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）。

过伐林 派生林 原始林 次生林

过伐林是对原始林经过不合理的采伐后残留的林分，介于原始林和次生林之间的一种类型。其林相特点是复层异龄，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。

干扰 开始 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。次生林的显著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；