森林生态系统经营
第十章森林生态系统经营
第一节森林生态系统经营理论
一、有关森林的基本概念
1．森林经营的基本概念
按着起源不同，可把森林分为天然林和人工林，顾名思义，天然林就是由天然更新和演替过程形成的森林，人工林就是由人工更新和培育形成的森林；而天然林又可根据其受干扰的程度的不同分成原始林、过伐林、派生林和次生林，原始林是未经过任何破坏的原生植被，次生林是原始林经受大面积反复的破坏后，在次生裸地上形成的次生植被，过伐林和派生林介于二者之间。虽然所用的词语不同，但是后三者基本属于次生林范畴，所以我们常常把后三者统称为次生林（图10-1）。
原始林
层异龄，上层较稀疏，多为原生群落中过熟阔叶树及干形不良或多少已腐朽的针叶树，林下多具明显的更新层、演替层，原生群落中的主要树种有明显的恢复趋势，生境及林下植被基本与原始林相同。这些林分分布于原始林的外围及次生林的深处，它们恢复到原生群落的类型组有保证，而且速度也最快。对于过伐林的经营措施主要是进行林相整理，即伐去部分劣质林木（包括部分过熟、遗传品质差和严重病虫害的树木），尽快采伐利用上层的过熟木（同时具有解放更新层的作用），给目的树种及其他优良林木的生长和更新创造条件；抚育更新层和演替层，在更新不均匀或更新数量不足的地方进行目的树种的补植，从而改善林分结构、提高现有林分的质量。经过人工经营的林分，仍应保持原有复层异龄混交的结构不变，可以达到更新健康、生产力更高和多种效益的可持续利用。
派生林是在原始林区内，原生群落经人类活动和病虫害、火灾及其它自然灾害影响，使原生群落受到小面积的破坏（如小面积的采伐、开垦或火烧）退化到次生裸地，短期内经过次生演替而复生的次生群落。其组成树种多为喜光、速生的树种。由于面积不大，周围仍由原生的群落存在，整个环境的变化不大，原生群落主要树种的种源比较充足，迹地上为先锋树种所占据。这类林分稳定性低，先锋林分仅能维持一代就为原生群落的优势树种随更替，形成顶极群落。对于这类林分的经营方法是适度间伐其先锋树种，为下层的针叶树透光以及补植针叶树。
次生林与上述二者不同，它是由原始林经受大面积反复的破坏（不合理的采樵、火灾、垦殖、过渡放牧等）后，在次生裸地上经过次生演替而形成的次生群落。次生林的显着特征是经过大面积反复的破坏，引起原生群落的大面积消失，环境条件变化很大，生境旱化的趋势明显。主要由那些传播速度快、繁殖能力强、耐极端生境或者具有抗火能力的树种组成的群落；稳定性低、种间竞争激烈，演替速度较快；树种组成丰富，种类繁多，生长速度快。但是，由于植被的发生明显变化，原生群落的主要优势树种的种源缺乏，如不进行人工诱导，在相当长时期内不可能恢复成原生群落。由于次生林无论生物成分或是环境成分仍保持着原始林的某些特征，或
受其影响，具有一种恢复原生群落的内在潜力。林相改良，是利用现有林分这一内在发展潜力，借助人力的帮助，使其向着高生产力、高品质演替后期的衍生群落发展，也可称为次生林优化培育。
林业是为了持续不断地得到林产品和服务而对森林进行的科学管理（Baker，1950）。这样一个简单的定义包含了好几层意义：林业不但要提供木材和林产品，还要通过科学的规划来确保生产的稳定和持续，而且所提供的刚好就是我们今天的经济生活所必需的那些有用的产品和服务。另外“服务”不但指有形的产品，更重要的是指生态环境保证作用方面的无形产品。不过，按着这个定义来理解林业，很可能有两个弱点：极可能由于管理上的重大疏忽而不能保证生产的持续，也可能由于管理过分精细而是成本超过了“产品和服务”的价值。随着科学技术的进步和人类生活水平的提高，林业在生态服务方面的作用越来越重要，甚至是我们经营森林和管理生态系统的最主要目标。
2. 森林经营措施的作用
经营措施的作用在于控制森林的形成、生长、组成和植被性质。要做到这一点，不论是何种森林或那里的森利，都要有一个明确的经营目的，定出预期的指标（Daniel et al., 1987）。每种经营目的都有它最适宜的林分结构，生产木材、培育野生动物和休闲娱乐等不同的经营目的，要求有不同的林分结构；也就是说，林内枯枝落叶层、草类、灌木、更新幼苗、幼树、干材树、成树木和过熟木各有多少，各占多大比例，这些都要根据具体的经营目的来确定。不但如此，每种经营木的又各有它适宜的树种混交方式和龄及分布，以及植被的垂直层次和水平组合（使分成不同的集合，还是形成统一的嵌合体）。
一般像木材生产这样的目的要求有生产效率高的森林结构，像水土保持和水源涵养这样的目的要求有高的生物多样性和稳定性，尽管对于其他用途来说，这样的结构不一定是最适宜。当经营目的改变时，营林方案也要随之改变，因为不同的经营目的所要求的森林结构是不同的。通过经营措施来控制森林的结构，要求有完整的生物学、管理学和经济学方面的知识。这些知识又要适应一定的社会条件。所以当我们谈到所谓“好”的经营方法时，都兼有管理和社会这两方面的意义。
要掌握完整的经营学知识，必须对它的基本原理有清楚地了解，并能将这些原理应用的实践中去。基本原理带有普遍性，是实践的基础；实践则是带有地区性的，随森林植被的类型而定。要掌握森林经营的基本原理，首先必须全面了解植物与环境间的相互作用。经营工作者要控制森林的形成、生长、组成和质量，以适应一定经营目的的需要，必须考虑到森林植被的生长与所有各种物理和生物环境因子的相互作用。所以，对各种乔、灌木和草本植物的生长习性的了解是控制森林生长的基础。
森林是一种可再生的资源，也是环境保护和社会需要迫切的资源，经营森林者也必须根据森林本身的再生特性为社会提供必要的林产品。如果我们的林业工作者不为社会生产木材，牧业不为社会生产牛奶和羊肉，矿业不生产煤炭和石油，我们的社会还能发展么但是在一定的时期和一定的社会条件下，林业实践工作要受到很多因素的制约，比如生境质量、现存植被状况、局部小环境、有害生物；以及技术制约、政策制约、法律制约和社会压力等等，其中天然林保护工程就是需要我们不是生产而是保护。这是一个非林业工作者所无法想象的，这里只举一例来说，森林发生火灾，行政部门要求查明原因，追究责任；周边群众和社区要求赔偿损失；新闻记者要求公布于众，但是很少有人会想到林火是一种自然现象，就像天要下雨、地要刮风一样。面对这样大的压力，森林经营者是难以解释清楚的，但为了国家的利益和林业事业我们林业人必须合理地、科学地按着客观规律去经营森林。
曾经有一个新闻调查节目，内容是国家林业局多种经营方面的官员与各方面人士对话，讨论一次性筷子问题，在我的印象中，提问者几乎是异口同声，要求停止一次性筷子的生产，他们当中有大学教授、中学教师，
工人和普通市民，然而我们林业官员的回答却不能满足他们的要求，因为正常的森林经营需要一次性筷子的生产，这种做法是从我们的森林资源状况，更确切地说是从我们的经济状况、技术水平状况和社会发展状况考虑的。森林不是古典艺术品，也不是钻石，森林是一种可再生的、随时间不断发生变化的“地理现象”。科学的采取人工措施经营森林就能持续地为人类提供生产和生活所需要的产品和服务；反之，不科学的经营就会造成森林资源的枯竭和森林服务功能的下降。至于天然林保护工程，也决不能把森林当成不可实施任何人工经营的“禁区”，我们对天然林的态度是既要保护又要利用，关键是保护要有范围，经营要科学，人为活动要有度，利用要合理。
二、生态系统经营的基本理论
1. 新林业和生态系统经营
森林经营管理应该有调节森林生长的能力，以至于世世代代从森林得到资源和其他服务。随着社会进步和科技的发展，森林永续利用概念在不断完善和演变，传统林业是以收获木材为主，现代林业强调生态系统经营。在有些地区常常看到的“山上戴帽、山腰系带、山脚穿靴”的做法就是一种生态系统经营的观念。森林资源经营管理主要有两个层次的内容：一是宏观上制定发展和保护森林资源规划与政策，对森林的无序采伐和破坏加以制约和限制；二是微观上对经营对象实施必要的经营管理技术，即微观实践。
