發布時間:2022-05-22 08:21:47
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇林業工程論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1現代林業工程科學技術發展意義
我國林業主管部門受到國務院的委托執行黨中央的監督和管理權力主要負責工程實施過程中的監督、檢查、指導、調控和協調。檢查是指根據我國相關的法律法規、方法以及標準針對工程實施任務完成的質量、資金和數量等問題進行仔細的核查對于工程實施中出現的問題應及時糾正總結問題服取成功經驗并及時的推廣指導是指根據國家的政策方針對工程實施的辦法、原則、法規和政策進行指導并做出適當的引導確保工程安全順利的實施。地方負責工程具體組織實施其中包含工程實施任務的落實以及資源項目管理等等聲也方工作的方法、態度和方式會對工程實施效果產生直接的影響所以作為工程實施責任主體的地方必須對工程實施全過程負責。
2現代林業工程科學技術發展趨勢
目前我國的林產化學加工已經發展為綜合性學科其所研究的領域涉及到植物纖維原料水解、樹木提取物、木材制漿、木材熱解和林產生物化學等專業,下面分別對這五個研究領域進行簡要分析。
2.1植物纖維原料水解
植物纖維原料水解是指將原料、鹽酸、催化劑硫酸、酶等融合一起加熱,將其中所包含的纖維素和半纖維素通過加水分解生成單糖。通過生物化學加工后單糖可制作出木糖醇、酒精、糖醛和飼料酵母等產品通過水解后所殘留下的殘渣還可以加工制作出活性炭和木素衍生物河將其應用到橡膠工業和塑料工業的填料中還可以直接作為肥料和燃料運用生物技術進而生產開發出單細胞蛋白生產技術和糖質飼料生產技術。
2.2樹木提取物
樹木提取物是指通過提取法在樹木的果實、根、果殼、葉、枝中提取得到的產物其中包括天然香精香料、多酚類物質植物和天然樹脂等。加強高產脂樹種的選擇和培育并建立松脂工業原料基地,我國的采脂樹種有油松、馬尾松、南亞松、思茅松和云南松等等其中引種國外的采脂樹種有加勒比松、火炬松和濕地松。要加強完善采脂技術并提高勞動生產率就需要加大力度研究開發松節油、松香再加工產品進而開發出香料工業、塑料工業、有機合成工業、和材料工業所需的新產品,將松節油和松香的使用范圍逐漸擴大增強產品的市場競爭力。隨著我國木材制漿工業的不斷發展浮油松香的發展勢必會成為一種必然趨勢我國在發展脂松香外還要發展浮油松香生產我國與很多國家相同在國民經濟的發展過程中不可缺少拷膠這種產品。
2.3木材制漿
在我國國民經濟發展中制漿造紙工業作為其不可分割的重要組成部分其所肩負著促進精神文明和物質文明的重要職能。衡量一個國家現代化水平的標志之一就是這個國家中紙和紙板消費水平的高低。我國制漿造紙原料從非木材纖維原料已經逐漸的轉變為木材纖維原料并培育出速生優質樹種逐步的發展為造紙豐產林基地對市場中的企業規模進行適當的調整增加大型企業比重提高和完善制漿造紙企業中的技術裝備從而使勞動生產率得到有效提高加大新方法和新技術的研究力度,有效的將制漿造紙工業環境污染問題徹底解決。
2.4木材熱解
將農林副產物作為原料在隔絕空氣的條件下使天然多分子化合物通過分解和二次縮合途徑制取出多種林產化工產品的過程被稱之為木材熱解方法。活性炭需要研究大量的課題例如化學藥品活化法生產活性炭工藝和設備完善其研究的目的就是為了將生過程中液相和氣相污染徹底消除;價格低廉的活性炭生產和開發,恰巧迎合了人們廢棄治理和保護環境的需要;另外在國內外活性炭新品種和新用途的研發都受到了業內人士的重視。我國作為農業大國海年將產出大量的農副產品將樹皮、棉籽殼、秸稈、稻殼的粉碎物經過機器加工擠壓出顆粒和棒狀的成型燃料河在很大程度上改善燃燒性能從而提高利用價值還可進行碳化處理并獲得成型的碳化燃料炸為木質能源的新型利用形態具有很大的發展前虧邑李萬靈。
2.5林產生物化學
林產生物化學將維資源、植物纖、農林廢料作為原料通過生物技術制取出酒精、有機酸、單細胞蛋白、香料化合物、酶制劑、功能性食品等附加值產品;還可以將食品工業、制漿造紙工業和糧食加工的廢渣和廢水作為原料運用生物技術制取單細胞蛋白和酒精等產品從而實現由廢變寶達到綜合利用的最終目標。
3結束語
綜上所述,現代林業工程建設運用創新的思想和先進的技術,并兼顧各項生態環境的發展規律。我國確立了以改善生態環境、遏制水土流失和恢復擴大森林資源為目標的林業生態工程使我國風沙危害和水土流失地區的生態環境得到了恢復和完善構建了完整的林業生態建設骨架相信經過各界的共同努力朧國的現代林業工程科學技術將會朝著更好的方向和趨勢發展實現我國生態和經濟協調持續發展。
作者:楊忠華 單位:雞西綠海林業有限公司
1 林業工程技術發展意義
1.1 采用以林養林的方式,提高林業經濟效益
采用多樣化的以林養林方式,有的以發展經濟果林楊林、有的發展林木加工養林、還有的發展苗木養林。農民還可以采取林果結合、林菜結合、林禽結合和林苗結合等方式,從而通過多樣化的以林養林方式,提高林地的經濟效益。經過這些年的實踐,林業工程發展取得了理想的成績。
1.2 引進先進品種,促進林業發展
林農結合方式是促進林發展的有效手段。引進和推廣國外先進的成果和技術,采用科學的管理方法和生產技術,以林為主,通過林農結合,多種經營方式相結合,建設具有社會、生態和經濟效益的林業發展新模式。推行具有經濟價值和生態價值的經濟生態兼作,例如可以事項喬灌混交、林藥間作、林草間作等生態兼作種植模式,使調整后的農村產業結構為退還林,從而創建更多可以增加收入的機會,最終實現經濟效益和生態效益綜合效果。
1.3 實行工程實施地方負全責,保證工程順利進行
在林業工程技術管理中推行工程實施地方負全責的原則,受國務院的委托,國家林業部門具有監督管理權力,主要負責林業工程實施中的監督、指導、檢查、調控和協調工作。指導是指林業部門根據國家各項政策,對林業工程實施相關法規、原則、辦法、政策和規程等進行指點,并加以正確的引導,確保林業工程項目順利進行。檢查是指根據相應法律法規和一定的標準和辦法對林業工程實施任務完成的資金、質量和數量等問題審核與檢查,一旦發現林業工程實施中存在問題要及時的糾正,并從中總結經驗教訓,并加以推廣。地方主要負責工程實施的各項組織工作,其中包含工程實施的規劃、任務、落實以及完成項目管理等等,地方工作的方法、態度和方式會對工程實施的效果產生直接的影響,因此,作為工程實施主要責任主體的地方,要對林業工程項目實施負全部責任。
2 林業工程技術的管理
林業工程實施過程中,應加強林業工程技術管理,從而促進我國林業工程的可持續發展。林業工程技術管理應主要從以下幾方面入手:第一,引進先進品種,促進林業工程發展。林業工程的宗旨是保護生物多樣性、遏制生態環境惡化,促進我國社會經濟的可持續發展;林業工程的根本目的是維護生態環境,滿足社會發展對于林業產品的需求;林業發展的措施是以重新分類區劃天然林,對森力資源的經營方向進行調整,從而促進天然林資源的保護和培育。第二,種植樹木,執行退耕還林政策。為保護和改善我國的生態環境,針對那些已造成水土流失的坡耕,要停止耕種,根據適地適樹的原則,植樹造林,將森林植被全部恢復。退耕還林工程建設包括宜林荒山荒地造林和坡耕地退耕還林兩個方面的內容。第三,建設重點的防護體系工程。第四,重點地區速生豐產用材林基地建設。作為我國投資最大生態工程的天然林資源保護工程,將黃河上中游地區和長江上游地區解決。目前我國的經濟迅速發展,資源消耗量也相對較大,建設林業工程是非常有必要的,并且具有重要意義。
3 林業工程具體管理工作
隨著我國經濟的迅速發展,林業工程投資力度也隨之不斷增加,體質改革也發生了很大的變化,國家政府部門對林業工程建設越來越重視,林業工程技術管理水平需要不斷的提升。林業工程技術管理的好壞,會對林業工程建設的整體水平產生直接的影響。加強林業工程技術管理,筆者認為應從以下幾方面工作入手:
3.1 建章立制
國家相關部門出臺的相關法律法規,使得林業工程項目資金管理規章制度更加的完善,各政府部門也根據當地的實際情況制定了法律法規,其中包括林業建設項目資金管理辦法、林業項目管理辦法等等。建立林業工程項目建設和資金管理規章制度,使內部管理機制更加規范,明確林業工程項目的相關監督檢查權力和決策權力,林業工程建設中要對項目事項全程的跟蹤建設,通過跟蹤建設時刻林業工程資金的實際使用情況,實行互相牽制、相互配合的措施,從而建設出高品質的林業工程。
3.2 實行項目責任制
林業工程項目在實施前,項目的負責人一定要明確,并實行項目法人責任制,建立項目行政領導制,落實各相關負責人的工作范圍和責任。例如在林業工程建設中,工程項目責任法人是不可缺少,其對整個林業工程項目起到總負責的作用,其所負責的內容有項目前期的項目策劃和資金籌措,中期的建設實施,后期的管理、債務償還和資產增值等等。
3.3 實行招投標制度
根據我國與林業相關的法律法規,在林業工程建設前,可進行招投標管理,這使得我國林業工程項目管理更加的現代化、規范化。在林業工程項目中引入招投標競爭機制,對招投標負責人要實行優勝劣汰的原則,優秀的承包單位更利于林業工程項目的有效管理,優化配置各個生產要素。從而減少了林業工程實施中各消耗費用,將林業工程總造價降低。實行公平、公正、公開的招投標管理制度,有利于林業工程項目吸引優秀的施工隊伍。
4.結束語
綜上所述,隨著我國林業可持續發展戰略的實施,傳統的林業發展方式已無法滿足現代社會經濟發展需求。因此,我們應加大對林業技術和勘探技術的保護,這樣可以為林區居民帶來實實在在的經濟效益,并創造出價值。我們要不斷的探索新林地,研究科學先進的林業技術,提高林業管理,從而確保我國林業工程健康可持續發展。
作者:楊忠華 單位:雞西綠海林業有限公司
一、當前我國林業生態建設中所存在的問題
1.1森林資源總量匱乏,國家資金投入力度不足。就當前我國林業的發展現狀而言,總體存在森林資源的總量不足以及分布不規律的情況,人均的森林面積占有率遠遠低于世界水平。這就直接導致了很多地區的森林覆蓋率大大的降低,同時與生態環境的改善要求也存在著很大的差距。林業生態建設是一項任務極為繁重的工程項目,存在著資金的缺口大,國家的投入力度不足的問題。使生態建設的發展緩慢,生態環境治理昂的發展規模受到限制,只能夠形成局部的治理,導致總體生態環境惡化的趨勢不能夠得到制約,使生態建設持續惡化。
1.2沒有明確的生態環境意識,在治理的過程中持續遭到破壞的現象時有發生。但是由于人們長期以來對林業存在著認識上的偏差,且傳統的治理思想也會對其造成一定程度的影響,最終形成了人們通常只把林業的發展當做是一般產業的發展來看待,只追求其經濟利益的提升,而忽略了其社會效益以及生態效益,只在乎眼前的利益而忽視長遠的發展,對森林過度的砍伐和破壞,造成了森林資源日漸減少的現象,使森林資源和生態環境遭受了進一步的惡化。
1.3林業生態工程質量偏低。林業生態項目效益低下一些地區短期內退耕面積過大、退耕速度過快帶來不少問題。由于良種生產供應不足,導致劣質種苗被栽種,進而使得補植任務過大,既加大了造林成本,又使造林質量不高。林業生態工程質量偏低,不能穩定地發揮預期的生態效益、經濟效益和社會效益。
1.4林業生態工程管理水平粗放
1.4.1林業生態工程規劃的可操作性差。各級規劃只有工程總體目標,沒有分解為各個環節,未確定各個環節的技術指標,沒有將規劃落實到地塊上,不能進行質量和進度的有效監督,為不同規劃的地域重疊和統計造林面積的數字失真提供了可能性,造成了年年造林不見林的“植數造零”現象。
1.4.2經濟林發展缺少整體規劃及數量調控。受經濟利益驅動,各地明顯存在盲目增加經濟林面積的傾向,政府沒有根據經濟林的最優適生區和供需平衡對其發展進行整體規劃和宏觀調控,因而出現了果品銷售難和群眾忍痛砍掉果樹的現象。
