“林业生态工程学”教学内容体系的构建

贾玉华 郭成久 王 瑄 范昊明

（沈阳农业大学水利学院,沈阳 110866）

“林业生态工程学”教学内容体系的构建

贾玉华 郭成久 王 瑄 范昊明

（沈阳农业大学水利学院,沈阳 110866）

该文主要探讨了“林业生态工程学”教学内容体系的构建,提出教学内容体系构建应注重专业特色,准确定位教学目标;在保证系统性的同时,突出内容的区域性和实用性特点;理论教育与实践能力培养相结合。森林生态效应、林草培育技术和林业生态工程建设与项目管理是“林业生态工程学”课程的3大理论模块,与课程实习和课程设计2个实践环节相结合,共同组成“林业生态工程学”教学内容体系。

水土保持与荒漠化防治;林业生态工程学;教学内容体系

1978年以来,我国政府陆续开展了“三北”和长江中下游地区等重点防护林建设、天然林资源保护、退耕还林还草、京津风沙源治理、重点地区速生丰产用材林基地建设、野生动植物保护及自然保护区建设等林业生态工程建设项目。与国家林业生态工程建设需求相适应,20世纪90年代中期部分高等农林院校逐渐形成了一门专业课程——“林业生态工程学”。随着我国以生态建设为主的林业发展战略的确立,这门课程日益受到国内农林院校相关专业的重视。目前,国内具有水土保持与荒漠化防治本科专业的高等院校,大多数已开设“林业生态工程学”课程,并将其列为专业主干课;有些院校也将其列为林学、生态学、环境规划等相关专业的选修课。

对沈阳农业大学水土保持与荒漠化防治专业而言,“林业生态工程学”课程属于该专业的主干课,现在的教学内容编排是以王治国主编的《林业生态工程学——林草植被建设的理论与实践》一书为蓝本。该书的特点是结构完整,覆盖面广,需要较多的学时才可完成学习,完全参照该书的框架构建教学内容体系并不合适。在以该书为主要教材的多轮教学实践中,学生普遍反映该书内容繁多。此外,该书许多内容针对山西省或黄土高原地区,部分章节内容并不适合辽宁省乃至整个东北地区。因此,这本书的结构和内容编排不能完全满足我校本门课程教学的需求,在教学实践中有必要进行调整,这就促成了笔者对“林业生态工程学”教学内容体系构建的思考。

一、“林业生态工程学”教学内容体系构建的原则

教学内容体系构建合理与否,关系到教学目标能否实现和学生对有用知识点是否掌握。如果一门课程的教学内容体系构建得不合理,就会影响到专业课程设置的整体效果以及学生的培养质量。构建“林业生态工程学”教学内容体系需考虑以下原则。

（一）注重专业特色,准确定位教学目标

水土保持与荒漠化防治专业隶属于农学一级学科,是林学二级学科下设的一个本科专业。我校水土保持与荒漠化防治专业设置在水利学院,与农业水土工程、水利水电等专业形成交叉优势,工科背景特色明显。“林业生态工程学”作为专业主干课,在大三上学期开设,是教学计划中唯一一门专讲利用植物措施保持水土和防治荒漠化的专业课,其教学目标定位为：使学生全面了解和掌握森林生态功能,林草培育理论与技术,林业生态工程规划、建设和管理等专业知识与技能。这样的定位与教学计划中并未设置水土保持林学、森林培育学、森林水文学和牧草栽培学以及生态学等林学课程是相协调的。而且,有理论力学、水力学、土力学和工程结构等必修工科课程的支持,我校“林业生态工程学”教学更加注重理论知识的深入探讨和实践应用。

（二）注重教学内容体系的系统性,突出地域性和实用性特点

“林业生态工程学”教学内容体系是各组成部分有机联系的一个科学整体,组成部分之间在知识主体的过渡和继承上具有内在的逻辑关系。因此,在构建其教学内容体系时,要注重其系统性。另外,“林业生态工程学”主体理论与植被、气候和土壤等环境要素具有紧密的联系,而我国地域辽阔,这些环境要素具有地带性分布规律,所以构建“林业生态工程学”教学内容体系必须把握教学内容的适用区域,突出其适用性和区域性特点。在保证教学内容体系构成一个完整系统的同时,要根据部分理论和知识的地域性质对其进行取舍[1]。

（三）理论教育与实践能力培养相结合

“林业生态工程学”是一门理论性与实践性都比较强的课程[2],在教学实际中既要保证理论教育,又要加强实践教育。在理论教学环节,需要结合水土保持与荒漠化防治的实践,介绍国家林业生态工程建设的经验,促进学生的感性认识,提高学生的实践技能。而在实践环节,则需要单独设置课程实习和课程设计,这样才能加强教学内容的针对性和实效性,提高学生分析问题和解决问题的能力。目前,该课程的理论学时为54学时,另外还有课程实习1周、课程设计2周,对训练学生的实际动手能力提供了充足的时间保证。