目前有关“新林业”的概念也普遍受到重视，美国生态学家在研究森林经营时形成了新林业的概念，其目的是在保护一定面积原始林的效益时，也允许收获木材和林副产品等，缓和了保护和迅速的木材收获之间的冲突。新林业的概念可划分为两个部分：对林分经营的新方法和对景观经营的新模式，这种想法包括较长的轮伐期、部分采伐而不是皆伐，具有各种不同大小皆伐面积以保留一定数目的成熟活立木，为野生动物栖息地提供有效的空间。
2．森林生态系统的可持续经营
朴素的可持续发展的思想由来已久，在传统的农林业生产和社会发展的实践中都有这一概念的雏形。但是作为一种科学术语，是在1980年发表的世界自然资源保护大纲（WCS）中给予系统阐述的（IUCN, 1980）。这一文件虽然主要是针对自然资源保护提出的，但其涉及的范围远远超出了单纯的自然资源的保护，而且把保护与发展看作相辅相成，不可分割的两个方面，并将自然保护置于整个社会发展的框架之下。
世界自然保护大纲改变了过去就保护论保护的做法。明确提出其目的在于把资源保护和发展很好地结合起来。这里所谈的发展是指经济发展，来满足人类的需要和改善人们的生活质量；这里所指的保护是指人类要合理地利用生物圈（生物居住及赖以生存的地球），既要使目前这一代人得到最大的持续的利益，又要保持其潜力，以满足后代的需求和愿望。大纲提出了生物资源保护的三个目标，即：
（1）维持基本的生态过程和生命维持系统；
（2）保持生物遗传多样性；
（3）保证生态系统和生物物种的持续利用。
世界环境与发展委员会（WCED）于1987年向联合国提交了一份题为“我们共同的未来（Our Common Future）”又称“布仑特兰德”报告（World Commission on Environment and Development, 1987）。该报告把可持续发展思想贯穿始终，在充分考虑目前世界环境状况的同时，提出可持续发展的策略与行动。在这里可持续发展的定义与世界自然保护大纲中所提出的基本上是一致的，即“可持续发展是满足当代人需要的同时，不损害人类后代
满足其自身需要的能力”。报告中提出，要实现可持续发展，必须做到：
（1）提高经济增长速度，解决贫困问题；
（2）改善增长的质量，改变破坏环境和资源为代价的发展模式；
（3）千方百计地满足人们对就业、粮食、能源、住房、水、卫生、保健的需求；
（4）把人口限制在可持续发展的水平；
（5）保护和加强资源基础；
（6）技术发展要与环境保护相适应；
（7）把环境和发展问题落实到政策、法律和政府决策之中。
总之，可持续发展不否定经济增长，该概念从一开始就强调经济与环境之间的协调发展，甚至把解决贫困问题放在第一位。在改变以破坏环境和资源为代价的增长方式的同时，不忘满足就业、提供粮食和限制人口数量问题。实现可持续发展是全人类的共同心愿，传统的发展模式已不再适应当今和未来发展的要求，人类正在寻求一条人口、经济、社会、环境和资源协调发展的途径。我们认为: 牺牲环境求得发展的做法是不可持续的发展；同时，过分强调保护环境，忽视人民财富增加的发展也不是可持续发展。因为，可持续发展是一个如何寻求发展途径的问题，如何提高经济增长的问题，以及如何发展经济不破坏环境的问题。可持续发展是一个综合的概念，在实践应用中必须还要考虑以下几方面的因素：
（1）人口、资源和环境不是平衡的，人口和资源都是在变化的，容纳量在这种情况下无法应用，我们不能用一个固定的框架去衡量那些不断变化的空间及其相关要素；
（2）自然资源不是固定不变的，也不是事先规定的，淡水、湿地、潮汐等以前不被看作是资源源的物质现在成了重要的资源或能源；
（3）物种、生态系统和资源都是在不断地进化或者变化，无法把当代的这些资源毫无变化地转移到我们的后代，即使我们当代人不去干扰，它们也一定要受大自然的选择而发生变化的；
（4）我们无法通过简单的推理或演绎目前的趋势来解释未来几代人的需求和未来的资源价值，当代人对电、火车和计算机的需求是我们的祖辈所无法想象的，也可能是我们将来所难以预料的；
（5）可持续发展是无法度量的也是无法计算的，直至目前为止国际上还没有一个可用来度量可持续发展的计算单位；
（6）考虑系统动态、非线性、开放性、稳定性和适应性变化等方面，从方法论的观点出发，发展和可持续性这两个术语是不协调的。
Di Castri (1995) 在《自然与资源》杂志上撰文，提出可持续发展的“椅子”模型，进一步规范可持续发展概念的内涵。他认为可以把可持续发展看成是一把椅子，其四条腿长度相等，强度相同，四条腿中的每一条都相对独立但又互相依赖，都是可持续发展的成分，如果有哪一条腿比其它短些或长些，就坐不安定，不能可持续发展。这四条腿分别是社会、经济、文化和环境。可持续发展是只有在经济、环境、社会和文化四方面都达到相对平衡的发展。
实施可持续发展战略决不能片面强调问题的某一方面，而忽视另一面的重要性。我们一方面要保护环境使生物群落免遭干扰，另一方面听起来又不很实际：没有一定的破坏我们如何建造桥梁和公路如何生产足够的粮食充饥如何筑堤防洪事实上,任何一个环境问题的产生都有其显着的经济特征，环境污染的出现是人类发展机械和石油等工业的一个副产品，生态破坏是人类发展能源、交通运输等工业的副产品。如果没有这些工业的发展
也可能不会出现这些环境问题，然而，为减少环境问题而限制人类的经济发展是消极的、无所作为的观点，也是人类进步和社会繁荣的障碍。环境问题实质上是经济问题，是人类建设和发展自身文明的问题。值得我们注意的是，在被学术界和公众所普遍接受的可持续发展概念中，并没有明确表明它是一种即不破坏环境又能发展经济的模式，只是强调在利用自然资源的过程中保持代际之间的公平性，防止当代人剥夺后代人利用资源的权利。总之，可更新资源的利用要在环境容纳量的范围内, 森林资源和林地应该进行合理的经营以满足当代和后代的社会、经济、文化和精神需求。
3．森林生态系统的资本经营
现代资本主义社会的工业革命，极大地扩大了人类物质发展的可能性。直到今天它的作用仍然在继续，但地球却要为之付出极大的代价。自18世纪中期起，自然界受到的损害要比整个史前时代造成的损害还要大。在工业体系达到极高的水平，聚集和累计人工资本的成就到达巅峰之时，人类文明赖以创造经济繁荣的自然资本却正在急剧减少，而这种损失的速率与物质福利增长成比例同步增长。自然资本包括常见的为人类所利用的资源，其中森林，尤其是天然林就是其最典型的自然资本。天然林在全世界都以一种前所未有的速度不断衰退，同时伴随着天然林的减少，其群落中存在的着真菌、植物、池塘、哺乳动物、腐质土壤、两栖动物、细菌、树木、鞭毛虫、昆虫、燕雀和蕨类植物等也受到同样的威胁。
并不是由于人类活动或者物质的供应开始限制我们的发展，而是生命本身。今天，我们的进步受到了限制，并非因为捕鱼船的数量，而是因为鱼的数量的减少：不是因为水泵的功率，而是因为地下蓄水层的耗竭；不是因为链锯的数量，而是因为天然林的消失。生命系统除了像木材、鱼类或食物一样是必不可少的资源外，他们还具有重要的提供服务的作用，而这种服务对人类的繁荣来说，远比不可再生的资源更为重要。一片天然林可提供的不仅仅是木材资源，而且可以提供蓄水和防洪服务。一种健康的环境不仅能自动地提供清洁的空气和水、降雨、海洋生产力、肥沃的土壤和蓄水区复原力，而且还能提供这样一些较少被觉察到的功能，如垃圾处理（自然的和工业的）、对极端气候的缓冲作用和大气的更新。