1.4.3林業生態工程建設普遍存在責任不明現象。據反映,受地區部門利益驅動,存在生態環境建設工程多頭管理、責任不明確的現象。如果國家不注意及時制止,這種趨勢會有可能增強,如很多縣份的生態環境建設項目經費由縣計委這樣的非行業部門掌握,但卻牽頭組織農業、水利和林業部門共同實施項目。
二、我國林業生態工程建設的主要對策
2.1以可持續發展理念為指導,提高對林業生態工程建設重要性的認識。要正確認識人類與環境經濟發展與環境保護的關系樹立生態經濟思想。積極搞好宣傳、深入貫徹可持續發展理念,提高全社會對林業生態工程建設重要性的認識,加強林業建設方針、政策和措施的制定工作。進一步提高對林業生態工程建設長期性與艱巨性的認識,堅持統籌規劃,突出重點,有步驟地實施。要改變林業的基本現狀,必須實行森林資源永續經營,要提高森林資源質量,優化森林群落結構,培育速生優質新品種,追求綜合效益最佳。
2.2加大資金投入力度加強對資金的監管。林業生態工程建設項目的主體是國家,國家要調整財政政策,增加對林業生態工程的投資力度,要把林業生態工程建設投資納入各級政府的財政預算,并予以優先安排。動員社會力量,廣開渠道,建立林業生態工程建設基金制度,統籌安排,分級管理,專項使用,并逐年增加資金規模。加強國際合作,積極爭取國外援助和優惠貸款。在加大投資的同時,建立科學的資金管理模式,健全對工程建設資金的強制審計監督制度,加強對資金的監督管理。
2.3提高造林質量,加強森林經營和保護管理。在造林工作中要制定出具體和可操作性強的規劃,用于指導生產,在造林生產中要嚴格按照規劃設計組織施工,確保規劃落到實處。要規范造林技術,完善造林機制,提高造林質量,充分調動群眾造林積極性。造林后的管護工作要及時跟上,建立健全管護機構,組建管護隊伍,購置管護設備,建立管護制度,確保管護工作落到實處。做好資源培育,資源保護和資源管理工作,嚴格林地和森林采伐利用管理,真正實現越采越多、越采越好、青山常在、永續利用。
三、結束語
綜上所述,隨著生態觀念的逐步深入和發展,人們逐漸意識到生態發展在林業建設中的重要性,逐步從追求林業的經濟效益轉化到追求其生態效益,實現林業的可持續發展成為了林業發展的根本目標。
作者:辛百勝 單位:肇東市生態林管理處
1我國生態林業工程建設中存在的問題
1.1生態保護觀念意識還較為淡薄
目前大部分人生態保護觀念意識都不斷提高,這對環境保護和林業發展都起到了極為重要的作用。但在一些偏遠地區,由于文化水平較低,對林業發展的意義還缺乏必要的認知能力,無論是觀念還是環保意識方面都較為淡薄,濫砍濫伐現象較為普遍,特別是一些原始生態林業受到較大的破壞,從而導致這部分地區水土流失較為嚴重,一旦遇到大雨天氣,則山體滑坡較為嚴重,給林業的發展帶來了較大的阻礙。
1.2工業用地和居住用地逐漸擴大對生態林業的建設造成了阻礙
近年來,城鎮化建設的速度不斷加快,工業用地和居住用地不斷擴張,一些林業用地大量的被征用,這不僅不利于生態林業的建設,而且還對原始生態林業帶來了較大的破壞,特別是近年來房地產業的快速發展,無限制的對土地進行征用,對生態林業工程的建設所帶來的影響非常嚴重。
1.3我國的生態林業工程建設缺乏經驗
現代生態林業工程建設并不是簡單的進行種樹,也不是一朝一夕就可以完成的事情,不僅需要進行系統的規劃,而且還需要技術上的支持。但我國生態林業工程建設還處于初步發展階段,還缺乏經驗,所以需要充分的借鑒國外的先進技術和經驗,對林業工程進行有效的規劃,從而更好的推動現代生態林業工程建設的快速發展。
2加強現代生態林業工程建設的具體建議
2.1加強現代生態林業工程的政策指引
應該從領導和政策的層面上加強現代生態林業工程的建設,制定現代生態林業的政策時應該兼顧各方面利益,從集體和個人共同獲益的角度出發打造現代生態林業工程。在退耕還草、退耕還林、封山育林等重點工程中要平衡國家、集體、個人的利益,保護各方面的積極性,這樣的政策才能具有生命力和活力,也才能為現代生態林業工程建設起到保駕護航的作用。當前應該將政策的引導作用和規范作用充分發揮出來,在生態保護、環境改良、生態防護等工作中進行現代生態林業工程的整合,通過農林工程建設、災害生態恢復、防護林建設等具體的工程達到對現代生態林業工程價值和作用的體現。
2.2保護現代生態林業工程各主體經濟利益
在現代生態林業工程的建設過程中不可避免地會觸及到個人、集體和國家的經濟利益,要對現代生態林業工程各方進行利益上有效的調整,在此基礎上保持對現代生態林業工程的積極態度和大力支持。在政府的層面上要對現代生態林業工程做出政策、財稅上的傾斜,加大和加快現代生態林業工程的建設力度和質量。要給予投資現代生態林業工程的民間資金以幫扶和支持,為現代生態林業工程建設拓寬融資渠道,形成社會對現代生態林業工程更深層次的支持。
2.3對現代生態林業工程有一個正確的認知
長期以來在我國林業工作中,更注重于單一的目標和結果之間的關系,將精力更多的放在了林業經濟效益的實現上,一味的進行用材林的營造,這就傳統林業意識,對現代生態林業工程的順利開展起到了極大的阻礙作用,而且在這種傳統的林業觀念下,林業劃分越來越細,導致很多林業工程的實施都得不到當地人民群眾的支持的維護。現代生態林業工程更關注和經營技術,關心木本植物的種間和種內關系以及林分的結構功能、物流與能量流等方面的深層次相互關系,在加強宣傳力度,培養人民群眾的現代林業意識的基礎上,使人們可以正確區分傳統林業與現代林業,形成對現代生態林業工程的支撐,進而實現現代生態林業工程的綜合價值。
2.4完善現代生態林業工程的相關法律制度
在當前現代生態林業工程建設過程中,各地需要根據實際情況,來對相關的法律法規進行完善和補充,確保現代生態林業工程建設能夠得以順利的開展。實踐操作中,各級政府可以把現代生態林業工程建設的開展力度、開展情況、相關法律制度的完善納入領導的工作業績考核中來,對于由于領導方式、能力、態度等問題導致的現代生態林業工程建設工作開展不力,甚至造成工期延誤的,要給予相應的懲罰;而對于能積極履行職責,能夠認真協調組織好生態工程建設的實施,保障工程順利開展的要給與適當的獎勵,真正形成以現代生態林業工程建設為中心的制度體系和法律體系,推進現代生態林業工程的深化和提高。
3結語
在當前大力進行現代生態林業工程建設的情況下,需要對現代生態林業工程有一個正確的認知,同時在制度、政策和經濟等方面為現代生態林業工程建設提供進一步的支撐,加快林業科學體系的形成,使林業發展的生態效益、經濟效益和社會效益得以實現,確保林業能夠健康、持續的發展。
作者:王振彪 單位:黑龍江省林業科學院平山野生動物實驗場
隨著社會經濟不斷發展,越來越重視自然建設。為了加快林業工程發展,2014年屏邊縣采取就地造林就地育苗方式,簽訂苗木培育合同22份,共計培育苗木1780萬株(其中榿木苗100萬株,草果苗300萬株,紅豆杉苗100萬株,核桃苗30萬株,禿杉苗600萬株,杉木苗400萬株,枇杷苗100萬株,荔枝苗105萬株,柚木苗20萬株,雞毛松20萬株,黃花梨5萬株),為完成2014年各項造林任務打下了堅實的基礎。全年全縣完成造林7412.2hm2(其中枇杷1337.5hm2,杉木3361.3hm2,核桃733.3hm2,禿杉1340hm2,柚木140hm2,黃花梨33.3hm2,荔枝200hm2,紅豆杉266.7hm2),種植草果2667hm2,完成森林撫育6667hm2,低效林改造2000hm2。因此,在以往的種植方式上,要不斷革新,要選擇創新的新技術種植,這樣才能保障種植效益。種植管理技術對于提高產果率有重要影響,技術管理到位后才能提升種植質量,才能保障果實質量,為林農提升經濟收入奠定基礎,真正促進林業工程發展。
1營林生產管理中存在的問題
第一,當前林木良種建設基地普遍存在問題,建設比較單一。資金投入力度不足,導致母樹林管理不到位。大多數的種子園內,母樹無法及時得到更替。相關部門對種子園管理不到位,管理水平低,使得園子樹種比較單一。第二,造林質量非常低。造林質量和造林數據出現了不協調,根源是林業局對林業發展重視力度不夠,只關注整體的施工進度,卻不能在短期時間內保質保量的完成任務。時常出現忽視造林質量問題,因此病林以及死林問題也加重的。第三,市場經營管理問題。營林生產過程中管理方式較落后,這主要是受營業經濟模式影響,當前林業發展模式,逐漸由粗放型向集約型方向發展。另外,針對林木發展問題,只注重短期利益,而不是從長遠的整體利益方向出發,這嚴重阻礙了林業發展。
2營林生產管理措施
2.1改變林業生產標準在林業發展中,營林生產標準是根據造林決定的。該評價標準不能使營林生產得到標準化管理,也無法體現出造林價值。因此,營林應該使用生產量和存活率作為衡量標準。這樣可以有效地避免了相關經濟損失,還可以規范林業局發展,保障林業發展。
2.2做好種苗基地建設眾所周知,林木良是營林工作開展之重點,只有不斷選育出優秀的種子,才能更好改善良種質量,滿足營林生產需求。應該積極建立起種子園,做好種子園的建設工作,尋找最優的選育方式,再選擇合適的良木,為育苗做好準備工作。在植樹造林中,要加大樹林生產管理,注重引入闊葉林的比重。對當前存在的母樹林進行管理,注重對母樹林更替處理工作。使用生存能力較強的樹種,選擇相近的品種進行代替,從根本上改善母樹質量,提升樹林生產質量。
2.3培育出滿足市場需求的樹種在對樹木進行改良時,要結合市場現狀,選擇市場需求量大的樹種進行培育,針對林業問題進行針對性研究。基于市場導向,積極培育有高價值的材林,在推動林業發展的同時,促進經濟發展。
2.4進一步改造低產林眾所周知,低產林生產水平比較低,這直接影響到林業生產發展。就當前發展情況上看,屏邊縣低產林的數量還比較大,這些林業產生的經濟效益非常低,使得資源被浪費,營林種植效益低下。在林業發展過程中,要對低產林進行改造,從而降低殘林面積,提升林業的覆蓋率。另外,需要做好機械化技術使用。機械覆蓋率的提高能直接節約勞動成本,推動林業建設。因此,要從林業管理實際現狀出發,引進人才,做好管理,這樣才可以更長遠地發展好林業。
3結束語
總而言之,林業生產管理工作存在的缺陷急需改進,科學管理林業,對于促進林業工程發展有重要意義。從選種、育苗、苗木成材過程中,每一個環節都應該做到科學管理,才能保障林業生產效益。
作者:楊進仙 單位:屏邊縣林業局
一、林業工程監理的概念
林業生態工程監理是指監理機構受到組織的委托,對林業栽培的相關過程實施的監督、指導的整個林業工程,包攬了開始的選苗到最后的成功等,以便完成雙方既定的目標的過
二、林業生態工程監理的依據
1、與工程建設有關的法律、法規、技術標準和規程規范。
2、經審查批準的《關中環線西安市北段綠化工程作業設計》。
3、《全國造林技術規程》、《造林綠化工程建設監理細則》。
4、《關中環線西安市北段綠化工程監理規劃》。
5、西安市林業局、西安市發改委、西安市財政局關于《關中環線西安市路段綠化工程建設規劃方案》
6、建設單位發出的與監理工作有關的書面指示和意見。
7、工程委托監理合同及其它工程承包合同。
8、工程項目管理辦法、工程資金管理辦法、會計核算制度、工程核查驗收等有關辦法、規定。
9、《國家林業局關于造林質量事故行政追究制度的規定》、以及國家省市有關植樹造林的技術標準規定和要求。
三、林業生態建設工程監理的特點
1、地域性差異顯著
林業生態工程監理具有明顯的地域性,不僅是因為它所涉及的范圍詳單廣泛,一個縣估計都會達到幾千hm2,這些大面積的林業造林,對于監理有限的情況來講比較困難的,不可能安排更多的監理進行從旁指揮,只能夠依據工程的狀況制定出一系列的方案來保證整個項目的順利完工,并且,由于面積較廣,每個地區的氣候、土壤等具有差異性,所以勢必會影響工程的質量,使得最后的效果也不能夠安全整齊劃一,這就使得林業生態監理出現一些不可預測因素。
2、時序性強
