森林生态系统的巨大功能

第二节　森林生态系统的巨大功能

森林生态系统不仅能为人类提供木材或其他林产品，更重要的是森林生态系统作为陆地生态系统的主体，发挥着巨大的生命支持功能，生态系统的调节中枢功能，国土生态安全的主要生态屏障功能，作为人类和其他动物的栖息地的功能，对保障人类生存和生产安全发挥着巨大的支持服务效益、供给服务效益、调节服务效益和文化服务效益。

图2－3光合、呼吸作用示意图

1. 森林是地球生命系统的支柱

森林是自然界最丰富、最稳定和最完善的碳贮库、基因库、资源库、蓄水库和能源库，作为陆地生态系统的主体发挥着巨大的生命系统支持作用。作为碳贮库，森林每长出1立方米的蓄积量，大约可以吸收和固定350千克的二氧化碳。森林所储存的碳占整个陆地生态系统的90％。作为基因库，世界上25万种植物、4.5万种脊椎动物和500万种非脊椎动物的大部分在森林中栖息繁衍。据统计，陆地中大约有90％以上的物种存在于森林或起源于森林，森林是保存生物基因的良好基地。作为能量库，地质时期的巨大森林不但未地球贮存了煤炭、石油、天然气等大量能源，现代森林光合作用能力远远超过其他植被类型，正在源源不断的为人类生产者巨大的能量。

2. 森林是生态系统的调节中枢

森林作为巨大的陆地生态系统，在调节生物圈、大气圈、水圈、地圈的动态平衡中具有重要作用。森林可以使无机物变成有机物、把太阳能变为化学能，在生物世界和非生物世界之间的能量和物质交换中扮演着主要角色，对保持生态系统的整体功能起着中枢和杠杆作用。

（1）水源涵养和水土保持功能

“山上栽满树，等于修水库”、“青山常在，碧水长流”、“有林泉不干，天旱雨淋山”这些谚语都是对森林涵养水源功能的赞美。

由于树冠的截留作用，减少了暴雨对地面的直接冲击，削弱了雨滴对土壤的溅蚀和径流对土壤的冲刷。据调查，林冠的截留量约为降水总量的15～40％。森林中的枯枝落叶层结构疏松，具有很大的吸水力和透水性。据测定，一公斤枯枝落叶可以吸收2～5公斤的降水，大大减少了地表径流。枯枝落叶层还能加大地表的粗糙度，从而大大降低径流速度。据测定，在坡度25度的山坡上，枯枝落叶层内的水流速度为裸露地的1/40。森林的地面覆盖有丰富的枯死的地被物以及根系的活动，使土壤变成团粒结构，疏松多孔，从而大大提高了土壤的透水性能和蓄水性能。据测量，林地土壤的透水性比荒地高35.5％；林地土壤的含水量可达51.8％，等于荒地土壤含水量的2.9倍。

图2－4 树冠截流作用示意图

森林涵养水源、防止水土流失的作用与森林覆盖率有密切的关系。流域内森林覆盖率越高，河流含沙量就越低。一个国家的森林覆盖率若达到30％以上，且分布均匀，森林就能起到良好的水源涵养和水土保持作用。

（2）森林的防风固沙和气候调节功能

森林能降低风速，改变风向，减轻风蚀危害，防风固沙作用显著。据测定，由林边向林内深入30～50米处，风速可减少30～40％；如深入到200米的地方，则完全平静无风。由于树叶的蒸腾和树冠遮荫，森林不仅能降低林内的温度，而且由于林内、林外的气温差而形成对流的微风。

（3）森林减弱噪音和减除大气污染的功能

图2－5 植物隔离噪音机理图

表现在三个方面：一是森林茂密的枝叶对噪音起隔音作用；二是风吹树叶沙沙作响和鸟语虫鸣减弱了人们对噪音的感觉；三是树叶、枝条和树干分散噪音后，林地对噪音进行了强有力的吸收和反射。一条宽40米的林带，能减少噪音10-15分贝。城市中绿化的街道能降低噪音8-10分贝。由乔木、灌木、草本植物构成的疏松多层林带比单层林防噪效果好。利用对有毒气体特别敏感的木本植物来监测大气污染，指示污染程度，可以起到报警的作用。例如，月季、雪松叶发黄枯萎，反映空气中二氧化硫浓度过高；丁香、蔷薇对汽车废气很敏感，是化学烟雾的指示树种；杏、葡萄可用来监测氟化氧等。

（4）森林调节和维护生态平衡的功能

森林生态系统能调节和维护生态平衡，这种能力取决于森林生态系统成分的多样性和能量与物质循环的复杂性。森林群落几乎占据陆地面积的1／3。在结构上，地上部分林冠层可达几十米至百米；地下根系可深入土层数米至十几米。森林生态系统的主体成分——乔木树种的寿命比其他群落都长，少则几十年，多则几百年或更长，对环境影响持续而巨大，也有利于长期而稳定的发挥对环境的维护和改良作用。由于森林环境复杂多样，森林生态系统中生物种类丰富，也有利于生物的生存和繁衍。同时，森林生态系统也是地球上生物量最大、生产力最高的生态系统，森林每公顷生物量约为农田和草原生态系统的20-100倍。因此，在整个生物圈的物质循环、能量转换过程中、在维持自然界生态平衡中，森林生态系统具有特殊地位。

