《林业生态工程学实验》指导书（适用于林学专业）二〇一八年七月
《林业生态工程学实验》指导书 （适用于林学专业） 二○一八年七月
《林业生态工程学实验》指导书（营林学随课实验）一、实验目的熟悉水土保持防护林体系设计的主要内容，并编制2-3个林种在内的水土保持防护林体系，对主要树种进行营造林设计。培养团队协作能力。二、实验内容以小组为单位，根据给定区域或自选区域的基本条件，讨论项目布局，确定林种，组成防护林体系，并根据林种的经营目的选定造林树种，进行营造林设计。三、实验方法（一）分析基本情况（可按给定地点也可自选地点）1、自然条件：地理位置（行政位置、地理坐标、交通、通讯、总面积等）：气候条件（平均气温、降水量、无霜期、蒸发量等）：地质地貌（山地、丘陵、平原、沙地等）：土壤（主要土壤类型等）；植被（天然植被、人工植被等）。2、社会经济条件：经济发展情况、人口等。（二）经营区划依据该地区的土地利用规划，结合规划区的具体情况，对设计区域进行区划，如林地农地、畜牧用地、居住用地等各是多少，在什么位置。林业区划一般分4种区划单位，林业局（林场）/乡镇、营林区/村、林班/地类、小班。（三）项目布局与规模对项目实施内容如何安排，为什么这样安排。现有土地是干什么用的，现状是什么，存在什么生态问题，需要什么建设内容改善。如根据地形地貌条件、气候条件，水土流失情况，社会经济发展情况等，山坡的不同部位如何做？需要哪些林种，如何布置这些林种。建设规模要说明不同林种的营造林任务是多少。（四）营造林典型设计1、立地类型划分（略）2、造林模式造林模式是根据立地条件、造林目的确定。在实施的项目中，每一小班只有一种“最优”的造林模式被采用。本次实验中同学们可以根据小组共同讨论确定某个小班一种“最优”的造林模式，也可以保留个人看法确定某个小班1-3个比较好的模式。3、营造林典型设计1
1 《林业生态工程学实验》指导书 （营林学随课实验） 一、实验目的 熟悉水土保持防护林体系设计的主要内容，并编制 2-3 个林种在内的水土保持防护林体 系，对主要树种进行营造林设计。培养团队协作能力。 二、实验内容 以小组为单位，根据给定区域或自选区域的基本条件，讨论项目布局，确定林种，组成 防护林体系，并根据林种的经营目的选定造林树种，进行营造林设计。 三、实验方法 （一）分析基本情况（可按给定地点也可自选地点） 1、自然条件：地理位置（行政位置、地理坐标、交通、通讯、总面积等）；气候条件 （平均气温、降水量、无霜期、蒸发量等）；地质地貌（山地、丘陵、平原、沙地等）；土 壤（主要土壤类型等）；植被（天然植被、人工植被等）。 2、社会经济条件：经济发展情况、人口等。 （二）经营区划 依据该地区的土地利用规划，结合规划区的具体情况，对设计区域进行区划，如林地、 农地、畜牧用地、居住用地等各是多少，在什么位置。林业区划一般分 4 种区划单位，林 业局（林场）/乡镇、营林区/村、林班/地类、小班。 （三）项目布局与规模 对项目实施内容如何安排，为什么这样安排。现有土地是干什么用的，现状是什么，存 在什么生态问题，需要什么建设内容改善。如根据地形地貌条件、气候条件，水土流失情况， 社会经济发展情况等，山坡的不同部位如何做？需要哪些林种，如何布置这些林种。 建设规模要说明不同林种的营造林任务是多少。 （四）营造林典型设计 1、立地类型划分（略） 2、造林模式 造林模式是根据立地条件、造林目的确定。在实施的项目中，每一小班只有一种“最优” 的造林模式被采用。本次实验中同学们可以根据小组共同讨论确定某个小班一种“最优”的 造林模式，也可以保留个人看法确定某个小班 1-3 个比较好的模式。 3、营造林典型设计