在農村種植糧食尚需看季節的變化因地適宜的播種,林業也是一樣,需要一定的季節,根據適宜的時間與季節才能夠栽種,要跟隨者天氣和季節的變化抓緊時間進行育苗和種植,不能夠憑著自己的主觀想法去改變時間、氣候等一系列因素,不犯“教條主義”的錯誤,及時的進行育苗、整地、種植等步驟
3、不可逆性、可補救性
林業生態工程不同于其他工程,他不能夠隨著自己的主觀意念去改變某些因素,而是需要順應自然規律變化的,倘若不能夠遵循自然條件的發展規律,將會導致其產生嚴重的損失,另外在林業生態造林的過程中,往往會出現一些不可預測因素,這些因素就會導致林業的成活率偏低,但是這是能夠進行補救的,在進行林業生態造林的過程中也務必要考慮到“自然”這一不可預測因素,然后選擇合適的時機和條件將這些林木補充上去,提高存活率。
4、直觀性強
林業生態監理不同于其它項目,它的成果可以非常直觀的得到驗證,不需要其它部分項目的嚴把質量關等一系列檢查質量的環節,只要直觀的看上去就知道其完成的最后結果,但是直觀不能就說明簡單,因為他的范圍較廣,所以在檢查的過程中還是比較麻煩的,不能偶直接全部由人去完成,因為會導致一時的大意而出現問題,必要時還須借助相應的儀器。
5、長期性
林業生態造林是長時間的,不是短期就能夠看到效果的,因為林業生態造林從育苗到栽種需要一段時間,在林木長大之后鑒定成果之時還需要3-5年,基本上可以說看到成效的時間是相當長的。
四、林業生態工程監理的方法
要切實可行的針對現在林業生態項目建設的整個過程的同時,要先了解項目建設的主要意圖,根據以前既定的項目工程目標來制定出每個階段的目標計劃,以及項目的完成時間段和流程,要掌握整個項目實施階段的資金的利用和實施情況,并且整個階段的實施都要進行全方位仔細的監督,完工以后對其更要進行嚴格的質量檢查。在這過程中務必做到“三控”。
1、投資控制
在整個林業項目開展的設計初階段,監理的職責主要包含了與業主一起討論林業生態項目進行的整個設計過程,在整個項目設計的過程中的策劃方案要明確,并且創新的手段和方法來組織相關的業主已確定好的設計方案,并且協助企業的相應協助單位開展相應的項目設計上面的工作,對開展每一階段的資金利用情況進行相應的預算和支配,進行設計挖潛,合理的利用價值工程等來對項目設計實施一些技術經濟分析,驗證等,在保證整個項目實施的過程中也能將成本降到最低化,對項目開展過程中的設計等階段進行有效的預算支配和核實。
2、質量控制
針對目前林業生態工程項目建設進行整體的策劃和設計階段的整個過程中,監理要進行現場的實地勘察,并且要針對項目開展的土地的實際情況以及土質還有氣候等對其進行全面的調查和研究,并結合這些因素開展適宜的整地方式、林木、林業造林的時間段;另一方面要深入研究苗源是否可以是林業生態項目建設的需要,注重林業苗木的技術性栽培,總體來說就是要盡可能的遵循上“適地、適樹、適時”三原則。
3進度控制
林業生態工程建設的進度控制是極其重要的,也是整個項目建設的關鍵方面,這些都與生態項目將設的規劃設計以及設計周期有很大的關系,倘若能夠有效的縮短項目設計周期,就可以使整個項目建設的施工周期得到最有效的控制,好的進度控制對林木也是有影響的,否則會讓林木錯過最佳栽種期。
五、林業生態工程監理的措施
1、領導需高度重視,監理措施需得力
工程建設期間,應確定好相應的組長、分管副區長、政府辦副主任為副組長,沿線各鄉鎮鎮長為成員的工程建設領導小組等來負責相應的一些監理過程中的環節,并且要設立相應的辦公室,沿線的農村個鄉鎮組織和成立工程建設領導機構,明確人員,落實責任,做到高層干部親自抓,分管中層干部具體抓也可從基層抽調若干名有一定工作經驗和能力的中層領導作為實施監理方的駐地代表,自始至終堅守第一線完成租地工作。監理人員要按照監理規程,施工現場,認真負責,全程實行旁站監理。嚴把苗木質量關,堅持現地質量檢查,嚴格按照設計指導施工,發現問題及時提出整改意見,施工專業隊及時改正。保證整個監理工程的建設質量。
2、確立監理單位,實現對工程建設全過程進行科學的、規范化的監理管理
監理工程的成敗最關鍵的就在于質量這一方面,針對這一因素在進行監理工程的過程中就應該成立項目監理部,編制監理方案,并落實總監及現場監理人員職責,規范監理程序,實行旁站監理。定期召開監理例會,對不合格苗木禁止栽植,并出具監理通知單。并且在這過程中要依據實際情況成立質量監理和技術指導小組,分派到植樹現場,具體負責技術指導和監理工作。在工程監理中,應按照作業設計和規范要求現場監理工程造林。對整地、苗木質量、放線、打點、挖坑、栽植、支撐、澆水等環節進行了現場指導和旁站監理,對每道工序應監理人員進行驗收,確定這些工序合格后,出具工序質量驗收單,方可進入下一道工序施工。實現了對工程建設全過程進行科學的、規范化的監理管理。通過行之有效的監理措施,確保工程質量。
3、加大檢查驗收工作力度,查漏補缺,落實責任,確保工程質量
監理人員以及在監理工程中中相關工作人員應該加強對栽植的苗木實行擴盤、扶正風倒苗木、支護、修剪側枝、及時澆水等幾個關鍵環節的處理措施,對于死亡的樹木和無用的支撐要及時的進行清理,對施工后現場垃圾要及時的清運或掩埋。并且調整苗木布局,講求栽植效果,同時要及時做好撫育管護,確保樹木成活和栽植成效,適時的進行擴盤,除草、除萌和澆灌。最后一方面即為加大管護力量,配備專門人員防止盜挖和損壞。尤其夏收期間增加力量做好防火,防止人為破壞。通過行之有效的辦法,達到原本進行監理所預期的目的,確保監理工程的最終質量。
六、林業生態工程監理發展不快速的原因
1、一直以來,人們就不太重視林業生態的重要性,隨意的進行砍伐、毀滅的同時還不愿意植樹造林,可以說在保護生態環境這方面的思想比較淡薄,沒有一定的意識,加之林業生態工程的監理是屬于生態環境的一部分,人們覺得對于這方面的投資太過牽強,并且它的效益需要長時間的發現和觀察才能看到,沒有可以看得見的實際效益,這就使得很多人不愿意在這上面進行大力的投資,所以沒有利潤對投資者們施加壓力,這就致使很多人失去了對生態工程投資的信心。
2、林業生態工程的實施不能夠講求速度,見效時間慢,而且它的實施和開展也比較麻煩,需要選擇合適的季節合適的時間,在各方面的要求都比較高,使得監理人員不能夠進行大幅度的施展工程的進度,這從一定程度上講也為生態工程開展和實施帶來了一定的難度。
3、林業生態的工程開展在投資方面還不夠完善,一直以來,我國用于林業生態工程實施的投資的內容都是只包含了施工中的直接工程費,一般不會涉及到在監理過程中的開銷以及在進行勘察設計中的開銷,并且,從另一方面來講,我國在投資不高的生態建設上面要進行實施的內容卻很多,使得沒有足夠的資金來用于工程監理上面。
總之,我國的林業生態工程監理的初始的步伐就比較慢,并且實施的也比較晚,不過相信在我國的林業生態工程監理的制度、投資、以及其它一些因素上面制度化和規范化之后,我國的林業生態工程監理將會開展的更好,我國的林業生態環境將會得到向前大大的邁進一步。
一、林業生態工程管理在現代林業造林工程中的作用
(一)從確保工程進度方面,監理發揮的作用
在現代林業造林過程中,監理的介入,能夠有效的促進林業方面的法律法規的規范化、制度化(涉及工程規劃設計、指標、審批等)和完善化。讓造林工程更加科學合理,更符合現代林業發展的需求。在監理過程中,監理單位充分利用其相對的獨立性,對施工單位的工程進度計劃進行嚴格審查,按照相關法律法規、相關條例、施工合同、監理大綱、監理細則等等進行嚴格監理。確保實際施工進度不偏離計劃,并做好進度目標風險分析,制定防范性對策,及時向建設單位匯報施工進度。從而確保工程按施工合同規定的工期順利完成。
(二)從確保工程投資方面,監理發揮的作用
生態造林既是一項生物工程,也是一種經濟行為,必須要尊重自然規律和經濟規律。在現代造林工程中,近年來出現投資規模較大的造林綠化工程,為確保建設項目投資批準的限額以內,隨時糾正發生的偏差,保證項目投資管理目標的實現,我們采取工程管理制。通過監理工程師對造林工程的檢查,在驗收合格后進行簽字,這時候才申請撥付工程款,在這個檢查的過程中,可以促使施工隊伍嚴格的按照圖紙進行施工,減少不必要的變更,比如說避免了施工單位人為提高種植密度,更換大樹栽植等。其次在現代的造林有可能會出現大量的如土方,溝渠等隱蔽工程,通過監理隊伍的監督確保了這些隱蔽工程的工程量準確計算。這樣就將生態造林的成本管理和效益有效的結合在了一起,有效的控制了造林工程的項目成本,避免了施工方不擇手段、盲目蠻干等一些做法,從而確保了工程投資的效果。
(三)從確保工程質量方面,監理發揮的作用
造林工程項目一般都存在建設面廣、多在農村或郊區、類型復雜、交通不便、多無專業施工隊伍等現狀。而現在造林工程又存在著大量的反季節,這對于造林工程,特別是大樹和名貴樹種的栽植,管理水平,甚至苗木的質量等等提出更高的要求。在此實行監理制,能夠建立有效的制約機制,在很大程度上改變這些情況,甚至杜絕這些情況的發生。同時依靠建立機制,還能夠有效的強化技術規范的執行力度,通過工程建立,讓造林技術的每個環節都能夠規范的施工[2]。如苗木質量、栽植工序、整地規格、栽后管理等,從而從造林的質量和效果上提升一個檔次。
二、結語
林業是生態環境建設的主體,在國民經濟中占有重要地位,造林是林業發展中的一個重要工程。從我市全面實行林業生態工程管理制以來,造林綠化工程取得了顯著的成績,為綠色無錫建設作出了重大的貢獻。在環太湖生態防護林、環太湖生態景觀林以及入湖河道水源凈化林建設等工作中取得了顯著的生態效益和社會效益。
1增強林業工程的措施
1.1造林地的及時清理
將造林地上的灌木、雜草及采伐剩余物清理掉是造林整地翻墾土壤前的工序。清理方法主要有:全面清理、帶狀清理、塊狀清理、割除清理、火燒清理及化學藥劑清理等。
1.2選擇合適的整地方式和方法
整地方式可分為局部整地和全面整地。局部整地是翻墾造林地的一部分土壤的整地方式,包括塊狀整地和帶狀整地。塊狀整地是將土地分成塊狀的翻墾造林的方法;帶狀整地是將土地呈長條狀翻墾林地的方法。全面整地是翻墾全部的造林的土壤,此法主要用于平坦地區。平原地區造林整地的方法主要有坑狀、塊狀及高臺等;山地應用的造林整地方法有穴狀、塊狀及魚鱗坑等。
2造林方法的選擇
2.1直接播種法
就是把樹木種子直接播種在林地進行造林的方法。此方法種植的效率高,適合于面積較大、容易施工的造林地。直播造林法主要有:塊狀播種法、穴播法、條播法及撒播法等。
2.2繁殖造林法
利用現有林業資源的樹木的干、枝、根部等部位生根發芽,來繁殖新的樹木,進行造林。此法技術簡單,容易操作,樹木成活率高,小樹生長較快,縮短了生長周期,并能保持母樹的原有的優良性狀。
2.3移栽造林法
將種子繁育的樹苗直接進行移栽,并種植在所要造林的區域。此法造林效率也較高。但移栽后由于幼苗對環境會產生不適應,因此要加強管護。
3保護林業資源的手段
3.1建立相關的林業資源保護機制
相關部門應該從實際出發,增強林業資源保護工作中的高效性與持續性,增強林業資源保護工作的實時有效的進行,頒布相關林業資源保護政策及相關制度,以滿足林業資源保護的多樣性。
3.2加大對林區資源控制的力度
發展林權改革政策,努力發展家庭承包、轉包、出租、轉賣、對換及招標等。對責任山等要及時關注,加快開展林區經濟操控,掌握林業地域規劃的實施,關注國家林業森林控制規則的改革,創建產權清除、政府公司分離、實施責任與權力和效益共同發展的林業資源控制方式。
3.3正確控制和利用林業資源
林業資源的控制和利用,與人類自身的利益息息相關,必須從實際出發,重視林業資源的保護控制工作,做好林業資源的監查,加強林業資源管理機制。努力滿足社會主義現代化建設趨勢,重點檢測和控制林業資源的創新,為生態環境的改善提供強有力的保障。
3.4加大科技的使用,加快科學化林業資源的進程
我國目前經濟水平不斷提高,科學技術也得到了相應的發展。一些新研發的林木品種也處于多元化的狀態,林業資源得到了極大的豐富。因此,要堅持以“科技興林”的原則,大力發展適合市場的新品種,以科學為支撐,實現林業資源的合理開發和利用。
