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森林效益

森林在人类生活、生产和生存中的有益作用或影响。又称森林利益。森林生产的木材,可以用于建筑、交通、制作家具等,称之为森林的直接效益,而森林的调节气候、涵养水源、保护环境的作用,称之为森林的间接效益。人类对森林的认识和评价,随着历史的发展而逐渐深化。在原始社会里,土地大部分为森林所覆盖,人类生活上的需要,几乎全部依赖于森林。火的发现,森林树木变成为最有效的能源。

森林在人类生活、生产和生存中的有益作用或影响。又称森林利益。森林生产的木材,可以用于建筑、交通、制作家具等,称之为森林的直接效益,而森林的调节气候、涵养水源、保护环境的作用,称之为森林的间接效益。

人类对森林的认识和评价,随着历史的发展而逐渐深化。在原始社会里,土地大部分为森林所覆盖,人类生活上的需要,几乎全部依赖于森林。火的发现,森林树木变成为最有效的能源。当农牧业逐渐兴起,森林的用途扩大了,但它又成为开拓农、牧业的障碍,而火又被用为毁林开荒的重要手段。到欧洲工业革命之后,资本主义崛起,森林资源,特别是木材,成为最广泛的工业原料。因此,许多国家和地区的森林,受到了严重的破坏和掠夺。森林的大量破坏,不仅使木材资源短缺,也给许多地区的农牧业生产和社会生活,带来了日益严重的灾难。这就是人类在历史的发展过程中,盲目地滥伐森林,猎取木材,谋求直接经济利益的一种后果。19世纪末叶,特别是第二次世界大战以来,随着科学研究的进步,工农业生产的发展和人民物质文化生活水平的不断提高,森林在人类生活、生产和生存中的多种功能,无论从理论上或实践上都愈来愈多地为社会所认识。重视发挥森林的经济效益,又重视森林的生态效益和社会效益,这就是现代各国发展林业长远的战略目标。

森林效益有三个主要方面:

生产木材和其他森林生物产品

包括植物、动物和微生物所生产的多种产品。这些产品,在历代经济生活中,都占有重要地位,而在现代国家建设中,更是不可缺少的资源。①木材和竹材,是森林生物产品中最重要的产品。在科学不发达或不太发达的古代和近代,不论房屋建筑、交通车辆、船舶、桥梁、枕木、矿柱、家具等全部或绝大部分都靠木材和竹材。在科学技术发达的现代,对竹木的需要并未消减,反而增加。本世纪50年代以来,世界木材消耗量的逐年增多,就是明显的例证。世界木材总生产量,1950年为16.75亿立方米,1978年为30.20亿立方米,美国和苏联每年木材生产量都近4亿立方米。中国多年来都在4500万立方米以上。但这些生产量都远远不能满足社会需要。②树木的枝干,是各国人民生活、生产上的重要能源。现在世界上还有1/3的人口依赖烧柴作燃料,每年耗去木材达12亿立方米,占世界木材生产量的46.9%,其中发达国家占所需能源总量的12.3%,发展中国家占84.7%。中国以植物(树木,杂竹及秸秆)作燃料的,估计占人口的50%以上;在这些燃料中,树木占有很大的比重。③森林树木中,有很多经济树种,如木本油料、木本粮食、药用树种、树脂、栲胶、紫胶等,在国民经济中,都占有一定的位置。木本油料有油茶、油橄榄、乌桕、油桐等树种。木本粮食树种,有板栗、枣树、柿树等。世界上药用树种很多,杜仲是治高血压的有效药材;银杏是健肺祛痰和止滞清浊的良药,又是营养丰富的佐食品;厚朴、槟榔、肉桂等都是名贵的药材。④在森林内,有大量的野生动植物资源。热带亚热带原始林内,动植物资源特别丰富。它们除具有“种源”的价值和维持生态平衡的重要意义外,还具有很高的经济价值,可作为人类的食物(肉类)、衣着(皮毛)、医药(鹿茸、熊胆、麝香等)和装饰品(羽毛、象牙等),以及观赏物、科研材料等。在森林内,还生长着大量的真菌,有许多真菌可供食用,如香菇、银耳、木耳等,营养丰富,味美可口,可充作佳肴和补品。也有许多药用真菌,如灵芝、茯苓、猪苓、虫草等,都是有名的药材。有的真菌,已试作抑制肿癌之用。大量菌类能分解有机质,把它转化为绿色植物可以吸取的养分,这种巨大的功能,在世界上各类生态系统中,都是非常重要的。