人类继承了一个38亿年的自然资本储备，按着现在利用和减少的速度计算，这种储备在本世纪末将会所剩无几。自然资本论认识到人工资本的生产和使用与自然资本的维护和供应之间存在者密切的相互依存关系。资本的传统定义是以投资、工厂、和设备的形式积累财富。实际上，一种经济需要4种类型的资本来适当地运转：一是以劳动和智力，文化和组织形式出现的人力资本；二是由现金、投资和货币手段构成的金融资本；三是包括基础设施、机器、工具和工厂在内的金融资本；四是由资源、生命系统和生态系统构成的自然资本。
除了气候外，生物圈的变化范围也很广，在过去的半个世纪中，全世界已经丧失了1/4的表土层和1/3的森林覆盖。以目前的破坏速度计，在我们的寿命年限内，世界将丧失70%的珊瑚礁，而珊瑚礁里寄生着25%的海洋生物。在过去30年中，地球上1/3的资源----“自然财富”已经消耗殆尽。我们正在以每年6%的速度丧失淡水生态系统，以每年4%的速度失去海洋生态系统。
自然生态系统的丧失对我们人类的影响是深远的和难以恢复的。首先，人类从生命系统中得到的许多服务，如绿色植物生产的氧气，却找不到任何以价值计算的替代物。1991-1993年间，这一点得到了充分的证明，当时，在亚利桑那州参加耗资2亿美元进行生物圈2号（一个人造的封闭生态系统）试验的科学家们发现：生物圈2号不能够保持生活在其中的4男4女8个人的生命-支持所需要的氧气水平。而生物圈1号（地球）却每天都在为60亿人免费执行这项任务。生物圈2号失败的原因有：
1）元素化学循环平衡失调，O2减少，CO2增加；
2）种间关系失调，土壤动物，蚂蚁和蟑螂等大量繁殖，而微生物减少，引入的25种脊椎动物，由19种消失；
3）水循环失调，藻类处理污水的能力弱，饮水的净化跟不上；
4）食物短缺，种的粮食不结籽，最后饿得吃红薯根；
生物圈2号有很多教训，其中最重要的是人类目前还必须依靠自然提供必须的生存条件，人还不能胜天。
最近的一些研究证明，从自然资本储备中直接流入社会的服务，每年至少价值36万亿美元，这一数字接近全世界的年生产总值（39万亿美元）。这就是自然资本惊人的经济价值所在，如果给予自然资本一种货币价值，并假定这种资本每年生产36万亿美元的“效益”，那么，全世界的自然资本价值大约会在400-500万亿美元之间，地球上每一个人可以分到几万美元。
4．自然资本的价值
Daily et al（2000）认为森林生态系统是资本的财产，如果经营得好，它能够生产出一系列重要的服务（vital serves），包括产品生产（如林副产品，木材）、生命支持过程（如授粉、纯净水质）、丰富人类生活条件（美术和风景）。而且，森林生态系统还有保护方面的价值（如供未来使用的遗传多样性）。不幸的是，与其他相应的资本形式比较，森林生态系统没有得到有效的保护，甚至在很多情况下，正在退化和衰竭。森林生态系统在服务方面的功能也常常是在失去了相应的功能之后才被人们觉察到。
不过，这种现象在澳大利亚和哥斯达黎加正在发生变化，一个叫做“地球庇护所”的澳大利亚公司在2000年5月份开始股票交易，这是世界上第一个面向公众的保护公司。这个只有2500万美元的公司购买了9万公顷的土地，然后恢复原生植被和野生动物，从旅游、咨询和野生动物销售中赚取收入。公司说服国家对统计法的改革，从而把他们保护的森林和当地动物包括在财产当中，同时悉尼未来交易所也首先在全球领先开展生态系统服务交易，从碳债务（如植物和土壤固定和吸收碳、温室气体等）到“新的环境产品”（如清洁水和生物多样性）的债权等。当地政府也支持开展广泛的生态系统服务，并提出把森林中能够取得的木材当作“副产品”。
1997年以来，哥斯达黎加政府一直对农场主的生态系统服务支付费用：碳固定、集水区保护、生物多样性和景观美化等。每年每公顷大约支付50美元，这些资金一部分来自于化石燃料税。这种做法同时也促进了森林的保护和恢复。
从全世界来看，人们保护和恢复生态系统的目的是防止洪灾、净化水质、提高土壤肥力、稳定气候、提供娱乐场所和物质循环。这样的行动和努力得到了资金补偿，实现了生态系统的资本经营。以澳大利亚一个传统的农场为例，生态系统产品和服务都计入成本效益核算当中，农产品有：麦子、棉花、过滤水分、木材、碳固定、控制盐渍化和生物多样性，他们分别占农场营业收入的40%、15%、15%、10%、%、%和5%。在这个模型中，传统的农产品只占总收入的55%，其他都来自于生态系统产品和服务的成熟市场。这种发展的结果就是给自然贴上一个价格标签，我们相信无论是个人还是科学家都曾估测过自然的价值，然而又经常把生态系统的服务看作是“无偿的”。最近，人们普遍对自然的价值提高了认识，而且相对来说，生态系统资本是大量的和丰富的，目前的关键问题是懂得如何去计量生态系统的价值，以及这种价值的限度。
然而，对于生态系统的资本和价值问题，也引起很多争论。非市场商品的经济价值问题一直没找到有效的方法去估价。如果投资给自然一个美元的价值，恢复学家、经济学家和决策者都会给出自己的价值思考。不过，要想使自然的价值完全用一种经济规则来计算，目前还是十分困难的。首先，我们向自然提供的“商品和服务”投资一个美元，却忽略了这些系统独立于人类的价值，因为每一个物种都是独一无二的，也都有着无法估量的价值。许多恢复生态学家，甚至很多非专业人士都同意生物多样性远远比他们给人类社会所提供的可见的价值更高，这是一个定性的问题，而不是一个定量的问题，因此，想要定量自然资本几乎是不可能的。
另外一个是对自然的经济方法问题，给自然商品或服务计价至少是不准确的，或者是完全错误的。Costaza et
al（1997）研究认为全世界的自然产品和服务价值大约是33万亿（trillion）美元，而1998年全球年GNP总值也正好是30万亿美元，那么，我们全球一年的生产总值怎么能够达到全球自然资源的总值呢这种估计是不准确的，如果这样估计的话，我们完全有理有去破坏和大力开发自然资源，因为他们的价值太低了，太廉价了。
第二节森林的抚育和管理
根据年龄和生长发育阶段的不同，可以把森林分成未成熟林（幼壮林）和成熟林，由于二者的特征和经济价值不同，在经营管理中必须采取不同的措施。在未成熟的林分中，为改善林分质量，促进林分生长而伐去一部分林木的措施。抚育减法首先是培育森林的措施，其次才是获得木材的手段。抚育间伐的目的是改善林木品质，提高木材利用等级；调整林分组成，加速林木生长，缩短培育期；获得中小径材，提高木材总利用量；改善林分卫生状况，增强林分对各种自然灾害的抵抗能力。抚育采伐是根据林分的生长发育特点，调整林分的结构和生长状况，是保留下来的林木更能够适应周围的环境条件，所以有很多的生态学的内容，因此，在这里介绍。
森林在其生长发育过程中，某一生理现象充分显示或者达到最满足国民经济某种需要时的状态，叫森林成熟。森林成熟不仅是一种自然现象，而且是体现社会需要的一种经济现象。森林成熟有自然成熟、更新成熟、数量成熟和工艺成熟。成熟森林的采伐简称为森林主伐，主伐的目的一是利用木材，二是为了在林地上仍能继续有林木生长，不断的发挥森林各种有益效能，也就是要及时更新。主伐方式分为三大类：皆伐、渐伐和择伐。主伐就意味着更新，可以说主伐是更新的同意语。采伐和更新过程相互联系和相互影响，合理采伐的确定就意味着更新方式的选定，合理的采伐作业就意味着更新的开始。由于主伐更新相对于林汾河环境的关系内容很少，甚至不属于生态学的范畴，所以，在此不做详细的介绍。
一、抚育间伐的目的和依据
1．抚育间伐的概念和目的
幼壮林的抚育间伐是
成林抚育的主要内容是抚育间伐。抚育间伐是从幼林郁闭开始至主伐前一个龄级这段时间内，在森林中定期而重复地伐除部分林木，为保留的经济价值较高的林木创造良好的生长环境，提高林木的生长速度和木材质量。抚育间伐既是培养森林的一种措施，又是获得木材的一种手段，但在现实生产中，一般以培育森林资源为主，以获得间伐木为辅。