3.5落實對外開放的政策
我國是人口大國,對木制品的需求量也很大,林業資源的合理開發和利用,將大幅度的影響到以木材為主的企業的經濟效益。通過對外開放,從國外引進木材,可以緩解林業資源利用的壓力,使林地中的樹木開采和種植達到平穩的狀態,從而可以維護自然環境,保證生態系統的平衡。
3.6增強林業人才的運用
林業人才的利用,可以為林業資源創造更大的價值。林業資源的合理開發和利用與林業人才的開發是分不開的。人力資源的開發和應用,可以有效地進行林業規劃和整合,改良林業的不足,促進林業的優化和發展。而且采用新型的人才,還能夠改觀林業的發展狀況,保證林業資源的穩定,為發展市場提供新的力量,提升林業在社會發展中的作用,從而達到林業合理開發利用的目的。
4結束語
林業工程的發展與林業資源的建設是息息相關的,對于國家和生態系統都是非常有利的。林業工程的發展不僅在林業建設中具有關鍵的作用,還可以促進林業資源以及生態林業的和諧發展。林業工程的發展要走永續前進的道路,真正實現林業資源管制、生態利益、經濟以及社會利益的和諧發展。
作者:孫軍 孟慶敏 孫運波 單位:吉林省靖宇縣國營鎮郊林場 吉林省靖宇縣林業局
1我國主要生態環境問題
我國自然生態環境本底脆弱,長期以來對自然資源的過度開發和利用造成對生態環境的破壞,生態退化問題突出,生態形勢嚴峻。主要表現在:①水土流失日趨嚴重。全國水土流失面積達367萬km2,約占國土面積的38%,是世界各國中水土流失最嚴重的國家之一。近年來,很多地區水土流失面積、侵蝕強度、危害程度呈加劇趨勢,全國平均每年新增水土流失面積達1萬km2。②荒漠化土地面積不斷擴大。全國荒漠化土地面積已達262萬km2,并且每年還以2460km2的速度擴展[4-6]。③草地退化、沙化和堿化(簡稱“三化”)面積逐年增加。全國已有“三化”草地面積135萬km2,約占草地總面積的1/3,并且每年還在以2萬km2的速度增加。一些地區為了短期利益,不合理開墾草原,加劇了土地的荒漠化。④生物多樣性受到嚴重破壞。我國已有15%~20%的動植物種類受到威脅,高于世界10%~15%的平均水平[7]。生態環境的日益惡化不僅影響人們目前的生存環境,同時對我國的經濟發展提出很大挑戰,有研究表明,我國經濟增長的GDP中,至少有18%是依靠資源和生態環境的“透支”獲得的,嚴重影響可持續發展。因此,必須在經濟發展的同時注重對生態環境的保護,大力開展以林業工程為主的生態環境保護建設,通過采取科學有效的人工措施進行生態系統恢復,實現經濟發展與環境保護的“雙贏”。
2林業生態工程建設重要意義
森林是陸地生態系統的主體,是人類和多種生物賴以生存和發展的基礎[8]。林業生態工程是指根據生態學、林學及生態控制論原理,設計、建造與調控以木本植物為主體的人工復合生態系統的工程技術,其目的在于保護、改善與持續利用自然資源與環境。開展林業生態工程研究一方面偏重于生態環境保護建設,有利于實現自然生態系統的恢復和環境污染的治理(土壤污染、大氣污染、水體污染等)。Landell-Mills等[9]對林業生態工程的可持續經營及其未來的可能變化、發展趨勢進行了分析,強調林業生態工程在可持續發展中的物質基礎作用、環境基礎作用和能源主體作用。另一方面,林業工程是一個包含著“社會-經濟-自然”符合生態系統全部內容的龐大的系統工程,必須考慮各種有關產業的生態經濟同步發展與生態環境脆弱地帶的治理、保護、開發等方面存在的問題[10],注意從環境資源屬性入手,保護、開發和利用林業生態工程,尋求經濟發展和環境保護相結合,根據林業生態系統多功能的特點,以生態效益為主,注重生態效益和社會效益、經濟效益的協調[11]。
3我國六大林業重點工程概況
1998年,經國務院批準,國家林業局根據林業大工程帶動林業大發展的思路,決定對原有十大林業工程進行重新整合,在一個時期內實施天然林資源保護、退耕還林、京津風沙源治理、三北和長江中下游地區等重點防護林體系建設、野生動植物保護與自然保護區建設、重點地區速生豐產用材林基地建設六大工程(表1和圖2)。天然林資源保護工程主要解決長江上游、黃河上中游地區,東北、內蒙古等重點國有林區和其他地區的天然林資源保護、修養生息和恢復發展的問題;退耕還林工程是改善生態環境的迫切需要,需要調整農村的產業結構,改變農民傳統的耕種習慣,是最大的強農惠農項目,不僅對現階段促進國民經濟的健康發展具有十分重要的意義,而且對促進國家文明發展和人民殷實小康、實現中華民族長遠發展和子孫后代繁榮富足具有十分深遠的歷史意義;三北和長江流域等重點防護林體系建設工程是我國涵蓋面最大、內容最豐富的防護林體系建設工程,為了從根本上改變我國西北、華北、東北地區以及長江中下游流域等地區風沙危害和水土流失的狀況;京津風沙源治理工程是北京乃至我國的“形象工程”,也是環京津生態圈建設的主體工程,主要解決北京周圍地區的風沙危害問題;野生動植物保護及自然保護區建設工程是一個面向未來、著眼長遠、具有多項戰略意義的生態保護工程,主要解決基因保存、生物多樣性保護、自然保護、濕地保護等問題;重點地區速生豐產用材林基地建設工程是我國林業產業體系建設的骨干工程,主要解決我國木材和林產品的供應問題,也是推進天然林資源保護工程和其他生態建設工程順利實施的根本保障。六大林業工程的成敗和績效直接影響到整個國家的生態安全體系和林業產業的可持續發展。建設范圍覆蓋我國97%以上的縣,總計劃投資將超過7000億元。工程范圍之大、規模之大、投資之巨為歷史所罕見,成為世界生態工程之最和我國新世紀再造秀美山川的偉大壯舉[12]。六大林業重點工程的開展使我國森林在長期投入不足和面對人口增長、經濟增長對森林資源巨大壓力的情況下,仍然保持較快發展,對促進我國森林面積增長和提高森林覆蓋率發揮了重要作用。按照截至2013年的第八次全國森林資源清查(2009~2013年)結果,全國森林面積有208萬km2,森林覆蓋率從20世紀90年代的16.55%增至21.63%,活立木總蓄積量164.33億m3,森林蓄積量151.37億m3。森林面積和森林蓄積分別位居世界第5和第6位,人工林面積仍居世界首位[13]。截止2006年底,全國林業部門建立和管理的自然保護區已達1740處,面積達121萬km2,占國土面積的12.60%。各類保護區中85%的陸地生態系統類型、85%的野生動物種群和65%的高等植物群落得到有效保護[14]。與此同時,林業工程的實施促使生態環境得到明顯改善,水土流失、土壤侵蝕、荒漠化、生物多樣性降低等環境問題有所緩解,發揮了較大的生態效益。全國有近10%的沙化土地得到初步治理,重點治理地區的沙化擴展趨勢得到有效緩解,局部地區生態得到明顯改善,毛烏素、科爾沁兩大沙地治理取得突破性進展。寧夏、山西、吉林等省區沙化土地開始逆轉,內蒙古赤峰、陜西榆林的局部地區已基本實現山川秀美,人民的生產生活空間得到擴展[15]。
4林業生態工程建設面臨的問題與挑戰
經過長期不懈的努力,林業生態工程的開展在我國生態環境保護建設中發揮了重要作用,帶來了一定的生態效益。但從總體上看,目前我國生態退化局部改善、整體惡化的現象仍未改變,形勢依然十分嚴峻。
4.1林業生態建設缺乏對自然地帶規律的認知
林業生態工程在具體實施過程中由于缺乏對自然地帶規律的認知,不僅增加成本開支,而且會引發新的環境問題,造成生態環境問題的復雜化。如熱帶的喬木移植到溫帶,要么是死亡,要么建設暖房并符合熱帶喬木所需要的熱量條件。前者是失敗,后者則成本加大數倍乃至上百倍。又如有些地方的林帶要靠人工澆水才能維持,也應屬于失敗。有學者根據干旱、半干旱區自然地帶特點提出應當重新審視三北防護林建設問題[16]。在西北干旱、半干旱區大規模營造防護林既不利于防患沙塵暴,也不符合水資源短缺的客觀現實[17],完全違背客觀的自然地帶規律。
4.2工程規劃布局不合理
規劃布局的不合理一方面體現在由于工程覆蓋范圍極大,林業工程區相互重疊程度高,且各項工程主導功能不同,建設期限與資金投入水平有差異,造成具體實施過程中的混亂。如天然林資源保護工程與速生豐產用材林工程在東北地區大部分重合,也就是說該處不僅是天然林保護的范圍,也是我國用材林建設基地,但無法明確具體實施過程中應該以哪一個為重點進行建設,這種現象極有可能造成2個工程在該地區都難以充分發揮效益。另一方面,工程范圍劃分存在一定爭議,如天然林保護工程在東北地區主要是以大小興安嶺為主體進行建設,但二者北部交匯處卻并未被劃入工程區,而該地區氣候條件適合植被生長,且有天然森林分布,應納入天然林保護范疇。
4.3工程質量評判指標單一,“一刀切”現象嚴重
目前林業工程主要以森林覆被率作為主要評判指標,是值得商榷的。以我國西北干旱區為例,適宜森林生長分布的區域面積有限,目前一些省區的森林自然覆被率多在5%以下。如果要求這些省區大面積植樹造林,以達到對濕潤、半濕潤地區要求的相同的森林覆被率指標,是不符合自然規律的。因此,半干旱、干旱氣候下各省區環境與發展的協調應尊重自然,既應保證較高的森林覆被率,也不應片面追求不切實際的造林指標[18]。
4.4工程管理不規范,體制機制不完善
工程建設管理中存在的問題一方面表現在工程建設缺少生態補償等激勵機制,工程區相關利益群體對工程建設成效不夠關心;工程統籌規劃有待改進,工程計劃資金管理與工程組織實施相脫節,工程投資水平低、到位難、隨意性較大等。另一方面,長期以來我國對公益林和商品林沒有嚴格區分,未真正實行分類經營管理,林業生產關系無法理順。許多地區仍未依法確定山林屬權,承包者對林地承包經營權缺乏法律規范和保護,勢必在一定程度上對林業工程的開展造成影響。
5我國林業生態工程建設對策與建議
5.1林業生態建設應以全國主體功能區劃為優秀,合理進行統籌和規劃
主體功能區劃是協調經濟社會發展和人口資源環境的重要載體,具有綜合性特征。林業生態建設要根據區域資源環境承載能力、現有開發密度和發展潛力進行合理統籌和規劃,構建以青藏高原生態屏障、黃土高原-川滇生態屏障、東北森林帶、北方防沙帶和南方丘陵山地帶(“兩屏三帶”)以及大江大河重要水系為骨架,以其他國家重點生態功能區為重要支撐,以點狀分布的國家禁止開發區域為重要組成的生態安全戰略格局。青藏高原生態屏障要重點保護好多樣、獨特的生態系統,發揮涵養大江大河水源和調節氣候的作用;黃土高原-川滇生態屏障要重點加強水土流失防治和天然植被保護,發揮保障長江、黃河中下游地區生態安全的作用;東北森林帶要重點保護好森林資源和生物多樣性,發揮東北平原生態安全屏障作用;北方防沙帶要重點加強防護林建設、草原保護和防風固沙,對暫不具備治理條件的沙化土地實行封禁保護,發揮“三北”地區生態安全屏障作用;南方丘陵山地帶要重點加強植被修復和水土流失防治,發揮華南和西南地區生態安全屏障作用。
5.2尊重自然地帶規律,科學開展林業生態工程地帶性建設
自然地理要素(水文、土壤、氣候、生物、地貌等)及其綜合體呈現強烈的地帶性分布規律,不同的自然地理要素類型適合不同植被群落的生長,形成不同的植被分布。林業生態建設要注重對自然地帶規律的認識,秉持“宜林則林、宜灌則灌、宜草則草、宜荒則荒”的科學原則,切忌以森林覆被率作為我國各個區域可持續發展的共同指標。必須把地帶性原則作為林業生態建設的基本原則,尊重自然地帶規律,否則產生更大的生態問題。在受季風作用影響的我國東部濕潤和半濕潤地區,溫度水分條件好,有天然森林分布,林業工程應遵循森林分布地帶性規律進行植樹造林。在我國最北部———北緯50°以上的大興安嶺北部地區應以種植寒溫帶針葉林為主;在東北東部的小興安嶺和長白山地區應以溫帶針闊葉混交林為主;在遼東半島與華北地區應以暖溫帶落葉闊葉林為主;在秦嶺、淮河以南以及南嶺以北的西南、華中、華東與華南北部的遼闊地區應以亞熱帶常綠闊葉林為主;在廣東、廣西、云南、臺灣諸省(區)的南部以及西藏東喜馬拉雅南坡地區應以熱帶季雨林、雨林為主。在西北部半干旱、干旱地區,植被類型以草原(荒漠草原)、荒漠為主,僅在山地的適宜部位有森林分布。林業工程建設應以恢復草原和荒漠植被為主,局部地段可植樹,但不宜大面積造林。