1）名称、编号2）林种和树种林种备选树种山上水土保持林油松、樟子松、紫穗槐、沙棘等山前阻水林刺槐、臭椿等经济林大扁杏、无刺大果沙棘、文冠果、玫瑰、苹果、梨、葡萄等地防护林桑树、海棠、柠条、胡枝子等农田防护林杨树3）整地：方法、规格、时间。4）造林：密度与配置、苗木（苗龄、类型）、方法（栽植方法、造林时间）。5）抚育管护：次数、措施等：牲畜危害严重的地块可架设围栏。6）造林图式?沙棘林典型设计1）沙棘林（1)2）林种：水土保持林。3）树种：沙棘。4）整地：水平沟整地，长宽深为600×50×40cm，在2016年5-6月。5）造林密度与配置：株行距2x4m，1250株/hm2：纯林，品字形配置；苗木：1年生播种苗；方法：穴状栽植，按三埋两踩一提苗方法栽植；造林时间2017年4月20-25日。6）抚育管护除草、松土一般3年5次，第1、2年各2次，第3年1次；浇水根据土壤情适时浇水：指定看护人，防止人畜为害。7）造林图式e2m?4m沙棘·图1沙棘林造林图式2
2 1）名称、编号 2）林种和树种 林种 备选树种 山上水土保持林 油松、樟子松、紫穗槐、沙棘等 山前阻水林 刺槐、臭椿等 经济林 大扁杏、无刺大果沙棘、文冠果、玫瑰、苹果、梨、葡萄等 地埂防护林 桑树、海棠、柠条、胡枝子等 农田防护林 杨树 3）整地：方法、规格、时间。 4）造林：密度与配置、苗木（苗龄、类型）、方法（栽植方法、造林时间）。 5）抚育管护：次数、措施等；牲畜危害严重的地块可架设围栏。 6）造林图式 沙棘林典型设计 1）沙棘林（1） 2）林种：水土保持林。 3）树种：沙棘。 4）整地：水平沟整地，长宽深为 600×50×40cm，在 2016 年 5-6 月。 5）造林 密度与配置：株行距 2×4m，1250 株/hm2；纯林，品字形配置； 苗木：1 年生播种苗； 方法：穴状栽植，按三埋两踩一提苗方法栽植；造林时间 2017 年 4 月 20-25 日。 6）抚育管护 除草、松土一般 3 年 5 次，第 1、2 年各 2 次，第 3 年 1 次；浇水根据土壤墒情适时浇 水；指定看护人，防止人畜为害。 7）造林图式 图 1 沙棘林造林图式
油松混交林典型设计:1）油松混交林（2）2）林种：水土保持林。3）树种：油松、紫穗槐。4）整地：鱼鳞坑整地，长径、短径、深为70×50×50cm，在2016年5-6月。5）造林密度与配置：油松株行距3×4m，416株/hm2：紫穗槐株行距1×4m，1250株/hm2：混交林，品字形配置，两个树种行状混交；苗木：油松2年生播种苗，紫穗槐1年生播种苗方法：穴状栽植，按三埋两踩一提苗方法栽植；造林时间2017年4月15-20日。6）抚育除草、松土一般3年5次，第1、2年各2次，第3年1次：浇水根据土壤情适时浇水：指定看护人，防止人畜为害。7）造林图式油松紫穗槐图2油松混交林造林图式（五）投资概算1、分别每种造林模式/单项工程列表计算整地：20-30元/m3，栽植：7-10元/m3，苗木0.2-15元/株，抚育：看护12000-24000元/3000-8000亩/人/年：松土除草：100元/0.5-4亩/人/天；浇水：1-5元/穴/次。具体标准根据树种和苗木规格、立地条件、造林地偏远程度决定。名称编号整地费苗木费栽植费抚育费合计（元/hm）3