抚育间伐的目的有三个方面，第一是改善林很品质，提高木材利用等级；二是调整林分组成，加速林木生长，缩短培育期，去掉非目的树种，扩大目的树种的生存空间；三是获得中小径材，提高木材利用量；四是改善林分的卫生状况，增强林分队各种自然灾害的抵抗力，抚育间伐是减少病虫害和防止森林火灾的重要手段。所以说幼壮林抚育间伐是森林生长抚育本身的需要，是科学培育森林的有效措施。我们无论是经营用材林还是开展天然林保护，正常的、科学的和适时的抚育间伐都应该得到各级部门的支持。
2．抚育间伐的依据
（1）叶面积依据
叶片是植物获得光能，制造有机物质的器官。从理论上讲，只有叶面积的增加，才会增加生产力。但是，
一个林分的叶面积不是始终增加的，比如，欧洲山毛榉（Fagussylvatica）林，从20年到120年间，其林分叶面积始终不变（Moller，1947）
一般情况下，林分的叶面即开始是逐渐增加的，当达到最大叶面积后，就会下降。美国东部活落叶林疏伐后5年叶面即达到最大值；苏格兰的西加云杉（Sitaka spruce）人工林中，当林分年龄达到16年时，叶面积最大。叶面积增加时间较长的是北美太平洋北部的一些针叶林，其叶面积一直保持增长到40年，叶面积指数可达到15；而活页阔叶林的叶面积很少有能超过6的。
（2）阿利原理（Allee’s principles）
种群北部迟早会形成不同程度的聚集类群，它们可能混合种群，也可能是局部种群，这是种群内部结构的一个特点，是个体聚集的结果。聚集的原因有四个：一是对局部生境差异的反映；二是对大气昼夜或季节的反映；三是生殖过程的结果；四是社会性的吸引。聚集利于竞争，也可能更好地利用环境资源，有利于生存和防御，但是过密或者过分拥挤就会由于资源不足，竞争激烈而导致产量下降，过疏过密都不好（图10-3）。
Y
最大产量
聚集效应拥挤效应
种群密度D
最有密度
图10-3 聚集和拥挤密度对产量的影响
（4）最大密度线
一般情况下，在林分形成的初期，随着每株林木个体材积的增加，林分的生产量逐渐增大，但是达到最大之后，每株树的平均材积会随着林分密度的增加而下降（图10-4），所以，林分内存在一个最大密度问题，用公式表示就是：
W=kN-3/2
公式中，W是平均单株材积；N是最大密度；k是常数。
这个公式相当于动物学上的体重公式：m=kE-3/2，在这个公式中，m是个体的重量；k是常数；E是能量消耗的代谢速率。
二、抚育间伐的种类和方法
林分本身所处的生长发育阶段不同，抚育间伐的任务也有侧重，根据我们的主要任务，可分为透光伐和疏伐两大类。《森林抚育采伐规程》还规定了卫生伐。卫生伐是将枯立木、风倒木、风折木、濒死木及受病虫害危害的立木伐去，以改善林分的卫生状况，减少病虫害和火灾发生，促进林木健康生长。卫生伐后林分疏密度不应低于，在用材林培育中，卫生伐一般结合其他抚育采伐进行。卫生伐是禁伐林、防护林的主要采伐方式。
抚育间伐的种类和方法有：；疏伐，如下层疏伐、上层疏伐、综合疏伐和机械疏伐等。抚育间伐的技术要素包括抚育间伐开始的时间、间伐木的选择和间伐强度等。
不同树种与不同年龄阶段的林分，抚育间伐的目的不同，主要分为透光伐和疏伐两种。
1. 透光伐
（1）透光法的概念
透光伐是在幼龄林时期，为了解决林木之间或林木和其它植物之间的矛盾，调整林分组成为主要目的的一种抚育间伐种类。透光伐保证主要树种或目的树种不受次要树种、非目的树种、乔灌木和草本植物的抑制。
透光伐的对象是那些抑制主要树种生长的次要树种、灌木、藤本及高大的草本植物；树冠相互交替重叠、树干纤细、生长落后、干形不良的林木；多余的萌芽、萌条；林冠下更新造林的幼林已经长成，伐除上层老龄成过熟木。在确定砍伐对象时，不仅要考虑树种间的竞争关系，还要考虑树种间的适应关系。有些树种或植株虽无长远培育前途，但暂时保留它们，对保护土壤、减少林地杂草滋生、调节小气候以及促进主要树种生长均有一定益处。因此，不能一次将上述砍伐对象全部砍去。
透光伐的方法有三种，即全面抚育、带状抚育和团状抚育。全面抚育是将林地上抑制主要树种生长的次要树种按一定强度全部砍除。这种方法只有在交通方便、劳力充足、主要树种占优势且分布均匀的情况下才使用。
带状抚育是将林地分成若干带，抚育带宽1～2米，间隔带宽3～4米。在抚育带内进行抚育，保留主要树种，清除次要树种。间隔带不进行抚育。抚育后5～10年，伐去间隔带上影响抚育带上林木生长的树木。平地与缓坡地带，宜南北方向设带，以增加光照；陡坡地带，带向应与等高线平行，以减少水土流失；土壤干燥地带，宜东西方向设带，减少光照，增加土壤湿度；风害较大地段，带向应与主风方向垂直，避免风倒、风折。主要适用于天然更新和人工促进天然更新的林分。
团状抚育是幼树数量不多且分布不均匀时可采用这种方法，抚育仅在有主要树种的群团内进行，保留主要树种，伐除次要树种。尤其使用于天然更新的林分和人工促进天然更新的林分。
（2）透光伐的时间、次数与强度
透光伐的适宜时间是在春梢已经长成、叶片完全放开的夏初，因此时枝条柔软，不易砸伤保留木，而且能降低被伐除树木伐根的萌芽能力。透光伐的次数要根据树种的生长特征、林分密度和立地条件等情况而定，一般每隔2～3年或3～5年进行一次。透光伐的强度一般不用采伐蓄积量或采伐株数计算采伐强度，而是以单位面积上保留多少株数作为强度参考指标。
2. 疏伐
从目的树种基本郁闭到林分成熟前，用调整林分密度的办法，促进林木迅速生长，干形良好，以达到优质高产目的的一种抚育间伐种类。疏伐的目的使幼林通过透光伐后，进入中壮龄林阶段后，这时要进行疏伐，目的是调整壮龄林和成熟林的林分密度，缓解林木个体间的矛盾，促进保留木的生长，提高林木的质量。疏伐主要有以下几种方法：下层疏伐法、上层疏伐法、综合疏伐法和机械疏伐法。
（1）下层疏伐法
该种方法主要是砍除位于林冠下层生长落后、径级较小的濒死木和枯立木，也就是砍伐在自然稀疏过程中将被淘汰的林木。因此，下层疏伐并不改变自然选择进程的总方向，基本上是以人工疏伐代替林分的自然稀疏。下层疏伐对林冠结构影响不大，林分仍能保持良好的水平郁闭，形成单层林冠。由于下层疏伐清除了被压木，扩大了保留木的营养空间，因而有利于促进保留木的生长。
（2）上层疏伐法
上层疏伐与下层疏伐相反，主要砍除居干林冠上层的非目的树种，或虽为目的树种，但干形不良，分叉多节，树冠庞大的林木。保留这些林木，既不符合培育目的，又影响周围其它林木的正常生长。施行上层疏伐时，通常将林木分成三类：
A类：优良木，树冠发育正常，干形优良，生长旺盛，是培育的对象；
B类：有益木，能促进优良木的自然整体，是保留的对象。
C类：有害木，妨碍优良木生长，树冠过分庞大，树干尖削，多枝多节，是砍伐的对象。
疏伐时，首先要砍除有害木，对于过密的有益木，也应疏伐一部分。由于上层疏伐保留大小不等的优良木和有益木，因此，疏伐后会形成复层林，有利于充分利用光照，促进自然整枝。上层疏伐的林相和林内的环境条件变化较大，因而要求技术较高，强度不宜过大。
（3）综合疏伐法-选择疏伐法
综合疏伐法是综合了下层疏伐和上层疏伐的特点，即可从林冠上层选伐，亦可从林冠下层选伐。综合疏伐法有两种，一种是伐除有害木，保留优良木和有益木；另一种是伐除树冠宠大的I级木和位于林冠下层的V级木。综合疏伐法要求的技术条件较高。
（4）机械疏伐法
机械疏伐法是按照一定的间隔，不论林木的大小和品质的优劣统统伐掉。该法仅适用于第一次疏伐，以后则改为选择性疏伐。这种方法施工简单，便于作业和运输，降低生产成本。但林分总的生长量较低，林木风倒风折危险性大，杂草灌木丛生。
以上几种疏伐方法各有特点，在具体的生产实践中应根据不同情况选择适宜的疏伐方法。
二、抚育间伐的技术要素
1．抚育间伐的开始期
抚育间伐的开始期，是抚育间伐首先要解决的问题。影响林分抚育间伐的因子很多，如树种的生物学特性、立地条件、林分密度、交通运输、劳动力状况、小径材的销售情况等等。抚育间伐的开始时间，主要应根据以下几方面因素分析确定。