5.3建立森林生態服務收費制度,完善生態補償機制
生態恢復和建設的投資主體是政府,但同時應多渠道籌集補償基金,建立林業資源有償使用和生態環境補償機制。按照“誰收益,誰補償”、公平合理的原則,一方面受益方向森林生態服務提供方直接或間接地提供經濟補償。凡受益于公益林或依靠森林資源從事各種生產經營活動而有直接經濟收入的單位(農業、水利、水電、旅游等部門)和個人均屬被征收對象,都必須繳納森林生態效益價值補償費用。另一方面,通過立法形式設立生態稅。為避免開征新稅難的問題,由政府職能部門出面,采取在增值稅和營業稅中附加的形式收取費用,為森林生態服務補償提供穩定的資金來源。
5.4規范林地流轉制度,提高林地使用效率
林地是林業再生產最根本的資源,是林業可持續經營的基礎。林地合理流轉是發揮林地效益、改變我國林地效益低下問題的根本途徑。隨著林業產業結構的調整,林業產權制度改革不斷深入。首先,盡快制定相關法律規章,確保林地流轉的公開性、公平性和合法性。逐步取消對林地流轉的種種限制,并從流轉范圍、形式、程序等方面進行合理規范,確保林地流轉工作有法可依、有章可循。其次,依托市場,建立完善的林地價格體系。應按照市場規律,盡快研究建立林地市場價格體系,積極推行征占用林地按照市場價格進行補償的新機制。再次,加強對林地流轉的監督管理。對于可進行林地流轉的商品林地,針對林業生態服務與社會服務功能,林業主管部門應根據國家法律、法規和政策,依法對林地的保護、利用、歸屬等進行組織、協調、控制和監督等職能活動,監督林地是否改變用途,生態環境是否遭到破壞。同時,建立更適合市場經濟發展的林地使用權流轉方式,經營模式由單一形式向多元化方向發展。屬于家庭承包經營的林地由承包者依法自主決定采用轉讓、轉包、出租、互換等方式進行;屬于集體經濟組織的林地主要采用拍賣、招標、公開寫上的方式進行流轉從而激活林地市場。
5.5樹立生態文明理念,提高生態保護意識
林業生態建設是我國生態建設和保護的主體,是建設生態文明、實現人與自然和諧的主陣地。要響應國家“大力推進生態文明建設”的號召,以科學發展觀為指導,通過宣傳教育、制度法規約束等手段切實提高全社會生態保護意識。杜絕“邊治理、邊污染”等現象,嚴禁以犧牲森林資源為代價來換取糧食增產、經濟增長,防止林地大量流失,牢固樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明理念。
6結語
開展林業生態建設研究有助于提高工程決策水平和投資效益,促進我國林業持續、快速、健康的發展。該研究以國家六大重點林業工程為研究對象,對目前林業工程生態成效及存在的問題進行分析,結合我國生態地理區域系統劃分,對自然地帶性規律與林業生態建設間的關系開展研究,科學認識林業生態工程建設的地帶性規律,提出如下幾點建議:①林業統籌與規劃應以主體功能區劃分為優秀;②林業工程實施過程中注重對自然地帶規律的認知;③完善政策法規建設,建立健全林業規章制度;④樹立生態文明理念,提高生態保護意識。該研究從宏觀上對林業生態工程進行定性分析,且主要以理論指導與建議為主,對實際操作過程中可能存在的問題并未深入分析,存在一定不足。我國林業生態工程范圍廣泛、內容復雜,實際操作難度較大,且目前所開展研究主要強調的是靜態、定性的分析,而對于動態、定量的分析研究較少。如何能夠更好地實現理論研究與實際操作的銜接,進一步增強可操作性,同時運用遙感(RS)、地理信息系統(GIS)等技術手段,實時監測工程開展情況,定量分析工程存在問題與效益,仍是今后需要研究的主題。
作者:楊帆戴爾阜劉榮珍單位:蘭州交通大學測繪與地理信息學院中國科學院地理科學與資源研究所中國科學院陸地表層格局與模擬重點實驗室蘭州交通大學機電工程學院
1我國林業生態工程建設的現狀以及存在的問題
1.1資金投入不足,生態工程質量總體偏低由于林業生態工程建設是一項見效時間慢的工作,工作量比較大,要覆蓋的面積也很廣,對資金的需求自然是非常大的。但是國家的資金投入總量有限,不足以彌補林業生態工程建設的大缺口,特別是對于新疆、青海這樣的邊遠地區,投入工作更難切實做好,這就導致了林業生態工程建設的進程緩慢。再者,一些地區為了響應國家“退耕還林”的號召,會在沒有切實做好對本地區的實際情況做好調查的基礎上盲目地進行林木的種植,林木的質量的不到保證,還會增加建設的成本。
1.2職能主體與實際不符林業生態工程建設是一項帶有公益色彩的建設,政府在林業生態工程的投資建設中起主導作用,處于投資的主體地位。但是,從我國近年來的林業生態工程建設實際情況看來,我國林業生態工程的投資建設主體主要是集體,政府投資所占的比重很小,這就導致了職能主體與實際不相符合。
2增加林業生態工程建設經濟活力的具體措施
2.1提高經濟活力是根本,加大資金投入是手段提高林業生態工程建設的經濟活力能從根本上解決投入力度不足的問題。新的經濟活力能為林業生態工程建設提供資金支持,國家加大對林業生態工程建設的資金投入力度可以彌補林業生態工程建設的大缺口,使其能順利正常的運行。加大資金投入在一定程度上也緩解了工程建設者和工程設計者之間的矛盾,既能達到生態效益,又能產生經濟效益。
2.2加大執法力度黨和國家要切實做好生態環境保護的工作,加大執法和監管力度,對非法開采森林資源的行為要嚴加懲治,從立法工作方面減少亂砍濫伐等現象的發生。
2.3提高造林的質量要切實結合當地的實際情況,根據本地的土壤特性和地理特征,合理選擇適應本地土壤的樹木,避免盲目造林,要嚴格按照設計規劃實施,還要提高造林水平,切實提高造林質量。同時要協調樹木種類的比率,提供多樣化的樹木類型,綜合各種樹木的優點,提高森林的穩定性,提高森林的防護能力和抵御病蟲害的能力。
2.4增加經濟林的種植比例在林業生態工程建設中提高經濟林的種植比重,既能將林業生態工程建設落到實處,又能提高經濟效益。特別是近年來經濟發展迅速,對經濟林的市場需求很大,這可以在一定程度上緩解經濟林、用材林供不應求的趨勢,推動林業生態工程建設的發展。
3小結
林業生態工程建設是一項耗費時間長,見效慢的事業,需要大量的資金投入,因此,國家和政府要充分認識到林業生態工程建設的重要性,不斷提高林業生態工程建設中的經濟活力,為林業生態工程建設提供有力的支持。
作者:張旭娟單位:遼寧省凌海市安屯鎮政府
1經濟效益
范縣林業生態工程實施后,工程區年可增加活力木蓄積26.1萬m3,增加產值15660萬元,工程區的產業結構,將得到調整和優化。林草、林藥間作,帶動了農村種植業和養殖業,農民收入必定進一步增加,這為實現全面建設小康社會等起到重要作用。
2采取的措施及經驗
2.1強化宣傳,培訓有力,讓政策深入人心為了搞好林業生態工程,進一步增強全民綠化意識和生態保護意識,范縣利用電視、報紙、宣傳車、發放資料等形式,大力宣傳林業生態工程的重要意義,在全社會形成良好的愛林、護林、育林風尚,并通過參觀典型和群眾算帳對比的方法,讓群眾親身感受到發展林業、實行林業生態工程所帶來的巨大生態及經濟和社會效益,極大地調動了全社會投資林業、發展林業的熱情,有力地提升了全縣林業生態工程工作的質量和規模。
2.2依靠科技進步,提高造林質量一是大力實施“良種工程”,積極引進推廣優良品種,建立良種基地,基本實現了造林良種化。范縣每年育苗面積均在1500畝以上,年可出圃各類優質北苗木300萬株以上,基本保證了本地用苗的自給。我們共引進推廣107楊、108楊,有效地改善了范縣的林種、樹種結構。二是示范推廣了先進適用技術和建設模式,注重了樹種間的合理搭配,長短效益兼顧,喬、灌、草相結合,營造混交林,推行寬窄行。實施中做到把好“五道關”,狠抓“三到位”。五道關指:規劃關、苗木關、栽植關、澆水關、管護關。三到位指:技術培訓到位、配套設施到位、檢查指導到位。有效地保證了栽植質量,提高了工程的科技含量。三是加強了林業科技推廣體系建設,構建和完善了縣、鄉、村三級林業技術推廣和管護網絡,可以多渠道,多層次,多形式為林農提供服務。
2.3強力推進林權制度改革,激勵林業發展活力為確保工程的順利實施,范縣積極探索新的造林機制,進一步完善林地、林木“三權”政策,穩定所有權,放活使用權和經營權,堅持誰造林,誰所用,誰投資誰受益的政策,大力推廣了承包、租賃、拍賣等營造林模式,鼓勵和引導全社會關注林業,投資林業,形成了國家、社會、個人共同興辦林業的熱情。目前全縣非公有制林占全部的95%以上,已成為振興農村經濟的一項重要支柱產業。
2.4大力培育后續產業,努力實現穩得住、不反彈范縣林地面積已達20多萬畝,如何充分利用閑置林地,最大限度地提高土地綜合效益,我們因勢利導,先后組織召開林下養蟬、養鵝、林下種植等項目推介會,并組織有關單位和養殖、種植大戶到河南開封、山東封丘等地考察林下經濟經營模式,扶持引導群眾大力發展林下養殖、種植等立體復合型生態經營。由于政策到位,措施得力,全縣林下經濟發展勢頭強勁,經濟、社會效益明顯。目前全縣共發展雞鴨鵝1050多萬只,藥材200畝,牧草3000畝,牛羊12多萬頭(只),養貂450只,共計折合5.32萬畝,有力地輻射和帶動了周邊至全縣林下經濟的發展。林下經濟已成為范縣農村經濟發展的一個新的亮點,這對于范縣培育后續產業,壯大林業經濟有著重要的意義和巨大的推動作用。
3存在的主要問題
(1)樹種單一,病蟲害嚴重是范縣林業生態工程的主要問題。因多數種植是楊樹純林,給森林防火和病蟲害防治帶來極大不利。近年來,楊樹潰瘍病、春尺蠖在范縣大面積發生,美國白蛾也已發現,森防形勢嚴峻。(2)工作經費缺乏,林業生態工程的作業設計、檢查驗收、林權證發放等工作量大,需大量經費支出,而國家又沒有配備必要的工作經費,工作經費緊張。
4今后工作目標
(1)提高工程建設質量。對林業生態工程的存量任務,切實抓好后期管護,落實管護責任和措施,對林業生態工程的新增任務,認真落實“規劃先行、突出重點、適地適樹”的要求,嚴格按規劃設計,按設計施工,確保工程建設質量。(2)抓好后續工程建設,搞好后續產業發展。積極引導群眾培育和開發穩定增收的后續產業,確保實現“穩得住、能致富、不反彈”的目標,積極支持各地組建專業合作經濟組織和中介服務機構,為林農發展后續產業提供必要的技術、資金、信息、人才等服務,提高農民戶組織化程度,增強其適應市場、應對風險的能力。
作者:仝鳳蘭吳紅霞樊明朝單位:河南省范縣林業局河南省范縣科協河南省范縣顏村鋪鄉政府
一、林業生態工程的概念
林業生態工程是根據生態學、生態經濟學、系統科學與生態工程原理,針對自然資源環境特征和社會經濟發展現狀所進行的以木本植物為主題,并將相應的植物、動物、微生物等生物種群人工匹配結合而形成的穩定而高效的人工復合生態系統的過程。它本身包括著傳統的造林綠化內容,一些成功的單項造林技術與新技術的篩選與應用,但不是簡單“相加”與“拼盤,’;它的目的不僅只考慮經濟效益,而是經濟、生態、社會三大效益并重;它的全過程是配套技術合理組合的完整工藝流程。
二、林業生態工程的基本原理
1、系統論原理
人工生態系統的建造調控是生態工程的主要目的所在。我國著名科學家錢學森教授給“系統”所下的定義是“由相互作用和相互依賴的若干組成部分結合而成的具有特定功能的有機整體”、凡是一個系統它應具備如下特征。
1.1結構的有序性
一個系統既然是廣有機整體,它本身必須具備自然或人為劃定的明顯邊界,邊界內的功能具有明顯相對的立性。一片果園、一個人工林它與相鄰的系統是具有明顯邊界的,其功能與其他系統也是不同的。同時,每一個系統本身一定要有兩個或兩個以上的組分所組成。系統內的組分之間具有復雜的作用和依存關系。作為人工林生態系統,本身就包括著森林生物和森林環境兩大組分,而其兩大組分又可以自成系統(于系統)。像森林生物要分成植物(林木與伴生植物)、動物(鳥獸、昆蟲)、微生物(真菌、細菌);從環境角度講,作為人工生態系統又應當分成自然環境和社會經濟環境。這些組分形成了復雜的水平分離和垂直分離。