3 油松混交林典型设计 1）油松混交林（2） 2）林种：水土保持林。 3）树种：油松、紫穗槐。 4）整地：鱼鳞坑整地，长径、短径、深为 70 × 50 × 50cm，在 2016 年 5-6 月。 5）造林 密度与配置：油松株行距 3 × 4m，416 株/hm2；紫穗槐株行距 1× 4m，1250 株/hm2；混 交林，品字形配置，两个树种行状混交； 苗木：油松 2 年生播种苗，紫穗槐 1 年生播种苗； 方法：穴状栽植，按三埋两踩一提苗方法栽植；造林时间 2017 年 4 月 15-20 日。 6）抚育 除草、松土一般 3 年 5 次，第 1、2 年各 2 次，第 3 年 1 次；浇水根据土壤 墒情适时浇水；指定看护人，防止人畜为害。 7）造林图式 图 2 油松混交林造林图式 （五）投资概算 1、分别每种造林模式/单项工程列表计算 整地：20-30 元/m3，栽植：7-10 元/ m3，苗木 0.2-15 元/株，抚育：看护 12000-24000 元 /3000-8000 亩/人/年；松土除草：100 元/0.5-4 亩/人/天；浇水：1-5 元/穴/次。具体标准根据 树种和苗木规格、立地条件、造林地偏远程度决定。 名称编号 整地费 苗木费 栽植费 抚育费 合计（元/hm 2 ）
2、分类汇总所有单项3、其他费用：监理费、设计费、管理费、不可预见费等，一般分别占主体工程投资的1.5%-2%、1.5%-3%、1.5%、3%-5%。（六）效益分析包括生态、经济、社会效益。1、生态效益保水指标：林地507m3/hm2，草地481m3/hm2，梯田559m3/hm2；保土指标：林地106t/hm2，草地109t/hm2，梯田123t/hm2：防风固沙指标：林地控制风沙危害面积3.2hm2/hm2：水土保持指标：林地控制水土流失面积2.7hm?/hm2：新增林草面积及新增覆盖率。2、经济效益增产粮食：坡式梯田750kg/hm2，水平梯田1500kg/hm2；增产干草：人工种草4500kg/hm2，改良草场2250kg/hm2；林业效益：林价26.4元/hm2，林产品。3、社会效益项目实施后，生态环境逐渐向良性化发展，生存环境改善，项目带动本地农业经济的发展，人均增加收入多少元，消费可增加国家税收。降低风速，减少泥沙入河量，改善周边环境，减轻下游河流堤防费等。四、实验安排本课程水土保持林体系设计8个学时，在讲完“山丘区林业生态工程建设技术”之后的第21-28学时时进行。随课实验是一次理论联系实际的练习，是作业的其中一种方式，实验地点在学生上课的教室。五、组织形式分组实施，每组10人左右。组长分派任务，带领组员对设计方案进行研讨，确定最终方案。老师在各组之间巡回指导。六、实验报告实验报告由小组成员共同完成。每一部分注明完成人姓名。实验报告包含封面、目录、设计方案等部分，每个部分另起一页。·封面林业生态工程学实验报告4
4 2、分类汇总所有单项 3、其他费用：监理费、设计费、管理费、不可预见费等，一般分别占主体工程投资的 1.5%-2%、1.5%-3%、1.5%、3%-5%。 （六）效益分析 包括生态、经济、社会效益。 1、生态效益 保水指标：林地 507m3 /hm2，草地 481m3 /hm2，梯田 559m3 /hm2； 保土指标：林地 106t/hm2，草地 109t/hm2，梯田 123t/hm2； 防风固沙指标：林地控制风沙危害面积 3.2hm2 /hm2； 水土保持指标：林地控制水土流失面积 2.7hm2 /hm2； 新增林草面积及新增覆盖率。 2、经济效益 增产粮食：坡式梯田 750kg/hm2，水平梯田 1500kg/hm2； 增产干草：人工种草 4500kg/hm2 ，改良草场 2250kg/hm2； 林业效益：林价 26.4 元/hm2，林产品。 