二、“林业生态工程学”教学内容体系构建中知识点的组织

“林业生态工程学”教学内容体系主要由3大知识模块组成：森林生态效应、林草培育技术和林业生态工程建设与项目管理。其中,森林生态效应包括森林水文效应、防风效应、改土效应和改善区域环境效应;林草培育技术包括树种草种选择、人工林草结构设计和林草工程施工与管理;林业生态工程建设与项目管理包括水源涵养、水土保持、农田防护和防风固沙林业生态工程建设技术以及林业生态工程项目管理[3]。具体知识点的组织和安排如下。

（一）绪论

由生态工程的概念和内涵认识林业生态工程的特点、林种划分,以及生态保护型、生态防护型、生态经济型和环境改良型等林业生态工程类型;由森林和生态环境等词汇的概念展开,介绍生态环境问题与森林的宏观关系;了解国内以及国外部分国家的林业生态工程现状[3-4]。

（二）森林水文效应

以森林对于降水的3次分配作用为主线,以林冠截留计算模型和水分入渗数学模型的应用及其求解为构架,重点掌握森林降雨截留、入渗、林地抑制溅蚀、调节径流、涵养水源等生态水文过程的理

论[5-10]。

（三）森林防风效应

根据风速流场随林带结构变化的特征,掌握森林防风效果的控制因素和森林防风阻沙的原

理[11-12]。

（四）森林改土效应

分析森林养分循环过程,理解森林枯落物、林木根系及根际微生物对森林土壤养分的影响,理解林地与非林地土壤理化性质的主要差异;突出林木根系固持土体的原理及其力学分析,理解其水土保持的辩证意义[13-15]。

（五）森林改善区域环境效应

掌握森林小气候的核心理论[16-17],理解森林净化环境、提高生物多样性的功能[3]。

（六）树种草种选择及人工林草结构设计

介绍森林立地分类、树种与草种的生物学特性及其生态学特性、适地适树（草）及树种草种选择、树种混交和草种混播及其优势、造林密度及种植点配置等基本理论,结合东北地区植被建设常用乔木、灌木和草本植物及其水平配置和立体配置等内容加以深化[18-20]。

（七）林草工程施工与管理

了解造林种草的整地技术,掌握具体造林方法（植苗、播种和分殖）,幼林抚育与成林管理、人工草地建植及其管理等重要理论内容和实践知识[19-21]。

（八）林业生态工程建设

介绍全国林业生态工程的布局及其主要任务[4];以辽宁东部山区为例,掌握水源涵养林业生态工程的设计、布置及其配套技术[22];理解山丘区水土保持林业生态工程的配置模式[3-4];掌握农田防护林业生态工程的结构特征、配置、建设技术[23]以及科尔沁沙地防风固沙林业生态工程的建设技术[24];掌握东北地区农林复合经营的主要类型[25-26]。

（九）林业生态工程项目管理

理解林业生态工程项目管理的程序,了解林业生态工程项目可行性研究报告和初步设计报告的主要内容以及施工管理、竣工验收等知识,掌握林业生态工程效益评价指标体系建立的主要方法[3-4]。

三、“林业生态工程学”实习与课程设计内容的遴选

教学实习是在“林业生态工程学”理论教学进行到一定阶段时,停课实施的实践教学环节。通过实习,使学生实地了解辽宁省及东北地区主要造林树种（如油松、长白落叶松、红松、樟子松、水曲柳、核桃楸、黄菠萝、刺槐、糠椴、皂角、银杏、小青杨、灯台树、枫杨等）及其生物生态学特性,主要林种类型（用材林、防护林、经济林等）及其分布,并设置试验了解森林水文效应及其具体表现。教学实习作为“林业生态工程学”理论教学的重要补充,是增强学生感性认识,促进学生理解消化相关知识点的关键环节,在组织实施上需要加强重视,在教学经费上需要重点支持。

课程设计是本门课程相对独立的一个环节,是理论知识向实践技能转化的关键[27],考察的是学生的实践能力。通过课程设计,旨在使学生掌握林业生态工程规划设计的方法和技术。一般是教师提供给学生某一地区的自然社会资料、地形图和土壤侵蚀分布图以及一些必要的数据,让学生针对该地区的自然社会现状进行林业生态工程的规划和设计。学生最后提交的是一份完整的设计报告书,并附有必要的图表,教师根据学生的完成情况进行判分。课程设计中往往包含天然林封育、水土保持林和农田防护林的营造、农林复合生态系统的建立以及林草培育技术等内容,典型设计图需要利用Auto-CAD、Adobe Photoshop等软件绘制。课程设计是对学生所学理论的一次重新组织,它是知识深化和扩展的一个过程,主要培养学生独立思考问题和解决问题的能力。