1.2系統的整體性
為一個穩定高效的系統必然是一個和諧的整體,各組分之間必須具有適當的量的比例關系和明顯的功能上的分工與協調,只有這樣才能使系統順利完成能量、物質、信息、價值的轉換功能。系統中某一個組分發生量的變化以后必然影響到其他組分的反應,最終影響到整個系統。林、眶生態工程設計、建造過程中一個重要任務就是如何通過整體結構的建造而實現人工生態系統的高功能。
2、環境因子的綜合性
自然界中眾多個環境因子都有自己的計算單位,每個因子也都是對生物產生重大影響,在林業生態工程中要十分注意的是多項因子對生物群落的綜合作用。這種綜合影響的作用往往與單因子影響有巨大的差異。如何進行多因子綜合評價對今后林業生態工程研究是十分重要的。
3、食物鏈原理
食物鏈與食物網是生態學的重要原理,食物鏈與食物網中的綠色植物通過葉綠素使太陽能轉化為化學能貯存于植株之中,所以,稱綠色植物為“生產者”。綠色植物被草食動物所食,草食動物被肉食動物吃掉,這些動物中有的吃草,有的吃其他動物以維持其生命。植物和動物殘體又可為小動物和低等生物分解、以這種吃與被吃關系形成的關系稱之為食物鏈關系。后兩者分別稱之為“消費者”和“分解者”。
4、擴大視野,修正傳統林業概念
多少年來我國大農業范疇一直存在著一個傳統觀念;農業就是糧食、林業就是“大木頭”、畜牧業就是豬和雞。林業建設幾年來一直認為用材林才是林,造林就是刨坑栽樹,農業防護林就是大小方田林網。林越來越萎縮,概念越來越窄,專業越分越細,將一個森林大系統分割得零零落落,把很多本來屬于林業范疇的東西,如中草藥、食用菌、野生動植物、野生花卉、香料植物甚至果樹都拒之門外。這種觀點對我國林業的發展是十分有害的。提出林業生態工程就是要歸還林業的本來面目,把林業作為一個完整的大系統來看待,發揮林業的綜合功能。
三、未來發展趨勢與展望
現代林業的一個突出特點是森林生態環境意義的加強。針對這種形勢,大多數國家的林業發展都在做出新的選擇,進行深刻革新。無論是提供林產品、保持森林生產力的穩定和增長,還是發揮森林的環境服務功能;無論是營造各種類型的人工林,還是對現有森林進行經營管理,按照持續發展的要求,都必須建立和維持一個健康穩定的森林生態系統,使人類的利用和干擾保持在森林生態系統可容忍的限度內。公務員之家
在林業生態工程建設與區域生態環境綜合治理方面,日本、美國、法國等國家發展了水土流失控制的工程措施和快速的工程綠化技術,致力于形成以森林為主的流域治理的森林工程體系。其發展趨勢是,生態環境治理與水土資源的保護、改良、合理利用相結合、以充分發展水土資源的生態、經濟效益,促進區域生態安全與協調發展。與此同時,森林的多目標經營已成為各國的主要研究內容。在我國,林業生態工程領域的研究雖取得了一系列的科研成果,并具有一定的應用性和學術水平,但從林業生態工程高效、穩定、持續發展的角度來看,還需進一步調整與完善。隨著我國生態林業工程建設的深入發展,對生態林業工程建設技術提出了更高的要求。今后林業生態工程學科面臨點和難點問題是:(1)人工防護林生態系統穩定性維持;(2)干旱地區林木水分生理,植被土壤水文生態過程;(3)區域森林植被建設適宜度與生態用水的關系;(4)抗性植物材料的選擇和繁育;(5)區域性防護林恢復與重建的生態經濟評價。
關鍵詞:數據融合傳感器無損檢測精確林業應用
摘要:介紹了數據融合技術的基本概念和內容,分析了該技術在森林防火、森林蓄積特征的估計和更新、森林資源調查等方面的應用,提出該技術可應用于木材無損檢測及精確林業。融合機器視覺、X射線等單一傳感器技術檢測木材及木制品,可以更準確地實時檢測出木材的各種缺陷;集成GPS、GIS、RS及各種實時傳感器信息,利用智能決策支持系統以及可變量技術,能夠實現基于自然界生物及其賴以生存的環境資源的時空變異性的客觀現實,建立基于信息流融合的精確林業系統。
多傳感器融合系統由于具有較高的可靠性和魯棒性,較寬的時間和空間的觀測范圍,較強的數據可信度和分辨能力,已廣泛應用于軍事、工業、農業、航天、交通管制、機器人、海洋監視和管理、目標跟蹤和慣性導航等領域。筆者在分析數據融合技術概念和內容的基礎上,對該技術在林業工程中的應用及前景進行了綜述。
一、數據融合
1.1概念的提出
1973年,數據融合技術在美國國防部資助開發的聲納信號理解系統中得到了最早的體現。70年代末,在公開的技術文獻中開始出現基于多系統的信息整合意義的融合技術。1984年美國國防部數據融合小組(DFS)定義數據融合為:“對多源的數據和信息進行多方的關聯、相關和綜合處理,以更好地進行定位與估計,并完全能對態勢及帶來的威脅進行實時評估”。
1998年1月,Buchroithner和Wald重新定義了數據融合:“數據融合是一種規范框架,這個框架里人們闡明如何使用特定的手段和工具來整合來自不同渠道的數據,以獲得實際需要的信息”。
Wald定義的數據融合的概念原理中,強調以質量作為數據融合的明確目標,這正是很多關于數據融合的文獻中忽略但又是非常重要的方面。這里的“質量”指經過數據融合后獲得的信息對用戶而言較融合前具有更高的滿意度,如可改善分類精度,獲得更有效、更相關的信息,甚至可更好地用于開發項目的資金、人力資源等。
1.2基本內容
信息融合是生物系統所具備的一個基本功能,人類本能地將各感官獲得的信息與先驗知識進行綜合,對周圍環境和發生的事件做出估計和判斷。當運用各種現代信息處理方法,通過計算機實現這一功能時,就形成了數據融合技術。
數據融合就是充分利用多傳感器資源,通過對這些多傳感器及觀測信息的合理支配和使用,把多傳感器在空間或時間上的冗余或互補信息依據某些準則進行組合,以獲得被測對象的一致性解釋或描述。數據融合的內容主要包括:
(1)數據關聯。確定來自多傳感器的數據反映的是否是同源目標。
(2)多傳感器ID/軌跡估計。假設多傳感器的報告反映的是同源目標,對這些數據進行綜合,改進對該目標的估計,或對整個當前或未來情況的估計。
(3)采集管理。給定傳感器環境的一種認識狀態,通過分配多個信息捕獲和處理源,最大限度地發揮其性能,從而使其操作成本降到最低。傳感器的數據融合功能主要包括多傳感器的目標探測、數據關聯、跟蹤與識別、情況評估和預測。
根據融合系統所處理的信息層次,目前常將信息融合系統劃分為3個層次:
(l)數據層融合。直接將各傳感器的原始數據進行關聯后,送入融合中心,完成對被測對象的綜合評價。其優點是保持了盡可能多的原始信號信息,但是該種融合處理的信息量大、速度慢、實時性差,通常只用于數據之間配準精度較高的圖像處理。
(2)特征層融合。從原始數據中提取特征,進行數據關聯和歸一化等處理后,送入融合中心進行分析與綜合,完成對被測對象的綜合評價。這種融合既保留了足夠數量的原始信息,又實現了一定的數據壓縮,有利于實時處理,而且由于在特征提取方面有許多成果可以借鑒,所以特征層融合是目前應用較多的一種技術。但是該技術在復雜環境中的穩健性和系統的容錯性與可靠性有待進一步改善。
(3)決策層融合。首先每一傳感器分別獨立地完成特征提取和決策等任務,然后進行關聯,再送入融合中心處理。這種方法的實質是根據一定的準則和每個決策的可信度做出最優的決策。其優點是數據通訊量小、實時性好,可以處理非同步信息,能有效地融合不同類型的信息。而且在一個或幾個傳感器失效時,系統仍能繼續工作,具有良好的容錯性,系統可靠性高,因此是目前信息融合研究的一個熱點。但是這種技術也有不足,如原始信息的損失、被測對象的時變特征、先驗知識的獲取困難,以及知識庫的巨量特性等。
1.3處理模型
美國數據融合工作小組提出的數據融合處理模型,當時僅應用于軍事方面,但該模型對人們理解數據融合的基本概念有重要意義。模型每個模塊的基本功能如下:
數據源。包括傳感器及其相關數據(數據庫和人的先驗知識等)。
源數據預處理。進行數據的預篩選和數據分配,以減輕融合中心的計算負擔,有時需要為融合中心提供最重要的數據。目標評估。融合目標的位置、速度、身份等參數,以達到對這些參數的精確表達。主要包括數據配準、跟蹤和數據關聯、辨識。
態勢評估。根據當前的環境推斷出檢測目標與事件之間的關系,以判斷檢測目標的意圖。威脅評估。結合當前的態勢判斷對方的威脅程度和敵我雙方的攻擊能力等,這一過程應同時考慮當前的政治環境和對敵策略等因素,所以較為困難。
處理過程評估。監視系統的性能,辨識改善性能所需的數據,進行傳感器資源的合理配置。人機接口。提供人與計算機間的交互功能,如人工操作員的指導和評價、多媒體功能等。
二、多傳感器在林業中的應用
2.1在森林防火中的應用
在用MODIS(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer)數據測定森林火點時的20、22、23波段的傳感器輻射值已達飽和狀態,用一般圖像增強處理方法探測燃燒區火點的結果不理想。余啟剛運用數據融合技術,在空間分辨率為1000m的熱輻射通道的數據外加入空間分辨率為250m的可見光通道的數據,較好地進行了不同空間分辨率信息的數據融合,大大提高了對火點位置的判斷準確度。為進一步提高衛星光譜圖像數據分析的準確性與可靠性,利用原有森林防火用的林區紅外探測器網,將其與衛星光譜圖像數據融合,可以使計算機獲得GPS接收機輸出的有關信息通過與RS實現高效互補性融合,從而彌補衛星圖譜不理想的缺失區數據信息,大大提高燃燒區火點信息準確度和敏感性。
2.2森林蓄積特征的估計
HampusHolmstrom等在瑞典南部的試驗區將SPOT-4×S衛星數據和CARABAS-IIVHFSAR傳感器的雷達數據進行了融合,采用KNN(knearestneighbor)方法對森林的蓄積特征(林分蓄積、樹種組成與年齡)進行了估計。
KNN方法就是采用目標樣地鄰近k個(k=10)最近樣地的加權來估計目標樣地的森林特征。研究者應用衛星光譜數據、雷達數據融合技術對試驗區的不同林分的蓄積特征進行估計,并對三種不同的數據方法進行誤差分析。試驗表明,融合后的數據作出的估計比單一的衛星數據或雷達數據的精度高且穩定性好。
2.3用非垂直航空攝像數據融合GIS信息更新調查數據
森林資源調查是掌握森林資源現狀與變化的調查方法,一般以地面調查的方法為主,我國5年復查一次。由于森林資源調查的工作量巨大,且要花費大量的人力、物力和資金。國內外許多學者都在探索航空、航天的遙感調查與估計方法。
TrevorJDavis等2002年提出采用非垂直的航空攝影數據融合對應的GIS數據信息實現森林調查數據的快速更新,認為對森林資源整體而言,僅某些特殊地區的資源數據需要更新。在直升飛機側面裝上可視的數字攝像裝置,利用GPS對測點進行定位,對特殊地區的攝像進行拍攝,同時與對應的GIS數據進行融合,做出資源變化的估計或影像的修正。
試驗表明,融合后的數據可以同高分辨率矯正圖像相比,該方法花費少,精度高,能充分利用影像的可視性,應用于偏遠、地形復雜、不易操作、成本高的區域,同時可避免遙感圖像受云層遮蓋。
三、數據融合在林業中的應用展望
3.1在木材檢測中的應用
3.1.1木材缺陷及其影響
木材是天然生長的有機體,生長過程中不可避免地有尖削度、彎曲度、節子等生長缺陷,這些缺陷極大地影響了木材及其制品的優良特性,以及木材的使用率、強度、外觀質量,并限制了其應用領域。在傳統木制品生產過程中,主要依靠人的肉眼來識別木材缺陷,而木材板材表面缺陷在大小、形狀和色澤上都有較大的差異,且受木材紋理的影響,識別起來非常困難,勞動強度大,效率低,同時由于熟練程度、標準掌握等人為因素,可能造成較大的誤差。另外在集成材加工中,板材缺陷的非雙面識別嚴重影響了生產線的生產節拍。因此必須開發一種能夠對板材雙面缺陷進行在線識別和自動剔除技術,以解決集成材加工中節子人工識別誤差大、難以實現雙面識別、剔除機械調整時間長等問題。