3、社会效益 项目实施后，生态环境逐渐向良性化发展，生存环境改善，项目带动本地农业经济的发 展，人均增加收入多少元，消费可增加国家税收。 降低风速，减少泥沙入河量，改善周边环境，减轻下游河流堤防费等。 四、实验安排 本课程水土保持林体系设计 8 个学时，在讲完“山丘区林业生态工程建设技术”之后的 第 21-28 学时时进行。随课实验是一次理论联系实际的练习，是作业的其中一种方式，实验 地点在学生上课的教室。 五、组织形式 分组实施，每组 10 人左右。组长分派任务，带领组员对设计方案进行研讨，确定最终 方案。老师在各组之间巡回指导。 六、实验报告 实验报告由小组成员共同完成。每一部分注明完成人姓名。 实验报告包含封面、目录、设计方案等部分，每个部分另起一页。 封面 林业生态工程学实验报告
学院：林学院级班组专业班级：林学专业姓名学号成员：成绩组长：组员：---指导教师：年日~月月日实习时间：年月日提交时间：.目录一般列出二级标题。.设计方案1项目区概况1.1自然条件（完成人：7)1.2社会经济条件（完成人：2经营区划（完成人：))3项目布局与规模（完成人：)3.1项目布局（完成人：)3.2建设规模（完成人：4营造林设计4.1立地类型划分（略）)4.2营造林类型（完成人：4.3营造林典型设计)（1）XXXX典型设计（完成人：)（2）XXXX典型设计（完成人：)5投资概算（完成人：6效益分析)6.1生态效益（完成人：)6.2经济效益（完成人：)6.3社会效益（完成人：5
5 学 院： 林学院 专业班级： 林学专业 级 班 组 成员： 姓名 学号 成绩 组长： 组员： . . 指导教师： 实习时间： 年 月 日~ 月 日 提交时间： 年 月 日 目录 一般列出二级标题。 设计方案 1 项目区概况 1.1 自然条件（完成人： ） 1.2 社会经济条件（完成人： ） 2 经营区划（完成人： ） 3 项目布局与规模（完成人： ） 3.1 项目布局（完成人： ） 3.2 建设规模（完成人： ） 4 营造林设计 4.1 立地类型划分（略） 4.2 营造林类型（完成人： ） 4.3 营造林典型设计 （1）XXXX 典型设计（完成人： ） （2）XXXX 典型设计（完成人： ） . 5 投资概算（完成人： ） 6 效益分析 6.1 生态效益（完成人： ） 6.2 经济效益（完成人： ） 6.3 社会效益（完成人： ）
)附图：项目布局图（完成人：七、考核办法（一）考核方式由出勤成绩、个人成绩、小组成绩综合评定。小组成绩根据实验报告总体水平打分：个人成绩根据其完成数量多少和水平高低打分，根据完成情况小组长另加2-3分。（二）成绩评定实习总评成绩=考勤成绩×10%十个人成绩×40%十小组成绩×50%。百分制考核，并作为平时成绩的一部分，约占平时成绩的40%左右。附件：山西省吉县蔡家川流域的基本情况1、地理位置蔡家川流域行政上属于山西省吉县窑渠村，地理位置为北纬36°40，东经110°37，南距吉县县城约30km，流域出口有国道209线通过，并在东南约3km处与国道309线相交东距临汾约100km。蔡家川直接汇入昕水河，为黄河的二级支流，流域大体呈西-东走向，全长约12.15km，南北向最宽出约7km，总面积40.10km2，其中吉县境内面积38.44km2，流域的西北部有1.68km2属于大宁县所辖。主河道有常流水
