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雅博|中国代表性森林谋划技术模式对比分析

 


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本文摘要:森林谋划是以森林和林地为工具,为了修复和增强森林的供应、服务、调治、支持等多种功效,连续获得木料等林产物和森林生态产物而开展的一系列的森林培育和掩护运动,目的是提高森林质量并建设康健稳定、优质高效的森林生态系统。

森林谋划是以森林和林地为工具,为了修复和增强森林的供应、服务、调治、支持等多种功效,连续获得木料等林产物和森林生态产物而开展的一系列的森林培育和掩护运动,目的是提高森林质量并建设康健稳定、优质高效的森林生态系统。随着社会经济和科学技术水平的进步,人类对林业的需求不停增长,整个社会期望有限的森林资源发挥尽可能大的生态、物质和文化功效,进而推动森林谋划理论和实践的演变。对森林开展科学合理谋划,可以促进森林多效益功效的发挥,推动森林可连续谋划的生长,以满足当今社会对林业日益增长的需求。中国森林谋划主要履历了以木料使用为主、思量木料使用的同时兼顾生态建设、以生态建设为中心和森林谋划强化阶段。

森林这些谋划技术模式也在借鉴蓬勃国家森林谋划理论和方法,如森林永续使用、近自然林业、生态系统谋划和森林可连续谋划等的基础上不停生长和完善,形成了一些实践应用模式。近年来海内对差别森林谋划技术模式的内在和试验研究较多,可是少有对这些技术模式及实践应用现状举行综合对比分析。有鉴于此,本文主要对20世纪50、60年月以来海内主要的森林谋划技术模式及实践应用情况举行了系统叙述,并从理论泉源、焦点思想、技术体系、优缺点等方面举行了对比分析,以期为探索适合我国的森林谋划模式、推动森林可连续谋划提供参考。

  一、主要森林谋划技术模式及应用  (一)法正林  法正林(normal wald)一词最早源于奥地利皇家的划定,法正林理论由德国林学家洪德斯哈根(Hundeshagen)在1826年正式提出,其后海尔(Heyer)等对法正林学说举行了增补完善。Normal是“尺度的”的意思,法正林的英文寄义为“尺度林”,我国书刊上所用“法正林”一词是沿用日文汉字,具有方正、规矩即规整的意思。法正林指完全具备能严格实现永续平衡木料收获条件的理论模式的森林,要求有法正龄级(normal age class)关系、法正林分设置(normal stand arrangement)、法正生长量(normal growth)以及法正蓄积量(normal growing stock)。

我国早在公元6世纪30年月贾思勰所著《齐民要术》中就有类似法正林的形貌:“岁种三十亩,三年种九十亩,终岁无穷”,可见其时我国就孕育了这种永续使用的思想萌芽。20世纪50、60年月我国的森林谋划基本上是借鉴这种体系的,即接纳以使用为目的的指导目标,如凭据森林资源消耗量低于生长量的原则来严格控制森林的年采伐量,就是这个模式的体现。

但其时普遍接纳皆伐作业,并没有根据法正林的要求举行收获调整,因此带来了一系列的问题,现在真正的法正林模式已很少实行。  (二)采伐强度指标控制的谋划技术  法正林是针对同龄成熟林的主伐使用模式,并不适用于中幼龄林和异龄混交林的谋划。因此,在实践中主要接纳采伐强度控制的中幼龄林抚育和异龄混交林择伐的谋划技术。这是我国恒久以来普遍实行的谋划作业技术,为此还颁布了《森林采伐作业规程》和《森林抚育规程》。

  (1)采伐强度指标控制的中幼龄林抚育间伐  抚育间伐主要包罗透光伐、疏伐、生长伐和卫生伐四类,《森林抚育规程》中对前3类抚育采伐都提出了控制指标,要求郁闭度降低不凌驾0.2。《森林采伐作业规程》将抚育采伐分为用材林抚育采伐和防护林抚育采伐,抚育蓄积强度均不行高于20%。  (2)采伐强度和回归年双重控制下的异龄混交林择伐  《森林采伐作业规程》将森林采伐类型划定为5种类型,划分是:主伐、抚育采伐、更新采伐、低产(效)林革新采伐和其他类型,明确划定蓄积量择伐强度不凌驾40%,伐后林分郁闭度应保持在0.5以上。  这种技术模式之所以在我国获得广泛应用,除其简朴、可操作的特点外,主要是与我国实行森林限额采伐治理有关。

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上世纪80 年月初期,由于恒久以木料使用为主的目标指导,我国形成了严重的“森林赤字”,为改善这一情况,国家颁布了《中华人民共和国森林法》,除农户房前屋后林木外,其他采伐都要遵守采伐限额制度。今后又颁布了《制定年森林采伐限额暂行划定》,法例中对各个省份的年采伐量都举行了明确划定。1987年《森林采伐更新治理措施》颁布,明确划定了主伐的实施条件和强度指标,这也标志着我国森林采伐强度控制谋划模式逐渐推广开来。