(1)林分生长量：林木直径和断面积连年生长量的变化，能明显反映出林分的密度状况。当林木胸径连年生长
量明显下降和断面积连年生长量开始下降进行首次抚育间伐。
(2)林木分化程度：林木分化程度是判断首次抚育间伐的重要指标之一。首先要进行林木分级，林木在分化过
程中，Ⅳ、Ⅴ级木的数量比例随着林分年龄的增加而增加。当Ⅳ、Ⅴ级木增加至30%时，应时行首次间伐。
林分株数按径阶分配的比例：林木分化程度越大，林木之间的直径相差越大，小径木的数量越多。一般把林木平均直径作为，当以下小径木的株数占总株数的1/3时，可以进行首次间伐。
图10-2 克拉夫特林木分级发林木分级图示
（3）林分的外貌特征：林分的外貌是林分生长状况的反映，因此，可根据其外貌特征作为判断首次间伐的依据。第一是冠形变化动态：在林分内，林冠的大小直径影响林木直径的大小；而树冠的大小，又受林分密度的制约。当林分充分郁闭时，林冠下部光线减弱，林冠发育受阻，冠幅和冠长缩小，可进行首次间伐；
第二是自然整枝高度：林分自然整枝加强时应进行首次间伐，该时期与树冠体缩小及林分直径生长量明显下降的时期是一个致的；第三是郁闭度指标：当林分郁闭度达到左右时，树冠重叠，密度偏大，影响生长，应及时进行间伐。在生产上也有将疏密度达到以上作为首次间伐依据的。
（4）抚育采伐标准表和林分密度控制图：有些树种或林分，可根据已经编制的抚育采伐标准表和林分密度控制图确定首次间伐时间。
（5）市场对木材的需求：培育人工用材林的主要目的之一是生产、取木材产品。确定抚育间伐开始期，亦应充分考虑市场对抚育材材种、树种规格、需求量以及经济效益等市场因素，以期实现最佳的经济效果。
2．抚育间伐的强度
抚育间伐强度是指单位面积内砍伐林木的多少，也就是将林木稀疏到何种程度。抚育间伐强度是抚育间伐的一个重要指标。该指标确定得是否科学合理，直接影响到林分的生长、林分的质量和收益的大小。
（1）抚育间伐强度的表示方法
（2）第一是材积法：以每次采伐木的材积（υ）占林分蓄积量（V）的百分率表示采伐强度（Pυ）
Pυ= υ/V×100%
或以采伐木的总断面积（g）占林分总断面积（G）的百分率表示采伐强度（P g）的，则：
P g= g/G×100%
用材积或断面积百分率表示抚育间伐强度，其优点是可以直接了解间伐材的数量、林分疏密度降低的程度，不足之处是间伐后不能说明林木营养面积的变化，施工时采伐强度不易掌握。
第二是株数法：以每次采伐木的株数（n）占林木总株数（N）的百分率表示采伐强度（P n），即：P n=n/N×100%
用株数百分率表示抚育间伐强度，可以了解林木营养面积的变化，施工比较容易掌握，人工林抚育间伐通常采用这种方法。
上述方法都存在一些问题：对于不同密度的林分，虽然采伐强度相同，但保留木的密度却有很大差异。对于下层疏伐、上层疏伐和机械疏伐，尽管采伐株数的百分率相同，但伐后林分结构差异很大。因此，在生产实际中，综合考虑Pυ和Pn两个指标。可用采伐木的平均直径（d2）比采伐前林分平均直径（d1），即d=d2/d1来表示Pυ和P n之间的关系，即：
Pυ=dP n
当d＞1时，按材积计算的强度大于按株数计数的强度，出现于上层疏伐；
当d＜1，按材积计算的强度小于按株数计算的强度，出现于下层疏伐；
当d=1时，按材积计算的强度与按株数计算的强度相等，出现于机械疏伐。
间伐强度一般分为四级：
弱度间伐：采伐的蓄积与总蓄积的比在15%以下；
中度间伐：采伐的蓄积与总蓄积的比在16%～25%；
强度间伐：采伐的蓄积与总蓄积的比在26%～35%以上；
极强度间伐：采伐的蓄积与总蓄积的比在36%以上；
（2）确定间伐强度的方法
确定林分的抚育间伐强度，既要考虑树种特性、林分密度、林分年龄、立地条件等生物因素，又要考虑经营目的、运输条件、劳力状况、小径材销路等经济因素。目前确定间伐强度分定性间伐和定量间伐两大类。-----定性间伐
首先确定抚育间伐的种类和方法，再确定砍伐林木的对象，并根据砍伐的林木计算间伐量。如采用中等强度的下层疏伐法，就要根据分级情况伐掉全部V级木和部分Ⅳ级木。如用郁闭度或疏密度控制，当其达到时，应该间伐，伐后的郁闭度保持在以上，疏密度保持在以上。
------定量间伐
首先是根据胸高直径进行定量间伐，根据密度、冠幅和胸径三者之间的关系，建立相关的数学模型，可以不同径级的林木计算树冠的大小，也就是所需要占有的营养面积，从而也就确定了林分不同生长发育阶段应保
持的合理密度。胸径与冠幅的回归方程：
落叶松林CW=D/+ R=, 6≤D≤25
樟子松林CW=D/+ R=, 5≤D≤20
红松林CW=D/+ R=, 6≤D≤16
山杨林CW=++
白桦林CW=++
胸径与株数的回归方程N=a+bD-1
落叶松人工林a= b= N=+；R=；S=±37
樟子松人工林a= b= N=+；R=；S=±48
红松人工林a= b= N=+；R=；S=±39
根据各树种平均胸径与株数相关方程，即可求算出各种不同平均胸径的林分理论密度（最大密度）。当一个林分立木株数为最大密度时，表明林地生产力已达到最大的利用程度，这时林地立木株数已经饱和。随着时间的增加，林分密度与环境条件不相适应而失去平衡，立木发生自然稀疏，自行调整密度关系。这种在时间上的瞬时变化和反复变化，在森林经营上对林木生长是不适宜的。
在理论上要求林木生长与立木度的关系有一个相对稳定的最优生长密度区间，使林分既能充分地利用地力，又能有效地增加产量。
另外还有一个合理经营密度问题，确定合理经营密度，这样才能准确的决定合理的抚育间伐强度。经营密度，是林分在间伐中应保留立木株数占最大密度的比例，是最适宜的经营密度。确定合理经营密度，是以林分的理论密度为依据，进行了不同密度的间伐抚育试验，建立固定样地，经过连续观测而制定的。实验结果表明：经营密度的林分具有较高的生长量。
红松人工林经营密度表（株/公顷）
其次是根据树高进行定量间伐：树高与林分密度、冠幅也有一定的联系。如通常以H表示树高，每株林木所需的的营养面积约为（H/5）2，每公顷应保留的株数（N）为：N=10000/（H/5）2=250000/H2
按此经验公式，只要求出林分平均高（也有用优势水平均高），即可计算出公顷应砍伐与应保留的株数。
林外还有根据林分密度控制图来确定采伐强度的，这里不再介绍。在现实生产中：透光伐一般要求伐去原有株数的15%～30%或蓄积量的10%～20%. 疏伐要求伐去原有株数的10%～25%或蓄积量的10%～20%。采伐量不应大于采伐间隔期林分材积生长量。伐后林分的郁闭度应保持在以上。
3．采伐木的选择原则
进行抚育间伐时，采伐木的选择是一个很重要的技术环节。只有正确选择采伐大，抚育间伐才能达到预期目的。选择采伐木，应坚持“砍小留大、砍劣留优、砍弱留壮、砍密留稀”的原则。
4．抚育间伐的间隔期
（1）间隔期的概念：间隔期，又称重复期，指相邻两次抚育间伐所间隔的年数。进行一次间伐后，林冠疏开，得到了充足的光照，保留木生长量有了提高，待树冠再次郁闭后，需进行下一次间伐。间隔期确定得是否科学合理，不仅影响林木生长，也影响森林经济效益的大小。
（2）间隔期的确定原则：间隔期的长短，要根据树种的生物学特性、上次抚育期伐强度的大小、林木生长的快慢、林分的生长发育阶段、立地条件的好坏等条件而定。当抚育后林分树冠再次紧密接触，林木直径连年生长量开始下降时，应再次进行间伐。一般情况下，透光伐的间隔期为3～5年，疏伐的间隔期为5～10年。
间隔期还与交通条件、经济条件有关。一般在交通方便、劳力充足、缺林少柴、资金紧张的地区，应采用小强度、短间隔期的抚育间伐方法；反之，应采用大强度、长间隔期的方法。
三、抚育间伐效果
1. 对树高生长的影响
树高生长主要取决于立地条件，抚育间伐对林分树高的影响不明显。