6 附图：项目布局图（完成人： ） 七、考核办法 （一）考核方式 由出勤成绩、个人成绩、小组成绩综合评定。小组成绩根据实验报告总体水平打分；个 人成绩根据其完成数量多少和水平高低打分，根据完成情况小组长另加 2-3 分。 （二）成绩评定 实习总评成绩＝考勤成绩×10%＋个人成绩×40%＋小组成绩×50%。百分制考核，并作 为平时成绩的一部分，约占平时成绩的 40%左右。 附件：山西省吉县蔡家川流域的基本情况 1、地理位置 蔡家川流域行政上属于山西省吉县窑渠村，地理位置为北纬 36°40'，东经 110°37'，南 距吉县县城约 30km，流域出口有国道 209 线通过，并在东南约 3km 处与国道 309 线相交， 东距临汾约 100km。 蔡家川直接汇入昕水河，为黄河的二级支流，流域大体呈西-东走向，全长约 12.15km， 南北向最宽出约 7km，总面积 40.10km2，其中吉县境内面积 38.44km2，流域的西北部有 1.68km2属于大宁县所辖。主河道有常流水
山西省临汾市吉县窑渠村×路练搜索周边更多、2、气候条件该流域属于暖温带半湿润区褐土阔叶落叶林带向森林草原地带的过渡带。据吉县气象站多年观测资料，年平均降水量为579.1mm，其中最大降水量达到828.6mm，最小降水量仅365.1mm，最大降水变率为43.1%，降水的年内分布也具有明显的大陆特点，其中6一9月份降水量一般占全年降水量的70%左右，多年平均蒸发量1729mm，春旱常对造林带来极大的困难，对幼树成活造成严重威胁。年平均气温10℃，≥10℃的积温3358℃，绝对最高气温38.1℃，绝对最低气温-20.4℃，光照充足，多年平均光照时数为2563.8小时，无霜期平均为172天。3、地形地貌该流域中下部为典型的梁状丘陵沟整区，坡度较缓，坡面相对完整，仅在侵蚀沟中上部的两侧及顶部形成陡峭的土质崖面，暴雨是上方来水常造成崩，是河流泥沙的重要来源。流域上部为石质山地，山峰高耸，地势陡峭，岩石裸露，海拔最高1592m，流域出口为本流域最低点，海拔904m，流域首尾相对高差688m。从中店以下至流域出口，河床比降较小，平均为2.43%，河床底部几乎全部下切至基岩，形成若干跌水。流域中下部覆盖着在第四季黄土上发育的碳酸岩褐土，流域上游及第四季黄土下的古地形，其岩石主要为紫色砂岩和紫红色砂岩，这些岩类在河床及中下游的两侧常裸露。4、土壤条件7
7 2、气候条件 该流域属于暖温带半湿润区褐土阔叶落叶林带向森林草原地带的过渡带。据吉县气象站 多年观测资料，年平均降水量为 579.1mm，其中最大降水量达到 828.6mm，最小降水量仅 365.1mm，最大降水变率为 43.1%，降水的年内分布也具有明显的大陆特点，其中 6－9 月 份降水量一般占全年降水量的 70%左右，多年平均蒸发量 1729mm，春旱常对造林带来极大 的困难，对幼树成活造成严重威胁。 年平均气温 10℃，≥10℃的积温 3358℃，绝对最高气 温 38.1℃，绝对最低气温-20.4℃，光照充足，多年平均光照时数为 2563.8 小时，无霜期平 均为 172 天。 3、地形地貌 该流域中下部为典型的梁状丘陵沟壑区，坡度较缓，坡面相对完整，仅在侵蚀沟中上部 的两侧及顶部形成陡峭的土质崖面，暴雨是上方来水常造成崩塌，是河流泥沙的重要来源。 流域上部为石质山地，山峰高耸，地势陡峭，岩石裸露，海拔最高 1592m，流域出口为本流 域最低点，海拔 904m，流域首尾相对高差 688m。从中店以下至流域出口，河床比降较小， 平均为 2.43%，河床底部几乎全部下切至基岩，形成若干跌水。 流域中下部覆盖着在第四季黄土上发育的碳酸岩褐土，流域上游及第四季黄土下的古地 形，其岩石主要为紫色砂岩和紫红色砂岩，这些岩类在河床及中下游的两侧常裸露。 4、土壤条件