  这种模式在我国获得了广泛实践应用和研究,对合理采伐强度的研究讲明:合理强度抚育采伐和择伐可有效改善林分结构,提高蓄积量、生产力和森林质量,促进结实和天然更新,从而提高森林生态系统稳定性。而采伐强渡过大会降低森林的生产力,破坏森林生态系统的稳定性。  (三)检查法  检查法(control method, checking method)起源于法国和瑞士,是一种适合于异龄林的高度集约的谋划方式,它通过定期重复的森林观察来检查森林结构、生长量和蓄积量变化,为确定下一个司理期采伐量提供依据,然后通过择伐使林分结构保持稳定宁静衡。

检查法的目的是连续生产木料,用尽可能少的生产资料来生产尽可能多、尽可能好的木料。检查法的基本思想与恒续林相同,可是它提出了详细的森林观察方法。  中国开展检查法试验研究较晚,1987年于政中和亢新刚在吉林省汪清林业局的金沟岭林场云冷杉过伐林中首次举行检查法试验研究,现在还保留有试验样地,但试验已停止,并未大规模推广应用。相关研究讲明,检查法谋划只要将采伐强度控制在20%以内,就可以实现森林资源永续使用,谋划后使林分蓄积生长量到达较高的水平,蓄积结构比试验前越发合理,枯落物蓄水能力提高,剖析速率加速,森林的多种效益获得发挥,促进了森林的连续生长。

对云冷杉针阔混交林检查法谋划的研究讲明:短期谋划后生长率增加了2%~3%,枯损量大幅淘汰,森林对病虫害的反抗力获得了提高,恒久检查法谋划后林分年生长量比对照区增加了2 m3/hm2,全林枯损率下降,但小径级林木更新较差,影响直径结构,天然更新效果较差。  (四)森林生态采伐  1986年,我国正式提出“森林生态采伐(ecology-based forest harvesting)”这一观点,同年中国林学会采运学会召开森林生态型采伐学术研讨会。

今后有关的研究论著相继问世,但其时并未形成适合我国国情的森林生态采伐理论体系。停止2002年,森林生态采伐的相关研究多是从采运工艺的角度开展的,缺乏与森林谋划的联合。2005年,唐守正、张会儒在借鉴国际上的淘汰对情况影响的采伐(reduced impact logging ,简称RIL)的基础上重新界说了森林生态采伐:依照森林生态理论来指导森林采伐作业,使采伐和更新既使用森林又能促进森林生态系统的康健与稳定,实现森林可连续谋划使用的目的。

  森林生态采伐的原则是使采伐作业尽可能不影响森林生态系统,差池其发生结构或功效的损伤。采伐设计在思量木料收获的同时也要思量维持森林的林相、树种组成和搭配、固有的生物多样性和森林景观及其功效等因素。这是森林生态采伐的理念区别于传统采伐方式的主要特征。森林生态采伐技术体系由共性技术原则和个性技术指标两部门内容组成。

在共性技术中,以淘汰森林采伐对情况的影响为首要思量因素,融入“森林生态系统谋划”的思想,并把景观的合理设置作为森林采伐的目的之一,提出了采伐方式优化与伐区设置、集材方式选择和集材机械的革新、掩护保留木的技术措施、伐区清理措施的革新等;在个性技术指标方面,提出了包罗培育目的、林分状态诊断及评价、谋划措施技术指标(谋划设计)等针对详细森林类型的作业技术和指标阈值。  此模式主要在东北林区的部门林业局开展了实践应用,如吉林省汪清林业局金沟岭林场、吉林省白河林业局劲松林场、吉林省红石林业局红石林场、黑龙江带岭林业局东方红林场等。

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现在‘海内对生态采伐谋划效果研究较少,团结国粮农组织在多个国家举行过比力试验,证实生态采伐对情况的破坏要比传统采伐方式至少低1倍。  (五)结构化森林谋划  结构化森林谋划由惠刚盈于2007年正式提出,是在总结国际上现有森林谋划理论与方法的基础上,罗致了德国近自然森林谋划的原则,以培育康健稳定森林为目的,凭据结构决议功效的原理,接纳优化空间结构的手段,根据林分自然度和谋划迫切性确定谋划偏向,对建群种竞争、林木格式、树种混交等举行有的放矢的调整。

“森林谋划”前面冠以“结构化”的用意在于强调“结构优化”,以此来区别于传统的森林谋划。主要技术特征是:用林分自然度举行森林谋划类型划分;依靠林分谋划迫切性指数确定林分需要谋划的紧迫水平和森林谋划的偏向;用空间结构参数指导林分结构调整;用林分状态分析来举行谋划效果评价。  结构化森林谋划技术模式实践应用的主要区域有:吉林省蛟河实验局、甘肃小陇山林业实验局、贵州黎平林场以及中国林科院华北林业实验中心等。

结构化森林谋划技术及其数据观察2个行业尺度已于2017年颁布实施。在甘肃小陇山林区松栎混交林试验示范区的监测发现,接纳结构化谋划后森林目的树种的优势度显着提高,森林树种组成和空间结构越发合理,生长率显着提高,生物多样性也获得了保持。华北林业实验中心示范区的监测讲明:开展结构化谋划3年后,森林的结构获得了调整,康健状况获得了显着改善,质量和生产力也获得了提高。