保护环境,保持生态平衡

①调节气候:在森林地带,强大的林冠阻截了太阳辐射,白天和夏季,林内不易增热。夜晚和冬季,林内热量又散失缓慢。因此林内温度,具有昼低夜高、冬暖夏凉的特点。森林有强大的蒸腾作用,太阳能消耗较多,林地上空和林内温度比无林地低。温度低了,相对湿度就大。这样,林内草木和林地所蒸发的水分,就容易达到饱和状态,因而就容易凝结成露、霜、雾凇和雨凇,形成水平降水,在一定的程度上,增多了有林地的水分。森林的蒸腾作用,因树种、林龄和立地条件而变化颇大。桦树日平均蒸腾量为4940千克/公顷,水青冈为7900千克/公顷,松树为12500千克/公顷。林木在壮龄时生长迅速,蒸腾作用就旺盛。水热条件优越地带,蒸腾作用也很强烈。所以森林愈多,森林地区及其周围空中湿度就愈大,降温作用也愈明显,因此,夏季白天在森林中感到凉爽宜人。森林能否增加降水问题,多年以来,尚有争议。但就各国大量资料表明,有林地区的降水量比无林地区要大。但影响降水量的条件很多,这就增加了研究森林对降水影响的复杂性。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。②涵养水源:通常森林都具有较复杂的垂直结构。林冠不仅可以截留相当数量的降水(15~40%),而且可以阻止雨滴直接冲击土壤。林下的枯枝落叶层,能够阻止地表径流,使大量水分(40~80%)渗入地下,把地表径流减低到最小程度。通常森林死地被物保水的能力,可达自身重的40~400%;森林枯枝落叶层转化为腐殖质,其吸水能力可提高到自身重的2~4倍。在森林土壤内,乔灌木和杂草的大量根系,纵横交错,分布在不同的层次中,这些根系枯死之后,不仅成为土壤中有机质的一个来源,而且遗留下许多的孔道。另外,在土壤内还生活着很多小动物如昆虫和微生物,它们在土壤中也开凿了大量洞穴,到处穿行。这些孔道和洞穴,就成为林内水分进入土壤深层的主要途径。此外,森林土壤含有丰富的有机质,经分解转化为腐殖质后,在较大的程度上,往往形成团粒结构的土壤,具有很高的持水能力,这就是森林土壤能够储蓄大量水分的原因。中国黄河水利委员会西峰水土保持试验站1956年在子午岭观测,森林可减少全径流的30~60%,降水量在60毫米以下,不产生径流。森林内径流量减小,大部分降水都渗入地下,贮存在土壤或岩层中,化为涓涓细流,成为江河流量补给的重要来源。一方面延缓洪峰,另一方面又可以丰补歉,增加干枯时的河水流量。据1981年的统计,日本全国森林土壤蓄水量达2300亿吨,平均蓄水量为9105吨/公顷,约占全年降水量的1/2以上。这些水分,慢慢注入河川,就形成了无数的溪流和江河,供人类及其他生物的需要,保证了水电和灌溉用水,这就是森林涵养水源的功能。③防止水土流失:由于森林的存在,几乎不发生水土冲蚀现象,就是发生了也不严重。据中国黄河水利委员会西峰试验站子午岭林区测定,无论在小流域或大流域,森林的阻拦泥沙量均可达79%;湖北黄冈水保站测定,6年生松栎混交幼林与造林前荒坡比较,在同等降水条件下,林地减少最大含沙量为92.5%。根据中国科学院热带植物研究所定位观测,水土冲刷,农田要比雨林大1301.7倍。据统计,日本森林每年抑制泥沙流失量为57亿立方米,防止泥土崩塌量为1.3亿立方米。④防止风沙:森林的存在,还能有效地影响着气团流动的速度和方向,明显地防止了风对土壤的侵蚀。当风遇到森林时,由于林木枝干的阻挡,枝叶的摇动,能迅速减小进入林内的风速,也可减小森林的向风及背风面的风速。许多研究证明,在平坦地区,在林带树高20倍的背风面范围内,有显著的防风效果。长期以来,各国人民利用森林减低风速的作用,营造防风防沙林带、林网,以保护农田、牧场、果园、道路,防止风沙之害,取得很大成效。