土壤主要为碳酸岩褐土，其土质疏松，渗透性强，抗蚀力差，由于强烈的侵蚀作用，土壤有机质低下。土壤的侵蚀模数约为8000一9000t/km2/a5、植被在流域的上游分布着天然次生林，主要树种有山杨、桦木等，上游有近几十年来人工营造的大片油松、华北落叶松，长势良好。在中下游地段主河道以南，人工植被主要为近年来营造的油松林，在封禁的条件下，天然植被恢复较好，接近主河床的阴向斜坡，发生了以山杨、桦木、虎榛子等为主的天然植被。在河床以北，由于日射强烈，土壤干旱，分布着以羊草、羊胡子草、蒿类、荆条、白草等早生植被，长势很差，在侵蚀沟底两侧的较阴润条件下生长着胡枝子、丁香、胡颓子、虎榛子等构成的天然灌丛，但因放牧、樵采等人为因素的干扰，群落比较稀疏，生长较差。6、社会经济情况流域内原有14个自然村，村民多从河南、山东、湖北等外省迁入，人口压力很大，土地垦耕指数较高。近年来，多数村民陆续迁回原籍或移往流域外的平川地，人口逐渐稀疏，因大部分村庄废弃而耕地荒。现在人口比较集中的有闫家社、刘家坡、南北腰等几个村庄，其中造林地范围涉及的总人口约110人。现在流域村民的收入主要靠种植业，由于放牧与造林的矛盾，饲养牛羊的数量较少，总体经济相对落后，生活水平大体处于温饱状态。7、土地利用状态序号用地类型占同类地的面积占总面积面积(hm)总计3844.171农地547.6414.25%坡耕地1.1359.0065.55%1.2搁荒地168.2630.73%1.3川台地20.383.72%2林地2102.9454.70%2.1天然林1577.7375.02%2.2人工林525.2124.98%3沟道68.861.79%4村庄29.260.76%8
8 土壤主要为碳酸岩褐土，其土质疏松，渗透性强，抗蚀力差，由于强烈的侵蚀作用，土 壤有机质低下。土壤的侵蚀模数约为 8000－9000t/km2 /a 5、植被 在流域的上游分布着天然次生林，主要树种有山杨、桦木等，上游有近几十年来人工营 造的大片油松、华北落叶松，长势良好。在中下游地段主河道以南，人工植被主要为近年来 营造的油松林，在封禁的条件下，天然植被恢复较好，接近主河床的阴向斜坡，发生了以山 杨、桦木、虎榛子等为主的天然植被。在河床以北，由于日射强烈，土壤干旱，分布着以羊 草、羊胡子草、蒿类、荆条、白草等旱生植被，长势很差，在侵蚀沟底两侧的较阴润条件下 生长着胡枝子、丁香、胡颓子、虎榛子等构成的天然灌丛，但因放牧、樵采等人为因素的干 扰，群落比较稀疏，生长较差。 6、社会经济情况 流域内原有 14 个自然村，村民多从河南、山东、湖北等外省迁入，人口压力很大，土 地垦耕指数较高。近年来，多数村民陆续迁回原籍或移往流域外的平川地，人口逐渐稀疏， 因大部分村庄废弃而耕地撂荒。现在人口比较集中的有闫家社、刘家坡、南北腰等几个村庄， 其中造林地范围涉及的总人口约 110 人。 现在流域村民的收入主要靠种植业，由于放牧与造林的矛盾，饲养牛羊的数量较少，总 体经济相对落后，生活水平大体处于温饱状态。 7、土地利用状态 序号 用地类型 面积(hm 2 ) 占同类地的面积 占总面积 总计 3844.17 1 农地 547.64 14.25% 1.1 坡耕地 359.00 65.55% 1.2 撂荒地 168.26 30.73% 1.3 川台地 20.38 3.72% 2 林地 2102.94 54.70% 2.1 天然林 1577.73 75.02% 2.2 人工林 525.21 24.98% 3 沟道 68.86 1.79% 4 村庄 29.26 0.76%
荒坡51095.4728.50%9
9 5 荒坡 1095.47 28.50%