3.1.2單一傳感器在木材檢測中的應用
對木材及人造板進行無損檢測的方法很多,如超聲波、微波、射線、機械應力、震動、沖擊應力波、快速傅立葉變換分析等檢測方法。超聲技術在木材工業中的應用研究主要集中在研究聲波與木材種類、木材結構和性能之間的關系、木材結構及缺陷分析、膠的固化過程分析等。
隨著計算機視覺技術的發展,人們也將視覺傳感器應用于木材檢測中。新西蘭科學家用視頻傳感器研究和測量了紙漿中的纖維橫切面的寬度、厚度、壁面積、壁厚度、腔比率、壁比率等,同時準確地測量單個纖維和全部纖維的幾何尺寸及其變化趨勢,能夠區分不同紙漿類型,測定木材纖維材料加固結合力,并動態地觀察木材纖維在材料中的結合機理。
新西蘭的基于視覺傳感器的板材缺陷識別的軟件已經產業化,該軟件利用數碼相機或激光掃描儀采集板材的圖像,自動識別板材節子和缺陷的位置,控制板材的加工。該軟件還具有進行原木三維模型真實再現的計算機視覺識別功能,利用激光掃描儀自動采集原木的三維幾何數據。
美國林產品實驗室利用計算機視覺技術對木材刨花的尺寸大小進行分級,確定各種刨花在板中的比例和刨花的排列方向;日本京都大學基于視覺傳感器進行了定向刨花板內刨花定向程度的檢測,從而可以通過調整定向鋪裝設備優化刨花的排列方向來提高定向刨花板的強度。在制材加工過程中,利用計算機視覺技術在線實時檢測原木的形狀及尺寸,選擇最佳下鋸方法,提高原木的出材率。同時可對鋸材的質量進行分級,實現木材的優化使用;在膠合板的生產過程中,利用計算機視覺技術在線實時檢測單板上的各種缺陷,實現單板的智能和自動剪切,并可測量在剪切過程中的單板破損率,對單板進行分等分級,實現自動化生產過程。Wengert等在綜合了大量的板材分類經驗的基礎上,建立了板材分級分類的計算機視覺專家系統。在國內這方面的研究較少,王金滿等用計算機視覺技術對刨花板施膠效果進行了定量分析。
X射線對木材及木質復合材料的性能檢測已得到了廣泛的應用,目前該技術主要應用于對木材密度、含水率、纖維素相對結晶度和結晶區大小、纖維的化學結構和性質等進行檢測,并對木材內部的各種缺陷進行檢測。
3.1.3數據融合在木材檢測中的應用展望
單一傳感器在木材工業中已得到了一定程度的應用,但各種單項技術在應用上存在一定的局限性。如視覺傳感器不能檢測到有些與木材具有相同顏色的節子,有時會把木板上的臟物或油脂當成節子,造成誤判,有時也會受到木材的種類或粗糙度和濕度的影響,此外,這種技術只能檢測部分表面缺陷,而無法檢測到內部缺陷;超聲、微波、核磁共振和X射線技術均能測量密度及內部特征,但是它們不能測定木材的顏色和瑕疵,因為這些缺陷的密度往往同木板相同。因此,一個理想的檢測系統應該集成各種傳感技術,才能準確、可靠地檢測到木材的缺陷。
基于多傳感器(機器視覺及X射線等)數據融合技術的木材及木制品表面缺陷檢測,可以集成多個傳統單項技術,更可靠、準確地實時檢測出木材表面的各種缺陷,為實現木材分級自動化、智能化奠定基礎,同時為集裁除鋸、自動調整、自動裁除節子等為一身的新型視頻識別集成材雙面節子數控自動剔除成套設備提供技術支持。
3.2在精確林業中的應用
美國華盛頓大學研究人員開展了樹形自動分析、林業作業規劃等研究工作;Auburn大學的生物系統工程系和USDA南方林業實驗站與有關公司合作開展用GPS和其他傳感器研究林業機器系統的性能和生產效率。
目前單項的GPS、RS、GIS正從“自動化孤島”形式應用于林業生產向集成技術轉變。林業生產系統作為一個多組分的復雜系統,是由能量流動、物質循環、信息流動所推動的具有一定的結構和功能的復合體,各組分間的關系和結合方式影響系統整體的結構和功能。因此應該在計算機集成系統框架下,有效地融合GPS、GIS、RS等數據,解決這些信息在空間和時間上的質的差異及空間數據類型的多樣性,如地理統計數據、柵格數據、點數據等。利用智能DSS(決策支持系統)以及VRT(可變量技術)等,使林業生產成為一個高效、柔性和開放的體系,從而實現林業生產的標準化、規范化、開放性,建立基于信息流融合的精確林業系統。公務員之家
南京林業大學提出了“精確林業工程系統”。研究包括精確林業工程系統的領域體系結構、隨時空變化的數據采集處理與融合技術、精確控制林業生產的智能決策支持系統、可變量控制技術等,實現基于自然界生物及其所賴以生存的環境資源的時空變異性的客觀現實,以最小資源投入、最小環境危害和最大產出效益為目標,建立關于林業管理系統戰略思想的精確林業微觀管理系統。
關鍵詞:精確林業專家系統智能決策支持系統可持續發展
摘要:在分析專家系統、智能決策支持系統的基礎上,探討智能決策支持系統在林業中的應用,提出了精確林業工程智能決策支持系統平臺設計框圖及其系統功能。
智能決策支持系統(IntelligentDecisionSupportSystem,IDSS)的概念最早由Bonczek等人于20世紀80年代提出。IDSS是在決策支持系統(DecisionSupportSystem,DSS)的基礎上集成人工智能(ArtificialIntelligence,AI)及專家系統(ExpertSystem,ES)而形成的,其優秀思想是將人工智能與其它相關科學技術相結合,使DSS具有人工智能,能夠更充分地應用人類的知識。IDSS既充分發揮了專家系統以知識推理形式解決定性分析問題的特點,又發揮了決策支持系統以模型計算為優秀解決定量分析問題的特點,充分做到了定性和定量分析的有機結合,使得解決問題的能力和范圍得到一個大的發展。
一、決策支持系統及其在林業中的應用
DSS是在20世紀70年代初由美國MSScottMorton首先提出,并在80年代迅速發展起來的新型計算科學。DSS是以管理科學、運籌學、控制論和行為科學為基礎,以計算機技術、仿真技術和信息技術為手段,針對半結構化的決策問題,支持決策活動的具有智能作用的人機系統。該系統能夠為決策者提供決策所需的數據、信息和背景材料,幫助明確決策目標和進行問題的識別,建立或修改決策模型,提供各種備選方案,并且對各種方案進行評價和優選,通過人機交互功能進行分析、比較和判斷,為正確決策提供必要的支持。
DSS實質上是在管理信息系統和運籌學的基礎上發展起來的,它把管理信息系統和模型輔助決策系統結合起來,使得數值計算和數據處理融為一體,提高了輔助決策的能力。它的產生基于以下原因:(1)傳統的管理信息系統要靠人來實現模型間的聯合和協調,解決復雜的、多模型輔助決策效率低下,而決策支持系統是由計算機自動組織和協調多模型的運行和數據庫中大量數據的存取和處理,達到更高層次的輔助決策能力;(2)解決半結構化和非結構化問題的需要。
DSS由3個系統組成,即人機交互系統(對話部件)、模型庫系統(模型部件)和數據庫系統(數據部件)。
20世紀80年代以來,決策支持系統廣泛應用于林業,并在林業資源與環境監測、森林病蟲草害防治等領域取得了豐碩的成果。中國林業科學研究院建立了基于Internet網絡環境的林業資源數據庫,包含了森林資源狀況、林業社會情況、林業經濟情況、林業工程建設情況、林業營林情況和林業自然資源等歷史數據。該系統運行采用了基于Internet的3層結構模式,即用戶/WEB服務器/數據庫服務器運行模式,可提供數據的網絡查詢、管理和維護功能,為分析和決策提供支持。
WCSchou等人開發了航空噴霧決策支持系統(SpraySafeManager,SSM)。我們知道除草劑被普遍用于森林雜草防除,但除草劑脫靶噴霧沉積和漂移是一個重要的環境問題,因此在清楚噴藥工具對環境的影響及作用效果、運用效率的前提下,可靠地進行除草劑噴灑是必要的。SSM的特點就是將噴霧沉淀和漂移的預測與生物反應模型融合在一起。該系統包含了一系列除草劑/雜草和除草劑敏感植物霧滴反應模型及產量模型。第二代SSM(SSM2)將噴霧沉淀和地理信息系統(GIS)融合在一起,增加了斜坡沉積修正模型和飛行路線確定模型,從而可在真實的空間背景下區分噴霧區邊界和敏感區域。由于使用者能夠即時、直觀地“看到”噴霧區地圖上的圖像及數據,使得SSM2的模擬更加真實。
二、智能決策支持系統及其在林業中的應用
2.1智能決策支持系統的信息結構
為智能決策支持系統的信息結構,其中知識庫用來存放各種規則集、專家知識經驗及其因果關系;數據庫存放基礎數據、決策信息和事實性知識;模型庫用來存放各種決策、預測及分析模型;多庫協同器從知識、數據、模型、方法等各個方面為決策服務,協調各部分之間的關系,為管理決策提供多方面、多層次的支持和服務。
2.2智能決策支持系統的研究進展
隨著Internet/Intranet技術的發展,傳統的智能決策支持系統面臨著一些新的問題:(1)分析、決策用的數據不再集中于一個物理節點,而是分散到網絡上的不同節點;(2)分布、決策模型和知識處理方法也從一臺機器上的集中處理,變成在網絡環境下的分布或分布加并行的處理方式。
進入20世紀90年代以來,人工智能(機器學習、模糊技術、人工神經網絡)、專家系統、數據庫技術和Internet/Intranet技術的發展為IDSS提供了強大的技術支撐。20世紀80年代興起的Agent技術為智能決策支持系統奠定了技術基礎。Agent是一個能夠持續自主駐留、活動于真實的或虛擬的復雜動態環境中的問題求解實體[7]。Agent具有相當程度的獨立性、自主性、協作性、適應性和社會性,并在一定程度上具有人的部分智力。將Agent技術融合到智能決策支持系統中所集成的基于Agent的智能決策支持系統具有傳統IDSS所沒有的一些特性:(1)開放性。即能夠與外界交互,系統資源不足時能夠向外界請求幫助,同時具有對外提供資源的功能;其二是系統部件的易于增減,保持系統完整而不含多余的計算過程。(2)IDSS是分布式的、基于網絡環境的。(3)資源可重復使用。不但決策程序、決策方法可重復使用,而且系統資源(決策知識、決策經驗、決策模型等)能被不同的決策程序多次調用。(4)集成群體的經驗和智能。(5)突破靜態的程序化決策方式,實現人機智能結合。
目前多Agent技術已成為人工智能研究的熱點。多Agent系統(Multi-AgentsSystem,MAS)是一個松散耦合的Agent網絡,這些Agent通過交互解決超過單個Agent的能力或知識的問題。多Agent系統具有如下特征:每個Agent擁有解決問題的不完全的信息或能力;沒有系統全局控制;數據和知識是分散的;處理是異步的;Agent是異質的、分布的;系統是開放的。
2.3智能決策支持系統在林業中的應用
隨著數據挖掘、人工智能、3S與DSS技術的發展,以及精確林業自身發展的需要,國內外開始研究智能決策支持系統在林業中的應用,如防護林體系建設、森林防火、變量施肥等。
北京林業大學研制出區域生態經濟型防護林體系建設模式智能決策支持系統。該系統由4個子系統構成:數據及數據庫管理、圖形及圖形庫管理、模型及模型管理庫、專家系統,并以數據及圖形系統為基礎,以模型系統為分析手段,以專家系統為智能決策優秀,各模塊相對獨立,以數據管理模塊為中介,組成有機整體。可實現統計、預測、區域生態經濟系統診斷、土地分類及生態評價、林種的水平及立體配置、區域經濟結構優化等功能。
東北林業大學與黑龍江大興安嶺防火指揮中心課題組通過3個階段的研究,建立了基于WEB與3S技術的森林防火智能決策支持系統,實現了林火數據庫、林火預防預報、林火蔓延模型、撲火指揮決策等方面的智能化、網絡化管理。它包含了森林防火滅火系統中的地形圖繪制,防火機構、歷史火災和各種代碼等數據庫的建立與維護,火點定位、火場蔓延、派兵撲火、清理看守火場和損失評估等模型的建立,與上下級單位的數據交換,在火災發生前可作出林火預報和預防;當林火發生時,可模擬林火的蔓延,并提供火場定位、派兵、撲火、清理火場、看守火場等輔助決策方案,為指揮員作出正確決策提供參考;火災發生后可作出火災損失評估。