提供人类良好的保健游憩环境

随着世界各国人民物质文化水平的提高,人们要求有一个风景优美、空气新鲜、饮水清洁而宁静的美好环境。在这样的环境里,人们可以更好地工作、学习、研究、娱乐和疗养。只有森林才能供给这样一个比较理想的环境,因它具有如下功能:①净化空气:森林是陆地上最大的生态系统,它的光合作用量也是最大的。因此,森林通过光合作用吸收的CO2和放出人类及其他生物所赖以生存的O2的数量也最多。据统计,全世界绿色植物一年所吸收的CO2总量为440亿吨,放出的O2为120亿吨。一个成年人每日呼吸需要O2为0.75克,排出CO2为0.9克。森林在光合作用中,每公顷阔叶林,每日能吸收1吨CO2,吐出0.735吨O2,所以大量砍伐森林,必然会改变大气的组成成分和结构。在人口多,工业发达的城市里,大气中O2的含量往往不足,而CO2的浓度却过大,要清除CO2增加O2,净化空气,种草植树,扩大城市绿化面积是唯一的也是最有效的途径。②降尘杀菌灭毒:通常燃烧1吨煤,要产生11千克尘埃,还有碳、铝、硫等粒子以及致癌物质3,4苯并吡。据统计,地球上每年降尘量达1×106~3.7×106吨,许多工业城市每年降尘量达500余吨/平方公里,也有高达1000吨以上的。森林能降低风速,大粒尘埃随风速降低而下降。林木具有大量枝叶,其表面又常凸凹不平,多具绒毛,分泌粘液、油脂等,能吸附大量尘埃,这些枝叶经雨冲洗后又会恢复吸附尘埃的作用。据观测,松林每年截留尘埃为36.4吨/公顷,云杉林为32吨/公顷,而水青冈、槭树和栎树的混交林,可达68吨/公顷。森林植物的枝叶,能吸附大量尘埃,减少细菌的载体,因而能使空中细菌的数量减少。森林植物的叶、芽、花、果等,均能分泌一种芳香挥发性物质,飘浮在大气中。据统计,每年全世界的森林能散发出1.75亿吨这样的物质。这些物质,能杀死细菌、真菌和原生动物。在松林生长的地方,大气中常有从松脂氧化而产生的臭氧(O3),O3也能杀死多种菌类。森林还能散发出一种使太阳产生散射光的萜烯系物质,使大自然更加青翠可爱,令人心情舒畅,给医疗工作提供了理想的条件。许多研究证明,森林树木具有吸收大气中有毒气体的功能。森林能增大空气湿度,同时树木的叶片面积也要比其他植物大得多。据英国研究,暴露于空中的自然表面(包括生物和非生物),均有吸收SO2的能力。其相对湿度大的吸收快,反之则慢。在生长季节内,树叶吸收SO2的接触面是非常大的。一般地说,林地比无林地对有毒气体(SO2)的吸收量要大5~10倍,平均大8倍。据日本研究材料,柳杉1000克干叶,每月可吸收SO23克,柳杉林每公顷叶量按20吨计,则每月每公顷可吸收SO2达60千克。据苏联研究报道,松林每天可以从1立方米空气中吸收SO220毫克。引用抗毒性强的树种造林绿化,在医疗保健工作方面,具有重大的意义。③减弱噪音:据日本研究,3~30米宽的林带约可减音10~15分贝。每减弱10分贝,噪音强度会减弱1/2。因此,城乡绿化不仅可以改变景观面貌,还可以消除噪音。④提供美好环境:现代许多国家,为了保证人民的文化娱乐、保健游憩等方面的需求,除注意发展城乡绿化造林,还建立了国家公园、自然公园和。如联邦德国到1981年,建立了国家公园、自然公园64个,占国土总面积的19.2%,此外,还有1397个自然保护区,占国土面积的1.7%。日本已建立了国家公园和自然公园369处,自然保护区370处,占国土总面积的15%。美国到1978年10月1日共有自然保护区669个,国家公园38个(不包括4000个州立公园),占国土面积的10%。中国自然保护区到1986年已建立333处,占国土面积2.01%,国家公园和森林公园也有所增设。