3. 森林是国土生态安全的主要生态屏障

“生态安全”是指国家生存和发展所需的生态环境处于不受破坏和威胁的状态，是国家安全的重要组成部分，是维系一个国家或地区经济社会可持续发展的基础。由水、土、大气、森林、草原、海洋、生物组成的自然生态系统是人类赖以生存和发展的物质基础。然而，自20世纪50年代以来，由于人口激增、科学技术的进步和社会经济的发展，人类对自然资源的开发加快，消耗剧升，使得环境的压力不断增大，进一步加速了生态环境的恶化，由环境退化和生态破坏及其所引发的环境灾害和生态灾难时有发生，威胁着人类的健康发展。

因为生态问题而危及国家安全的例子古已有之。位于新疆塔里木盆地的楼兰古国，在我国汉代时期是一个水草丰美、经济繁荣的文明之邦，也是丝绸之路上商贾云集的一颗璀璨明珠。但是，随着塔里木河上、中游人口的增多，区域开发活动的加强，楼兰人赖以生存的塔里木河水量急剧减少，甚至经常出现断流，结果导致楼兰地区的生态环境不断恶化，最终被沙漠所吞噬而亡国。如今，人们只能在漫漫黄沙中探寻古楼兰的文明残迹。

水体、土壤、生物、空气等组成的人类赖以生存的生态环境，是维系社会经济发展的基础。人类每一次进步和发展，都离不开生态环境各要素的“综合支持 ”。然而，随着科学技术的发展，人类活动严重影响着生态环境，全球气候变暖、资源匮乏、物种灭绝、环境污染、土地沙化、水土流失、沙尘暴等。全球生态问题的日益突出，不仅对国家的经济、社会生活形成了挑战，而且对国家的安全稳定构成了严重威胁。据调查，全球每年因各种生态灾难所造成的“生态难民”达1000万以上，因生态环境问题而引起的各种冲突也与日俱增。在国家安全诸因素中，生态安全是与军事、政治、经济、国土、文化和信息等安全同等重要的一个基本因素，是其它安全的基础或载体。 然而，我国目前却面临着比较严重的生态威胁。

当前，我们该如何应对和解决所面临的生态安全的威胁呢?答案是依靠森林。由于森林具有吸收二氧化碳、制造氧气、涵养水源、保持水土、净化水质、防风固沙、调节气候、清洁空气、保护生物多样性、减轻洪涝灾害等功能，因此它在维护国家生态安全上发挥着重要作用。森林生态系统是地球陆地上覆盖面积最大、结构最复杂、生物多样性最丰富的自然生态系统，维系着包括水体安全、土壤安全、大气安全、生物安全在内的生态安全。森林在维护自然生态平衡和国土

安全中处于其他任何生态系统所无可替代的主体地位。离开了森林的庇护，人类的生存与发展就会失去依托。

4. 森林对人类和其他动物的支持功能

4. 1 森林为人类提供了衣食住行

森林与人类的关系由最早的提供衣食和栖息地到近代提供以木材为主的林产品再到现在主要提供生态服务。人类的祖先最初就是生活在森林里的。他们靠采集野果、捕捉鸟兽为食，用树叶、兽皮做衣，在树枝上架巢做屋。森林是人类的摇篮，人类是从这里起源和发展起来的。在亚、欧、非三洲广大地区的2000-500万年前的地层中发现了生活在森林中的类人猿，后来由于气候变化、森林缩小，为森林古猿提供了到地面的活动条件，促进了猿到人的过渡。森林从提供栖息地、食物和衣物开始，对人类的作用发展至今已经变得十分复杂。

直到今天，森林仍然为我们提供着生产和生活所必需的各种资料。目前，估计世界上有3亿人以森林为家，靠森林谋生。森林提供包括果子、种子、坚果、根茎、块茎、菌类等各种食物，森林灌木丛中的动物还给人们提供肉食和动物蛋白。在发展中国家，以森林为食的人口比重相对较大，如泰国的林业地区，60％的粮食直接取自森林，秘鲁的亚马逊人，80％以上的动物蛋白取自灌丛动物，博茨瓦纳靠野兔提供的肉相当于2万头牛。

有人提出：造林等于产粮。森林已不是单纯生产木材了。森林中的绿色蔬菜无毒无害，营养丰富，种类繁多，有根茎菜、叶茎菜、果实菜、花朵菜、真菌菜、药膳菜等等。长期食用可延年益寿。

木材的用途很广，造房子，开矿山，修铁路，架桥梁，造纸，做家具……。森林为数百万人提供了就业机会。其他的林产品也丰富多彩，松脂、烤胶、虫蜡、香料等等，都是轻工业的原料。薪柴是一些发展中国家的主要燃料。世界上约有20亿人靠木柴和木炭做饭。像布隆迪、不丹等一些国家，90％以上的能源靠森林提供。