2. 对直径生长的影响
抚育间伐对林木直径生长的影响非常明显，直径生长量随着间伐强度的加大而增加，因而引起林木单株材积的增加。但加大间伐强度，单位面积内林木的株数相应地减少。因此，林分的总生长量并不是随间伐强度的增加而增加。一般认为，中度抚育间伐强度的林分总生长量较高。
3. 对林分总生产量的影响
林分的总生产量，是指单位面积林分的整个培育过程中，主伐量与各次间伐木材料的总和，或者说未径间伐林分，主伐量与枯损量的总和。抚育间伐能否提高林分的总生产量，是林业多年来一直争论的问题。但近年来的多次试验研究证明，不同强度的抚育间伐，对森林的总生产量影响不大。
4. 对林木材质的影响
适宜的抚育间伐强度，能够提高木材质量，提高材种规格，提高经济出材率。但间伐强度过大，林木的尖削度增大，会降低林木的质量。
5. 对环境的影响
抚育间伐能够增加林内光照，提高林内的空气温度与土壤温度；抚育间伐后，林木株数减少，蒸腾作用降低，有利于保持土壤中的水分；对于土壤肥力来说，从短期效果看，由于土壤温度增高，促进了微生物的活动和有机质的分解，植物可利用的养分含量增加。
6. 抚育间伐的经济效益
间伐能够提高森林的经济效益，主要体现在三个方面：一是间伐能够促进林木生长，缩短培育期；二是间伐能够提高林木质量和经济出材率；三是间伐所得木材可获得一部分中间经济收入，起到以短养长、以林养林、扩大林业再生产的作用。
第三节我国森林资源状况及其恢复与重建
一、全国森林资源状况
1．森林资源概述
中国位于欧亚大陆动部，北抵寒温带大陆、南达热带海洋，地域差异明显。生物区系跨越两大界，即动物地理学上的古北界和东洋界，植物地理学上的泛北界和古亚热带界，因而孕育了丰富多彩有堵具特色的生物种群和生态系统。中国的生物多样性居全球第八位，北半球的第一位。
根据全国第五次（1994-1998）森林资源清查成果和台湾省1993年的数据统计结果，全国用地面积26329。47万公顷，森林面积15894。09万公顷，全国森林覆被率为%（其中，经济林覆被率为%，竹林覆被率为%）；活力木总蓄积量为万立方米，森林蓄积量为万立方米。全国针叶林面积万公顷,蓄积量为万立方米; 阔叶林面积
万公顷,蓄积量万立方米.根据联合国粮农组织会变得<世界森林资源状况1997>,我国森林面积居俄罗斯、巴西、加拿大、美国之后，排在第5位；森林蓄积量居俄罗斯、巴西、加拿大、美国、扎伊尔、印尼之后，排在第7位；人工林面积居世界第一。我国丰富的森林资源在全球经济、生态社会的可持续发展和生物多样性保护方面具有举足轻重的地位。
2. 森林资源特点
我国森林资源除了种类丰富、总量可观外，在其分布、数量、质量及其结构状态等方面具有几个特点。（1）人均资源占有量少，且分布不均
尽管我国森林资源物种丰富、总量可观，但由于我国国土辽阔、人口众多，无论是与世界水平相比较，还是从我国环境保护、经济建设和人民生活的需要以及森林多种效益的发挥来看，均属森林资源贫乏之列。在约占世界总量7%的国土上，生活着占世界总量%的人口，生长着面积仅占世界总量的%的森林。我国人均有林面积和森林覆盖率分别相当于世界平均数的%和%（表5-1）。我国现有森林资源与实际相比，除特永林外，其余四打林种远远不敷需要。例如，要用1607万hm2的防护林去保护96027万hm2国土的各种防护需要是远远不够的；现有经济林和薪炭林仅为需要量的%和%；用材林程、过熟林蓄积量平均每年出现万hm2赤字。而我国森林资源的地理分布不均，又加剧了大部分地区森林资源的稀缺。
表10-1 中国森林资源、森林覆盖率、人均占有量与世界平均水平比较
我国大部分在东北和西南这两大国有林区以及东南部也热带和热带地区；在占我国国土面积30%的西北地区（此处仅包括甘肃、宁夏、青海、新疆），其森林面积仅为万hm2,占全国%；森林蓄积为亿m3，占全国%；森林覆盖率仅为%，是目前我国森林资源最少的地区。即使在我国森林资源集中地—东北林区（黑龙江、吉林、内蒙古）、西南林区（四川、云南、西藏）和南方集体林区（湖南、湖北、广东、广西、海南、贵州、安徽、浙江、江西、福建），由于自然条件和历史原因及社会经济发展的不平衡等因素，同一区域内的森林也存在不均衡现象，如西藏的森林资源主要分布在藏东南雅鲁藏布江下游、横断山区三江流域上游和喜马拉雅山南坡的30个有林县中，其土地面积占全自治区总面积的%，却集中了全自治区有林地面积的%、林分蓄积的%；内蒙古的森林也主要分布在其东缘地带；四川森林资源则主要分布在川西地区。同时，东南部森林资源的起源和经营和经营方向也各异，如东北、西南林区主要是天然林的分布地，而人工林则以南方集体林区为主。这些森林资源的地理分布不均衡性，更加剧了森林资源的短缺而对国民经济持续发展得制约，难以满足发展经济和改善环境的需要。如我国（除台湾、西藏外）现有用材林中成、过熟林蓄积为亿m3，其中东北林区亿m3、西南林区亿m3，而南方集体林区只有亿m3，西南、东北林区外的其它地区仅有亿m3，却多分布在大江大河上游与边远山区、
深山区，如西南林取得藏东南、川西及白龙江、秦岭林取缔处长江中上游水源区，东北林取得长白山和大小兴安岭林区是松花江水源区，因而具有重要的水源涵养作用，但目前可及度低，不能或难以利用，致使可采资源不多。实际上我国大部分省（自治区、直辖市）每年采伐的森林大部分是中龄林和近熟林，成树林资源已濒于枯竭。
（2）结构不尽合理，多资源利用程度低
在林红结构上，我国五大林种的面积、蓄积及其占有林地面积、蓄积的比重如表5-3所示。我国用材林面积、蓄积所占比重最大，其它林中所占比重都在20%以下。由于我国森林资源大多分布在各大江河的中上游，既具有水源涵养、保持水土等防护功能，又要为经济建设和人民生活提供林、副产品和薪材及经济果品，还要满足为维护森林环境、保存其植被资源、保护生物多样性而建立自然保护区和森林公园的需要。为此，用材林的面积、蓄积比重偏大，防护林、新采及经济林、特永林比重偏少的林种结构必将影响着森林资源多种效益的充分、持续地发挥；增加防护林和薪炭及经济林、特用林比重，则能使森林资源的多种效益得以充分、持续的发展。
在我国，目前用材林的林龄结构中，幼龄林、中龄林和成熟林的面积结构比为：：；蓄积结构为：：，既中、幼龄林占绝对优势，近期可供采伐利用的森林资源偏少。这种情况在南方集体林区更为突出，面积结构各龄组比例大致为：：,蓄积结构各龄级比例大致为：：。加之我国庞大的人口增长和迅速的经济发展双重压力，使我国在今后相当长的时间都将面临资源短缺的局面，从而对长期支持人类生存的环境的压力也日益增长，必将影响到我国社会和国民经济的持续发展。
我国从南到北，从平原到高山分布着一各种树种为优势的不同类型森林。在优势林分结构方面，针、阔叶林面积、蓄积的比重相差不大，针叶林面积占全国的%、蓄积占%,其中以马尾松、落叶松、杉木为多；阔叶林面积占全国%,蓄积占%，其中以栎类林、桦木林为多。以上占优势林分都在900万hm2以上。
（3）林地利用率低、森林质量较差
林业土地资源是发展森林资源的物质基础，因而各国把林业用地的利用程度作为衡量一个地区林业发展水平的重要标志之一。林业发到国家的林业用地利用率多在90%以上，如美国到达95%，芬兰为100%；而我国的有林地只占林业用地的% ；各大林区稍高，东北林区为%，南方集体林区为%，西南林区为%，而西北4省（自治区）仅为%。
我国森林资源的林地生产力低，全国林木平均年净生长为%，每公顷森林面积平均年生长量为，低于林业发到国家水平。全国林分平均蓄积量为hm2，只相当于世界平均水平(116 m3)的72%；用材林为m3/h m2；人工林为m3/h m2。此外，还有相当于现有林分面积%的疏林地仅m3/h m2，亟待改造。