RaymondKFink等人利用機器學習方法分析空間土壤肥力、土壤物理性質和產量數據,在可變量施肥系統中利用基于規則的決策支持工具(DSS4Ag)降低施肥量、增加產量。利用標準的GIS工具將農田進行網格化,分成10×30m的矩形方塊。根據歷史產量數據、歷史性質數據(土壤物理性質、土壤化學性質、坡度、地貌等)進行數據挖掘,采用CART回歸樹運算法則(Beriman等,1984)確定產量模型,根據當前性質數據、產品市場價格等,按照經濟效益最大的原則確定施肥量的大小(如果施肥費用大于增加產量的產值則不予施肥)。從測試結果看,采用DSS4Ag系統進行變量施肥,產量增加不很明顯,但施肥總量明顯減少,降低了成本,且降低的成本超過了必要的土壤測試和變量施肥裝置的花費,整體經濟效益得到提高。
三、精確林業智能決策支持系統的設計
3.1精確林業的概念
精確林業是綜合利用地球空間信息技術、計算機輔助決策技術、林業工程技術等現代高新科技,建立一體化、數字化、智能化的現代化林業生產模式和技術體系,最大限度地獲得森林的生態、經濟和社會效益,實現森林可持續經營和區域可持續發展。簡言之,精確林業就是實現以最小資源投入、最小環境危害獲得最大林業效益。其中,地球空間信息技術主要有全球定位系統、地理信息系統、遙感、數據通訊;計算機輔助決策技術主要有管理信息系統、決策支持系統、專家系統、智能決策支持系統;林業工程技術主要有林業機械自動化、森林病蟲草害防治、森林土壤類型分析、林地適應性評價、立地類型與立地條件分析、林木育種、施肥、林木采伐,等等。精確林業的研究與發展有助于我國人口、資源與環境方面重大問題的解決,有助于林業資源的高效利用和林業環境保護,是發展林業的重要途徑。
3.2系統的總體設計框圖
建立GIS和ES集成的精確林業智能決策支持平臺,可為林業生產者、管理人員和科技人員提供網絡化、智能化、形象直觀的信息服務。根據歷史上病蟲草害發生情況和森林保護專家在長期研究與生產實踐中獲得的知識,進行病蟲草害統計趨勢模型和技術經濟分析,建立農藥使用技術專家系統,并根據實時數據處理、噴霧目標特征和病蟲草害防治目標閾值,建立智能決策支持系統,從而可針對不同林業生產情況及病蟲草害發生類型、程度等實際需要確定農藥投入的種類、數量等,指導自動執行變量投入決策,控制可變量噴頭實現特定區域的農藥精確定量噴霧,最大程度上杜絕非目標農藥沉積,減輕環境污染。同時,病蟲草害防治后的一系列數據可作為來年病蟲草害預測和森林病蟲草害防治戰略的儲備參考。
3.3系統的功能
(1)GIS數據倉庫包括3個基本功能:①數據獲取。負責從外部獲取數據,將數據分類,重新組合成面向全局的數據視圖,從而解決IDSS中數據存儲和數據格式不一致問題;②數據存儲和管理。負責數據倉庫的內部維護和管理,包括數據的存儲組織、維護、分發等;③信息訪問。它屬于數據倉庫的前端,面向不同種類的最終用戶,由系統的各種工具組成。數據倉庫的最終用戶在這里提供信息、分析數據集。
(2)數據挖掘系統。對數據倉庫中的數據進行挖掘,通過大量的歷史性數據分析,從中識別和提取隱含的、潛在的有用信息,通過多庫協同器,將其分發給數據庫管理系統、方法庫管理系統、模型庫管理系統、知識庫管理系統。挖掘的主要技術是空間要素和屬性信息關聯的空間數據挖掘,它的研究內容不僅僅局限于對地理要素的空間位置和空間關系的研究,而且還包括對空間現象(季節更換、氣象條件)、空間因素(高山、谷地、平原)、空間組成(土壤、地貌、植被、水域)、空間活動(水土流失、沙漠侵蝕)等的研究,力求從中揭示出相互影響的內在機制與規律、空間活動(水土流失、沙漠侵蝕)等的研究,力求從中揭示出相互影響的內在機制與規律。
(3)聯機分析處理OLAP是分析各種歷史數據的最佳手段,其主要功能是:①提供數據的多維概念視圖,可以使用戶從多角度、多側面來考察數據倉庫中的數據,深入理解數據的信息和內涵;②快速響應用戶請求;③提供強大的統計、分析、報表處理功能,進行趨勢預測。公務員之家
(4)精確林業工程系統。執行智能決策系統產生的結果,如進行變量施肥、變量噴霧。國內外智能決策支持系統的研究和應用多集中在商業和工業企業管理等領域,而在林業及生態系統管理等領域,研制和開發應用較少。但有理由相信,隨著計算機技術、3S技術、信息技術、林業工程技術的發展以及林業現代化管理水平的提高,精確林業智能決策支持系統的研究和應用會不斷得到發展并走向成熟。
摘要:林業生態工程是指依據生態工程學和森林生態學的基本原理,設計、建造的以木本植物為主體、協調人與自然關系的一種生產工藝系統。林業生態工程對于涵養水源、保持水土、防風固沙、維護生態平衡,減少自然災害,保障和促進工農業生產的發展,為人類創造一個良好的生存環境具有重要的意義。本文就林業生態工程的概念、林業生態工程的基本原理進行了論述,并闡述了林業生態工程的未來發展趨勢。
關鍵詞:造林;綠化;林業生態工程;生態系統
森林是自然界中的一個重要的生態系統。天然林是經過很長的歷史階段,經過反復的自然選擇下的生存競爭而形成的一個和諧的森林生物與森林環境相互作用的整體。森林生態系統一般講是一個穩定的、抗逆行較強的生態系統。但是,也不可忽視當外界干擾(如人類采伐、墾殖、病蟲害大發生、火災、大氣候變化)強度超過系統承載能力的時候,這個系統也會崩潰。
造林綠化工作,從生態學角度來談,實際是一個森林生態系統的恢復或人工重建的工作。它的全部內容應當是包括建造森林生物群落,同時恢復森林生態環境,在大多數森林破壞歷史較長的土地上,也可以說是在非森林環境中建立森林生物群落。因此那種“刨坑栽樹”,栽上樹就是建造了森林的概念是不完整的。
林業生態工程是隨著林業發展戰略轉移、國家生態環境工程建設需求而通過繼承、交叉形成的一門新的工程,不僅是從單一的水土保持林草措施來研究水土保持的生物措施,而是從生態、環境與區域經濟社會可持續發展的角度研究林業發展措施,優秀是在對生態理論充分理解的基礎之上通過工程措施進行以生態環境改善為目標的林業生態建設,根據生態理論進行系統設計、規劃和調控人工生態系統的結構要素、工藝流程、信息反饋關系及控制機構,以在系統內獲得較高的生態與經濟效益。
一、林業生態工程的概念
林業生態工程是根據生態學、生態經濟學、系統科學與生態工程原理,針對自然資源環境特征和社會經濟發展現狀所進行的以木本植物為主題,并將相應的植物、動物、微生物等生物種群人工匹配結合而形成的穩定而高效的人工復合生態系統的過程。它本身包括著傳統的造林綠化內容,一些成功的單項造林技術與新技術的篩選與應用,但不是簡單“相加”與“拼盤”;它的目的不僅只考慮經濟效益,而是經濟、生態、社會三大效益并重;它的全過程是配套技術合理組合的完整工藝流程。
林業生態環境工程在生態環境建設、流域治理、農村可持續發展中的位置與作用是無可限量的。其中包含的知識涉及中國主要生態環境問題與空間分布;我國的林業生態工程的總體布局與規劃;六大林業生態工程的基本情況與特點;中國生態環境工程建設面臨的問題與林業生態工程發展戰略;立地劃分與適地適樹;樹種選擇與林分組成;合理密度與密度控制;整地與造林方法;幼林撫育;防護林的林分定向培育;不同區域山丘區環境、資源、水土流失及土地利用特點;以流域、水網、山系等為單元的生態防護體系的構成與特點;水土保持、水源涵養、農田林網、農林復合、災害地植被恢復、河岸道路防護、海岸防護等防護林的配置與構建技術;干旱、鹽堿、風沙、干瘠、鈣積層等技術問題。
二、林業生態工程的基本原理
1、系統論原理
人工生態系統的建造凋控是生態工程的主要目的所在。我國著名科學家錢學森教授給“系統”所下的定義是“由相互作用和相互依賴的若干組成部分結合而成的具有特定功能的有機整體”、凡是一個系統它應具備如下特征。
1.1結構的有序性一個系統既然是一有機整體,它本身必須具備自然或人為劃定的明顯邊界,邊界內的功能具有明顯相對的立性。一片果園、一個人工林它與相鄰的系統是具有明顯邊界的,其功能與其他系統也是不同的。同時,每一個系統本身一定要有兩個或兩個以上的組分所組成。系統內的組分之間具有復雜的作用和依存關系。作為人工林生態系統,本身就包括著森林生物和森林環境兩大組分,而其兩大組分又可以自成系統(子系統)。像森林生物要分成植物(林木與伴生植物)、動物(鳥獸、昆蟲)、微生物(真菌、細菌);從環境角度講+作為人工生態系統又應當分成自然環境和社會經濟環境。這些組分形成廠形成了復雜的水平分離和垂卣分離。
1.2系統的整體性為一個穩定高效的系統必然是一個和諧的整體,各組分之間必須具有適當的量的比例關系和明顯的功能上的分工與協調,只有這樣才能使系統順利完成能量、物質、信息、價值的轉換功能。系統中某一個組分發生量的變化以后必然影響到其他組分的反應,最終影響到整個系統。林、眶生態工程設計、建造過程中一個重要任務就是如何通過整體結構的建造而實現人工生態系統的高功能。
2、環境因子的綜合性
自然界中眾多個環境因子都有自己的計算單位,每個因子也都是對生物產生重大影響。在林業生態工程中要十分注意的是多項因子對生物群落的綜合作用。這種綜合影響的作用往往與單因子影響有巨大的差異。如何進行多因子綜合評價對今后林業生態工程研究是十分重要的。
3、食物鏈原理
食物鏈與食物網是生態學的重要原理,食物鏈與食物網中的綠色植物通過叫·綠素使太陽能轉化為化學能貯存于植株之中,所以,稱綠色植物為“生產者”。綠色植物被草食動物所食,草食動物被肉食動物吃掉,這些動物中有的吃草,有的吃其他動物以維持其生命。植物和動物殘體又可為小動物和低等生物分解、以這種吃與被吃關系形成的關系稱之為食物鏈關系。后兩者分別稱之為“消費者”和“分解者”。
4、擴大視野,修正傳統林業概念
多少年來我國大農業范疇一直存在著一個傳統觀念;農業就是糧食、林業就是“大木頭”、畜牧業就是豬和雞。林業建設幾年來—直認為用材林才是林,造林就是刨坑栽樹,農出防護林就是大小方田林網。林業越來越萎縮,概念越來越窄,專業越分越細,將-—個森林大系統分割得零零落落,把很多本來屬于林業范疇的東西,如中草藥、食用菌、野生動植物、野生花卉、香料植物甚至果樹都拒之門外。這種觀點對我國林業的發展是十分有害的。提出林業生態工程就是要歸還林業的本來面目,把林業作為一個完整的大系統來看待,發揮林業的綜合功能。
三、未來發展趨勢與展望
現代林業的一個突出特點是森林生態環境意義的加強。世界環發大會秘書長斯特朗指出,“森林在世界范圍內的環境保護方面占有獨一無二的位置”。針對這種形勢,大多數國家的林業發展都在做出新的選擇,進行深刻革新。無論是提供林產品、保持森林生產力的穩定和增長,還是發揮森林的環境服務功能;無論是營造各種類型的人工林,還是對現有森林進行經營管理,按照持續發展的要求,都必須建立和維持一個健康穩定的森林生態系統,使人類的利用和干擾保持在森林生態系統可容忍的限度內。公務員之家
在林業生態工程建設與區域生態環境綜合治理方面,日本、美國、法國等國家發展了水土流失控制的工程措施和快速的工程綠化技術,致力于形成以森林為主的流域治理的森林工程體系。其發展趨勢是,生態環境治理與水土資源的保護、改良、合理利用相結合、以充分發展水土資源的生態、經濟效益,促進區域生態安全與協調發展。我國林業生態工程領域的研究雖取得了一系列的科研成果,并具有一定的應用性和學術水平,但從林業生態工程高效、穩定、持續發展的角度來看,還需進一步調整與完善。隨著我國生態林業工程建設的深入發展,對生態林業工程建設技術提出了更高的要求。今后林業生態工程學科面臨的熱點和難點問題是:(1)人工防護林生態系統穩定性維持;(2)干旱地區林木水分生理,植被-土壤水文生態過程;(3)區域森林植被建設適宜度與生態用水的關系;(4)抗性植物材料的選擇和繁育;(5)區域性防護林恢復與重建的生態經濟評價。