“林业生态工程学”作为水土保持与荒漠化防治专业的必修课,其教学内容体系的构建取决于教学目标的准确定位。针对工科背景突出、林学课程设置极少的实际情况,结合相关著作和科研成果,本文提出将森林生态效应、林草培育技术和林业生态工程建设与项目管理作为“林业生态工程学”3大理论模块,并辅以课程实习和课程设计2个实践环节,共同组成“林业生态工程学”教学内容体系。对于每一模块知识点的组织和安排,考虑到知识的系统性、实用性和前瞻性等内在要求,本文均作了简要的说明。

“林业生态工程学”是一门新兴课程,教师在教学过程中应合理构建教学内容体系,以更好地培养学生的专业素质和创新能力,使之与学科发展和社会期望相适应。

[1] 贾小容.林业生态工程学课程教学初探[J].中国林业教育,2007,25（4）：76-78.

[2] 王百田,郭建斌,饶良懿.关于“林业生态工程学”教学的思考[J].北京林业大学学报：社会科学版,2005,4（增刊）：90-92.

[3] 王治国,张云龙,刘徐师,等.林业生态工程学——林草植被建设的理论与实践[M].北京：中国林业出版社,2000.

[4] 王礼先,王斌瑞,朱金兆,等.林业生态工程学[M].2版.北京：中国林业出版社,2000.

[5] 高志义.水土保持林学[M].北京：中国林业出版社,1996.

[6] 雷志栋,杨诗秀,谢森传.土壤水动力学[M].北京：清华大学出版社,1988.

[7] 吴钦孝,赵鸿雁,刘向东,等.森林枯枝落叶层涵养水源保持水土的作用评价[J].土壤侵蚀与水土保持学报,1998,4（2）：23-28.

[8] 范世香,高雁,程银才,等.林冠对降雨截留能力的研究[J].地理科学,2007,27（2）：200-204.

[9] 刁一伟,裴铁璠.森林流域生态水文过程动力学机制与模拟研究进展[J].应用生态学报,2004,15（12）：2369-2376.

[10]张志强,余新晓,赵玉涛,等.森林对水文过程影响研究进展[J].应用生态学报,2003,14（1）：113-116.

[11]梁海荣,王晶莹,卢琦,等.低覆盖度乔木两种分布格局内风速流场和防风效果风洞实验[J].中国沙漠,2009,29（6）：1021-1028.

[12]高素华,宋兆民,高桥英纪.林带的防风效能及数字模拟[J].林业科学,1991,27（5）：550-554.

[13]林波,刘庆,吴彦,等.川西亚高山针叶林凋落物对土壤理化性质的影响[J].应用与环境生物学报,2003,9（4）：346-351.

[14]刘定辉,李勇.植物根系提高土壤抗侵蚀性机理研究[J].水土保持学报,2003,17（3）：34-37.

[15]解明曙.林木根系固坡土力学机制研究[J].水土保持学报,1990,4（3）：7-14.

[16]李海涛,陈灵芝.暖温带山地森林的小气候研究[J].植物生态学报,1999,23（2）：139-147.

[17]常杰,潘晓东,葛滢,等.青冈常绿阔叶林内的小气候特征[J].生态学报,1999,19（1）：68-75.

[18] 沈国舫.森林培育学[M].北京：中国林业出版社,2001.

[19]陈宝书.牧草饲料作物栽培学[M].北京：中国农业出版社,2001.

[20]辽宁省林业调查规划院.辽宁林业地图集[M].北京：中国林业出版社,2008.

[21]荆立新.东北国有林区林业生态经济发展模式研究[D].哈尔滨：东北林业大学,2009.

[22]王力华,张颂云,丁振芳.辽宁东部山区水源涵养林建设技术纲要[M].沈阳：东北大学出版社,2001.

[23] 朱金兆,贺康宁,魏天兴.农田防护林学[M].2版.北京：中国林业出版社,2010.

[24]蒋德明,刘志民,曹成有,等.科尔沁沙地荒漠化过程与生态恢复[M].北京：中国环境科学出版社,2003.

[25]崔屹林.辽西复合农林生态系统分类、结构和功能研究[D].北京：北京林业大学,2007.

[26]黄文丁,王汉杰.林农复合经营技术[M].北京：中国林业出版社,1992.

[27]陈春叶,王彩霞.林业生态工程课程教学改革探讨与实践[J].中国林业教育,2010,28（4）：60-62.

（责任编辑 张仕固）