经过长期的采伐核对天然林的伐优留劣，致使我国除西南地区的滇西北、川西、藏东南林区，西北地区的天山、阿尔泰山、祁连山林区，东北大小兴安岭、长白山林区，以及湖北神农架、海南省和西双版纳等地有成片原始林分布外，大部分林区已逐渐演替为此次生林，甚至低价的疏林。1988--1993年期间由349万h m2的有林地变成了疏林地，占原疏林面积的%，使得全国疏林面积达h m2，森林生态系统呈现衰退的趋势。同时，由于我国对于天然林只重利用，不重保护，致使珍贵树种的面积日趋减少，生态系统的功能削弱，包括水曲柳、胡桃楸、黄波萝等在内的成、过熟林蓄积在此期间下降了%，则是森林资源质量下降的另一种体现。我国不仅要加速发展人工林，而且要经营和管理好天然林，以保护森林资源中的生物多样性，提高森林质量和林地生产力。这是林业建设、环境保护及森林资源持续利用的关键所在。
（4）人工林和宜林地多，扩大森林资源体力较大
我国广泛动员社会力量参与林业建设。尤其是自1982年以来，全国由40亿人次参加义务植树活动和几乎
遍及全国的多项林业生态工程建设，有力的推动了林业建设的进程。经过全国人民的共同努力，全国义务植树达205亿多株；1987--1990年全国营造速生丰产林300万h m2；1991--1993年利用世界银行贷款营造速生丰产90万h m2，并以每年45万h m2的速度发展着；到1993年全国多项林业生态工程建设累计人工造林2694万hm2，其中“三北”防护林工程1300 h m2、长江中上游防护林工程546万h m2、沿海防护林工程660万h m2、太行山绿化造林工程188万h m2。此外还有724个县在平原绿化工程中达到林业总局颁布标准；全国已由广东、福建、湖南、安徽、江西、山东、广西、湖北、浙江9省（自治区）消灭了宜林荒山。
全国第四次森林资源清查见表5-4，全国从1950年营造的人工林除部分被砍伐利用外，县保存面积为4139万h m2，其中成林面积3425 h m2，占有林地面积26%，这在世界各国同时期内营造人工林面积中处于领先地位。在成林面积中林分为2137万h m2，经济林为1182万h m2，竹林105万h m2。此外还有未成林造林地714万h m2。表10-2 1973~1993年全国4次森林资源清查中人工林资源的变化
面积单位:（万hm2）
中有1409万h m2适宜于发展用材林，其中484万h m2可发展速生丰产林；其它还有疏林地1803万h m2、灌木林地2971万h m2，通过封山育林或林分改造措施，其中可大部分恢复成林。这些都是扩大我国森林资源、提高森林覆盖的潜力所在，但任务十分艰巨，需全社会共同努力。
第四节森林的恢复与生态重建
一、森林恢复与生态重建的概念
森林恢复和生态重建是在20世纪末倍受人们关注的科学领域，是人们主动地恢复植被和保护生存环境的具体行动。人类在改造和利用自然的过程中,伴随着对自然环境产生的负面影响,长期的工业污染、大规模的森林采伐以及大范围的自然生境逐渐转变成农业和工业景观。由此形成了以生物多样性低、功能下降为特征的各式各样的退化生态系统，所以进行植被恢复和生态重建是保证经济可持续发展的需要，更是人类生存的需要。我国
森林植被由于历史原因和经营管理不当，都受到不同程度的破坏，质量下降，数量减少，出现大量的退化生态系统。在实施天然林保护工程的同时，这些退化生态系统如何恢复采取什么途径来恢复恢复到什么程度衡量的指标和标准是什么这些都需要从理论和实践上作具体的回答，植被恢复与生态重建的重要目标就是回答这些问题。
森林恢复与生态重建涉及到的内容十分广泛，在种群水平上有个体和遗传变异对聚集、定居、生长和演替的影响，物种生活史对策，种间关系等；在群落水平上有群落演替过程、发生规律、脆弱性和稳定性问题等；在生态系统水平上有生产力、结构和功能，生态系统的物质生产过程和生态系统的服务功能等；在景观水平上有区域的空间异质性，区域格局和管理等。面对我国西部大开发，以及天然林保护工程和退耕还林还草工作的开展，我们认为应该重点解决下列问题:
(1)裸地的生态重建:原生裸地和次生裸地，如石质山地,水土流失并失去土壤覆盖的次生裸地等；
(2)森林采伐和火烧迹地恢复: 采伐和干扰条件下的植被恢复,包括森林更新和人工造林技术等；
(3)弃耕地和退耕地的恢复: 弃耕地,尤其是退耕还林地的恢复途径和恢复技术；
(4)沙地和矿山废弃地恢复: 山地和矿山废弃地恢复或重建的可能性,应采取的措施和对策等。
关于退化生态系统恢复重建问题，国际恢复生态学会认为退化生态系统的恢复就是模拟某一特定生态系统的结构、功能、多样性及其动态特征等，通过人为干扰建立一个原始的、过去曾经有过的生态系统。然而，要想确切地掌握某一地区原始存在的生态系统是什么，或在历史上如何发挥其功能几乎是不可能的，更不用说建立一个包括所有物种在内的，完全与本地区原始生态系统一样的群落了。恢复生态的目的在于保护某一地区地带性生态系统的生物多样性，以及该生态系统的结构与动态特征。生物多样性在生态系统中具有极其重要的地位，它既是生态系统的关键组成成分和结构表现形式，又是功能正常发挥的保障，也是生态系统存在和演化的动力。生物多样性的丧失和退化必将导致环境的退化，引起生态系统结构和功能的退化，形成退化生态系统。
被人类活动干扰或破坏的生态系统, 其自然演替过程和动态平衡关系被打破，随之发生逆行或进展演替。然而，因干扰程度的不同，可能会出现不同的结果。我们希望把退化生态系统恢复到原生或接近原生的状态，有时根据需要也不得不把退化生态系统恢复到与原来群落不同或一个全新的生态系统，其中包括很多原群落所不具有的特征。不过，若干扰或破坏停止，并对生态系统进行合理控制和有效利用，生态系统将发生明显不同的变化，受危害生态系统因人类所施行的管理措施不同，可能有以下四种结果：恢复到它原来的状态；重新获得一个既包括原有特性，又包括对人类有益的新特性状态；根据管理技术的使用和经营目的，形成一种改进的和原来不同的状态；因适宜条件不断遭到破坏，生态系统仍然保持退化状态。
我们结合我国西北地区的具体情况提出生态系统恢复的四个基本途径：一是保护，比如对于天然林中的原始林应该采取保护措施；二是恢复，过伐林和派生林都应该采取恢复的措施；三是重建，严重水土流失的次生裸地、退耕的农田、干旱贫瘠的沙丘灯影采取重建的措施；四是维持，对于稳定的次生林、极端脆弱生境和荒漠戈壁等应采取维持的措施（李俊清崔国发，2000）。
1．恢复(Conservation "C")
保护是对某一生态系统进行人为管理，使其避免进一步破坏和继续退化。“保护”一词可以对应英文的conservation和protection。不但保护自然条件下的生态系统，维持其持续的进化和演替功能，而且包括对一些珍
贵的物种和生态系统资源，进行迁地保护和离体保护。保护是伴随着生物多样性的锐减，全球环境质量下降和人们对自然资源意识的提高而倍受重视。需要采取保护措施的对象是那些完全没有受到破坏或者破坏较轻，原始植被没有发生根本改变的生态系统，也包括受到干扰，但所形成的群落相对稳定，自然演替速率很慢的生态系统。保护的方法和途径都是我们比较熟悉的，比如对一般的天然林通常采取封山育林、禁伐禁猎的措施；对于具有特殊意义的天然林采取建立保护区的措施，进行科学和有效的管理。自然保护区都是具有典型特性的生态系统，在天然林保护中具有十分重要作用。我国到1999年为止，已建成自然保护区926个，面积达7698万公顷，占陆地国土面积的%, 超过世界平平均水平，所以保护区的保护的天然林保护工程的一个重要方面。
实施保护途径的天然林，不需要过多的认为措施，尤其是对那些生态脆弱地区的植被，不去进行人为干扰就是最好的措施，过分强调人工措施反而会加重生境的破坏。
2．恢复(Restoration "R")
