掌握林业生态工程综合效益评价方法及效益评价指标的选取与指标体系的建立和综合效益评价模型的建立。

教学内容

1.林业生态工程项目建设程序，包括项目建议书阶段，可行性研究阶段，

总体设计阶段，作业设计阶段，施工阶段，竣工验收阶段。

2.林业生态工程规划的任务、内容、程序、步骤；

3.林业生态工程设计，包括设计的基本组成与要求、设计的步骤、主要

设计内容、说明书的基本内容、总概算书、一般设计方法等；

教学重点教学难点

重点：

不同阶段的主要工作内容与报告格式要求；林业生态工程规划的内容，规划的步骤，包括资料收集、土地利用现状调查、土地利用规划、林种规划；设计的步骤、内容、设计说明书的编写与设计方法。

难点：

林业生态工程规划的步骤与规划的深度；设计说明书编写过程及内容、格式。

教学方法

课堂使用讲授法，结合课堂提问与讨论。

教学过程

对教学内容依次讲解，过程中可穿插部分问题的思考与讨论，最后对本章进行总结。

课堂互动问题：

设计说明书编写的重要性。

教学手段

无

作　　业

总体设计与作业设计的区别？

教学后记

讲义绪论

一、林业生态工程的作用与地位

我国林业发展战略报告指出：

“林业是经济和社会可持续发展的重要基础，是生态建设最根本、最长期的措施。

在可持续发展中，应该赋予林业以重要地位；在生态建设中，应该赋予林业以首要地位。

”

1.林业生态工程建设是解决我国人口与资源矛盾的需要

我国人口庞大、生存空间有限，随着社会经济的发展，对资源与环境提出了巨大的挑战。

从区域整体生态环境改善与良好生态环境维持需求出发，对世界不同地理区域生态环境的研究结论一般认为，一个国家或地区森林植被覆盖率的合理阀值应在30%左右，且分布均匀。

如果达到这个水平以上，区域内的生态环境比较优越，森林植被能明显有效地调节气候、改善冰川水文状况、维护农田生态平衡并形成适宜的人居环境。

目前20.36%的实际覆盖率与我国社会经济发展与生态环境改善需求的目标相比还有相当差距，森林植被建设任重道远，还有相当长的路要走。

2.林业生态环境建设是解决我国重大环境问题的需要。

（1）中国是世界上水土流失最严重的国家之一。

为了遏制日趋严重的水土流失对国土生态安全的威胁与经济社会发展的制约，需要进行大面积的、以水土保持为主要功能的林草植被建设。

（2）荒漠化是全球面临的一个重大环境及社会问题。

因此，以京津风沙源治理工程和“三北”防护林体系建设工程为重点，在天然草场实行休牧轮牧、舍饲圈养、退耕减牧、封育飞播，制止滥牧、滥垦、滥采、滥樵、滥用水资源，尽快恢复林草植被的任务十分艰巨。

（3）生物多样性正面着严重的威胁。

因此，在全国需要实施野生动植物保护、湿地保护和自然保护区建设工程。

3.林业生态工程建设是解决我国社会问题的需要

农业、农民和农村问题，是关系我国改革开放和现代化建设全局的重大问题。

而“三农”问题的解决、新农村建设与林业的发展息息相关。

在生态环境保护与建设的同时，如何通过林业建设增加农民的收入、解决农村人口就业、促进农村经济社会发展，是林业生态建设重要任务。

在全面建设小康社会的新时期，坚持把林业建设与改善生态环境、发展地方经济、调整农业结构和农民脱贫致富奔小康紧密结合，在缺乏农村能源的地区，适当调整林种结构，扩大营造薪炭林的面积，实行林草、林药、林牧合理配置，乔、灌、草科学种植，造、育、管并举，是调整产业结构，增加农民收入赋予中国林业的长期的重要任务。

改善生态环境，促进人与自然的协调与和谐，努力开创生产发展、生活富裕和生态良好的文明发展道路，既是中国实现可持续发展的重大使命，也是新时期林业建设的重大使命。

无论是要加速改变农村自然面貌，提供可靠的国土生态保障，确保粮食安全，还是为农村寻求新的致富门路和就业渠道，增加农民收入，或为乡镇企业提供充足的原料和新的加工领域，为农村开辟新的财源等方面，都需要保护好现有森林植被，扩大森林资源，提高森林资源质量。

二、林业生态工程学的特点及与其他学科的关系

林业生态工程学是继承、交叉、融合相关学科的基础上发展起来的一门新兴学科。

以生态学理论和系统工程理论为基础，主要吸收了防护林学、水土保持学、森林培育学、生态经济学等相关内容，以木本植物为主体、以区域或流域为对象，建设与管理以生态环境改善与维护为目标的复合生态系统，追求较高的生态效益、经济效益和社会效益。

第一章林业生态工程基本理论

第一节生态工程基本理论

1.生态学理论

1.1生态系统理论

生态系统：

是指在一定空间内生物和非生物的成分，通过物质循环和能量流动而相互作用、相互依存形成的一个生态学的功能单位。

（1）.生态系统组成

生命成分有：

生产者，消费者，分解者；非生命物质包括无机物和自然条件。

（2）.生态系统的结构

生态系统结构：

组成系统的生物与非生物成分的种类及数量与密度、空间和时间的分布与搭配、相互间的比量，以及各种不同成分间相互联系、相互作用的内容和方式。

包括：

物种结构（组分结构），时空结构，营养结构。

∙物种结构：

生物物种是生态系统物质生产的主体。

不同生物种类的组成与数量关系的格局构成生态系统的物种结构。

∙时间结构：

指在生态区域内各生物种群生活周期在时间分配上形成的格局。

∙空间结构：

空间结构是指生物群落在空间上的垂直和水平格局变化，构成空间三维结构格局。

水平结构：

指在一定的生态区域内，各种生物种群所占面积比例、镶嵌形式、聚集方式等水平分布特征。

垂直结构：

指生物种群在垂直方向上的分布格局。

在地上、地下和水域都可形成不同的垂直结构。

∙营养结构：

指生态系统中生物间构成的食物链与食物网结构。

食物链是指生态系统中，由食性关系所建立的各种食物之间的营养联系，形成一系列猎物与捕食者的锁链。

一个生态系统中常存在着许多条食物链，由这些食物链彼此相互交错连结成的复杂营养关系为食物网

食物网是是生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的主要途径。

（3）.生态系统的功能

生态系统的三个基本功能是

（1）.能量流动

（2）.物质循环

（3）.信息传递：

营养信息，化学信息，物理信息和行为信息。

其中能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，能量作为物质的载体，物质又作为能量流动的动力。

（4）.生态平衡与生态稳态

生态平衡：

是生态系统在一定时间内结构与功能的相对稳定状态，其物质和能量的输入、输出接近相等。

在外来干扰下，能通过自我调节（或人为控制）恢复到原初稳定状态。

当外来干扰超过自我调节能力，而不能恢复到原初的