我国和印度使用药用植物已有5000年的历史，今天世界上大多数的药材仍旧依靠植物和森林取得。在发达国家，1/4药品中的活性配料来自药用植物。据科学家的研究，人类越来越离不开森林，对森林的需求比过去更强烈了。首先是森林提供了洁净的水源，这是工业化国家和工业化时代最稀缺的资源。其次，在耕地资源越来越紧张的今天和未来，人类不得不从草原、森林和海洋获得足够的食物。最重要的是森林为人类提供了理想的生存环境。

4.2森林是野生动物的家园

动物作为自然生态系统的组成部分，主要充当消费者的角色，在生态系统物质循环和能量转换中是必不可少的。它们通过食物网控制着植物以及动物之间的繁衍，是生态平衡的主要动力。首先，野生动物通过食物链或食物网，在物种之间起到互相依存、互相牵制的作用，农林业生产中的害虫、害兽防治的主要途径应该是用它们的天敌——益鸟、益虫、益兽。第二，野生动物不仅以裘皮、皮革、肉、毛、羽毛为轻工业提供原料或产品，还以活体、标本、牙、骨骼、头角、羽毛、血、蝶翅及贝壳为工艺美术工业提供原料产品。第三，野生动物为畜牧上提供新物种，为改良现有品种提供优良种质资源。第四，野生动物在医药卫生事业中贡献很大。新药的药效，毒性检测，致病因子的探索和疫苗的制造都需要大量的试验动物。

森林作为生产能力水平最高、物种组成最为丰富的陆地生态系统，比草地提供的生境类型要多得多，有更大的容纳量，成为鸟类、兽类和各种昆虫的栖息地。地球上种类繁多的野生动物，绝大多数生存在森林环境中，由于人类对森林的破坏，野生动物已经或正在遭到“灭种之灾”。据科学家估计，世界上已有406种哺乳动物、593种鸟类、209种爬行动物处于灭绝边缘或受到严重威胁。更为严重的是，不为人们所知的那些正在消失的动物可能比已知的数目大得多，那些低等动物命运更加悲惨，无法计算其灭绝的数目。21世纪，全球现有动物的种类中，可能有115种动物要灭绝。

非洲大象10多年数量减少了一半，几内亚湾的科特迪瓦的大象，40多年前还有10万头，现在只有1500头了。我国仅在云南南部有亚洲象分布，是其分布最北的边缘地带，数量极少，由于森林遭到破坏，已是朝不保夕。20世纪50年代初期，在海南岛的热带森林中，还有2000多只黑长臂猿，这种栖息在树上的灵长类动物，借助它的长臂，身轻，来去如飞，猎人想捉住它是非常不容易的。但由于它的家园——森林被破坏，变得无家可归，现在只有10来只了。新疆是野马的故乡，但自从1947年以后再也看不到它的踪影。老虎在中华民族的心目中是威严的象征，在小说、传说和绘画中，都不乏虎的形象。可是，进入20世纪80年代以来，在虎的故乡已听不到“森林之王”的吼声了。我国特有的高鼻羚羊，白臂叶猴已经绝迹了。在人类诞生以前的3000万年时间里，平均每300年才有一种鸟绝灭；人类诞生以后的近100万年来，平均50年就有一种鸟灭绝；而在最近300年间，每两年就有一种鸟消失。科学家的统计表明，世界上已绝灭鸟类有139种，数百种鸟濒于绝灭。如美洲旅鸽，曾多得遮天蔽日，但是由于美洲地区大量捕猎，使美洲旅鸽很快就灭绝了。

据世界野生生物基金会称，21世纪前半叶，盘羊、黑冠长臂猿、亚洲象、华南虎、东北虎，双峰驼，野颈鹤等珍贵野生动物将从中国国土上消失，除非现在采取有力保护措施。《濒危野生动植物种国际贸易条约》规定保护的世界上700多种野生动物，我国就占去1/7。

随着森林面积的剧烈收缩，种类繁多、种群庞大的野生动物更是日渐萎缩消退。在宁夏，明代记载有虎、土豹、熊、野牛、麋、石羊、黄羊、青羊、狼、狐、鹰等大型动物，现已绝迹。可喜的是经专门封护，现在贺兰山青羊已经得到了恢复。

我国政府近年在保护鸟类栖息环境、完善有关法规、打击偷猎和非法贸易等方面取得了很大的成效。特别是修订、增补了国家保护的野生鸟类的名单，将大批鸟类列入国家保护动物之列。并确定每年4月11日至17日为爱鸟周。这些措施有效地遏制了对鸟类资源的破坏。

要实现经济社会的可持续发展，就要在开发利用自然中实现人与自然的和谐相处，而其中的重要一环就是实现人与动物的和谐相处。人与动物是共生共存的，动物一旦灭绝，人类也恐怕难逃灭顶之灾，人与动物必须和谐相处，善待动物就是善待人类自己，人类必须科学合理的保护利用动物资源。保护动的内容一是不随意捕猎动物；二是保护动物之间的食物连关系；三是保护动物的生存环境，最关键的是保护好野生动物的生存环境——森林。