恢复是人们主动地改变某一立地，建立起具有地带性的原生生态系统的恢复途径。其目的在于模拟这些原生的特定生态系统的结构、功能、多样性和动态，然而，人们又很难确定原生生态系统的具体特征，所以就更谈不上原来的地带性群落了。为此恢复也可以是修复破坏的或功能受阻的生态系统，提高生产力，为当地人造福，把地带性生态系统的结构和功能作为原理模型来效仿，重新创造一个自我维持或自持生态系统。这个生态系统以动植物群落的进展演花为主要特征，并且具有在自然或中度人为干扰作用下，达到自我修复的能力，使生态系统重新返回到其曾经拥有过的营养物质循环和能量流动的轨道上。恢复可以是直接地、完全地返回到地带性的原生生态系统；也可以是停留在多种可选稳定状态的某一种，或是生态系统长期目标的某种中间稳定状态。
关于退化生态系统的恢复，一种观点认为恢复某一退化的生态系统就应该恢复到该系统所具有的地带性的原始状态，但事实上，这往往是不实际的。某些退化的生态系统由于退化相当严重，没有人知晓地带性原生状态是什么样子；即使知道，要恢复到原生状态需要惊人的投入，这在实际中不一定有意义。有些情况下，根本不可能完全恢复的系统所具有的原生状态。故此，我们主张，可把恢复定位在修复被破坏的或功能受阻的生态功能和特征上，目的是迅速地、持久地提高生产力，强调一种高水平的、持续的立地经营管理活动；恢复不一定恢复到系统所具有的原始状态，只要恢复到某一个中间比较稳定的状态即可。这很可能更符合实际一点。对于退化生态系统就应进行比较详细的分析，在我国目前状况下，除了一些特殊环境条件和保护区外，绝大多数天然林都是受到不同程度破坏的退化生态系统，恢复这些天然林是目前最主要也是最迫切任务。
3．重建(Reallocation "A")
重建途径是在生态系统经历了各种退化阶段，或者超越了一个或多个不可逆阈值时所采取的一种恢复途径。与恢复和保护相比，重建要求持久的人为经营管理与连续不断地能量、物质和水分、养分供给。对于退化较严重的生态系统、尤其是自然植被已不复存在或林下土壤条件也发生根本改变的地区，应该采取重建的途径。重建的生态系统可以与原来的自然植被有很大差别，可以从追求经济效益的目的出发，发展生长快、效益高、集约强度大的生态系统。
现实的生态系统都是其漫长的历史演化过程中的一个阶段，植被经过长期的环境选择和演替过程，出现一些与当地气候和土壤条件相适应并相对稳定的生态系统。然而，这个稳定平衡一旦被打破，比如出现较严重的水土流失、多样性丧失、食物链中断、土壤理化性质改变和肥力下降等现象时，原来的植被与其周围环境的平
衡关系不复存在。这时要想再现原生状态是极其困难的，必须选择新的植被类型以适应新的变化了的环境条件，重新构筑与现实生态状况相协调的生态系统结构，而不一定追求与原生状态相一致的恢复方式。应该说重建的生态系统是高效的，因为它与改变了的生境相适应。
4．维持(Preservation "P")
生态系统的退化是生物群落随环境质量的变化而发生的逆行演替结果，使系统结构由复杂到简单、系统功能由强变弱的、从量变到质变的过程。生物群落的退化首先是建群种的衰退，然后是伴生种和动物的消失，地下与植物互惠共生微生物群落的瓦解，食物链和营养循环受阻。然后，土壤环境和水环境也随之衰退。经过长时间强烈的自然扰动和人为破坏的地方，生态系统失去自我调节能力，最终崩溃，环境退化到原生裸地状态，丧失了原有的生命支持力。在这种立地条件下，植被的恢复与重建将是极其困难的，甚至是不可能的，如裸岩、沼泽地、流动沙丘。因此，在植被恢复与重建过程中，一定要因地制宜，宜林则林、宜草则草、“宜荒则荒”。
二、退化生态系统恢复的指标
1．生物多样性指标
生物多样性状况是衡量退化生态系统的最重要的指标。生物多样性概念都是从以下三个相互独立属性提出的：（1）组成水平：单元的统一性和变异性；（2）结构水平：物理组织或单元的格局；（3）功能水平：生态和进化过程。生物多样性是一个等级系统（表1），其基本规律是低级单位过渡到高级单位时，会出现一些前一单位所不具备的性质。比如说，生态群落所具有的特性是种群和其它更小单位所不具备的。种群、种和生态系统分别是基因、分类和生态多样性的基本单位。生物多样性随生态系统的退化而减少，这种减少不但要从物种的多样性考虑，更要从整个分类系统、生态类型和遗传多样性等三个层次上进行分析。一个退化的生态系统可能会出现物种数量增加的现象，但不会在所有层次上都出现这种现象。在应用多样性指标确定生态系统退化程度和恢复途径时，必须全面考虑组成、结构和功能水平。比如一个生态系统虽然物种多样性减少了，但整个分类系统多样性和生态过程多样性仍然很高的话，就要采取适当的保护措施。反之，如果不但物种多样性减少，而且分类系统和生态过程都发生了严重的退化，就要采取重建的措施, 具体方法请见表1。
表1 生物多样性的等级规模及退化后应采取的恢复途径
在应用上述指标时，可以具体调查下列生物多样性参数：多年生植物物种的丰富度和一年生植物丰富度等，多年生植物和一年生植物丰富度说明生态系统演替及退化过程中不同阶段的结构差异，多年生植物在处于相对稳定的陆生或水生生态系统中起主要作用等。长期受干扰的生态系统中一些多年生植物常常大量繁衍，植物总盖度和地上植物生物量也是关键生态系统指标，是多年生植物丰富度和一年生植物丰富度的综合因子。在干旱半干旱地区，植物群落多样性与群落物种组成变化呈正相关关系, 生活型谱是生态系统结构与功能的另一个指示性参数, 就β-多样性指数而言，一个生态系统生活型谱幅度常随该生态系统的退化而降低。
2．生态关键种指标
生态系统中的关键种，起着对整个生态系统控制性作用，它们或者控制着群落的的结构和功能，影响着群落中其他物种的种类和数量，或者对生态环境产生较大影响。生态关键种可以看作是在生态系统内部，对其它多数生物的种类、数量或生态环境产生较大影响的物种。这些物种，既可能是动物，植物，微生物，或者是活动于其中的人。对于森林生态系统中的生态关键种，可以从两方面来确定：
（1）通过自身的活动影响或数量的增减，对构成生态系统中物质与能量流动的食物网组成和结构产生较大影响，也就是能够对食物网中诸多消费者和生产者种类、数量及生存产生较大影响的生物成分；
（2）在生态系统中发挥重要生态功能的生物物种，包括一些主要植物群落的建群种、部分优势种和其它一些对维持生态环境有着特殊功能的物种。
关键种就是对生态系统结构与功能非常关键的物种，这个概念非常适用于恢复生态学。通过引种或增加关键种密度，如必要的话可降低其它非关键种的重要性，有助于重新定位退化生态系统退化的轨道。一个生态系统的生态关键种急剧减少或者消失，就是明显的退化生态系统，如果关键种的种源还存在、土壤等基本生存条件还有保障，那么这个退化生态系统就具有较强的恢复潜力。否则，如果原群落关键种的种源已经灭绝、土壤质量严重下降或明显改变，这个退化生态系统就难以恢复，应根据具体情况采取保护或重建途径。对于关键种，我们重视关键种中的种子库动态，因为它代表了关键种恢复的潜力和趋势；同时还要注意微生物生物量和土壤生物类群多样性，尤其土壤生物多样性，它们对干旱与半干旱生态系统及其它陆地生态系统的植物具有非常重要的影响。
在具体应用这个指标时，我们强调凡关键种未受干扰的生态系统都应采取保护措施，凡是关键种退化的生态系统都应采取恢复措施，凡是关键种破坏的生态系统都应采取从重建措施，凡是关键种灭绝的的生态系统都应采取维持措施。
3．生态系统环境建设指标
还有一类对群落组织和重建具有重要作用的物种，我们暂且称其为“生态系统环境建设者（Physical ecosystem engineer）”，与生态关键种有一定的相似之处，但又不完全相同。生态系统环境建设者通过造成生物或非生物材料的物理状态变化, 直接或间接地控制其它有机体资源可利用性。有机体所进行的环境建设则是物理改变、维持、