  (六)近自然谋划  近自然森林谋划理论起源于德国,是经由了法正林-恒续林-近自然森林谋划100多年的不停生长而形成的,其工具是人工纯林,目的是培育靠近自然状态的森林。近自然谋划强调在操作历程中尽可能使用自然历程(如促进自然整枝和天然更新),在保持森林生态系统稳定的前提下,用尽可能少的森林谋划投入来获得尽可能多的林产物;近自然谋划并不排挤木料生产,认为只有最靠近自然状态的森林才气实现种种效益最大化。  近自然森林谋划技术主要接纳单株择伐与目的树相联合的方式。

目的树谋划是以单株林木为工具举行的近自然谋划实践手段之一,把所有林木分类为目的树、特殊目的树、滋扰树和其他树木等4种类型。现在海内接纳的近自然谋划技术多是以目的树为架构的全林谋划,即在培育目的树的同时也兼顾其他林木,这一定需要更高的成本投入。

相对于林业蓬勃国家,中国森林资源质量较差,并不能选出足够的完全切合条件的目的树,且在此之前劳动力成底细对较低,因此种做法不失为综合考量的最优做法。  近年来,中国的近自然森林谋划技术模式在借鉴德国履历的基础上,以陆元昌为代表,开展了大量的试验研究和实践应用,主要试验和实践应用区域有:中国林科院热带林业实验中心(热林中心)、陕西省延安市黄龙山林业局、山西省中条国有林治理局、黑龙江省哈尔滨市丹清河实验林场、河北省木兰围场国有林场治理局、甘肃省小陇山林业实验局、吉林省汪清林业局、辽宁省清原县以及海南省文昌等。

其中较早开展近自然谋划的单元均已取得一定的研究结果:北京市密云县依托中德技术互助项目,选取差别的林分类型,建设了8个近自然森林谋划示范点,开展动态监测和评价,确定了适合北京的近自然谋划技术和模式;热林中心建设了4 000多hm2的近自然谋划示范样地,接纳目的树单株谋划技术,形成了红椎等珍贵树种大径材培育模式;河北省木兰围场林管局近年来一直在探索近自然谋划的门路,培育近自然森林约莫2.7 万hm2,森林资源质量和总量均获得提升;哈尔滨市3.7万hm2的森林近自然谋划研究讲明接纳措施后森林质量获得显着提升]。  二、主要技术模式的比力分析  法正林主要的技术体系可以归纳综合为皆伐、更新,随采随造,只有将采伐与更新精密联合,才有可能实现和维持林分的法正状态。法正林学说易于明白,技术操作简朴。

作为森林谋划理论的先驱,法正林的基本理论和分析森林资源的方法是切合客观纪律的,对森林司理学的生长起到了重大的作用,其论述的许多林学技术观点将作为森林司理的一部门获得保留和生长,继续指导我国的林业生产实践。法正林理论的不足之处在于其理论模式在实践中难以实现,要求的4个法正条件很难到达。

法正林的目的是实现木料的永续使用,过分强调木料而忽略了森林的其他服务功效,与森林可连续谋划不完全相符。  使用采伐强度控制谋划的模式焦点思想是坚持合理谋划、永续使用的原则,凭据异龄林的生长纪律,获知林分出材情况,依据年森林消耗量低于生长量的原则来确定采伐量,以采伐强度作为首要控制,对林分接纳抚育间伐、择伐等措施。

这种谋划模式易于操作、便于监测,自实行以来有效的控制了森林资源过分消耗,对掩护和生长天然林资源,实现全国森林资源连续增加具有努力的意义。控制采伐强度意味着控制了采伐运动对森林生态情况造成的影响,从而提高了情况质量,最大限度地发挥森林的生态效益。

这种模式的毛病在于:将采伐强度作为总量指标,并未思量树种和单木生长因素等情况,由于林木种类区别大,差别树木的成熟年事差异较大,且森林的数量成熟不代表经济成熟,还受到价钱、风险、利率等综合因素的影响,简朴以整体采伐强度控制,缺乏科学性;而且在实际事情中,采伐作业受人为因素影响大,谋划单元越发倾向于思量经济效益而忽略了森林的其他效益。因此在森林谋划中,采伐强度应看成为谋划的总体参考指标,而不是唯一指标。  检查法通过定期的检查来保持森林结构处于平衡的状态,实现森林永续使用。森林资源一连清查以及其他一些定期观察也都是以此为基础生长起来的。

检查法理论上可以应用于一切作业方式,但主要是为择伐设计的。其局限性在于操作历程庞大,观察事情量大,以木料永续使用为目的,与现在的森林可连续谋划理念不符。为解决其观察事情量大这一问题,相关研究提出用抽样观察来取代每木观察,在保持一定精度的情况下大幅降低了事情量。

  森林生态采伐的理论泉源是探索一种可以将情况破坏降到最低的采伐方式。其焦点思想是要在采伐后保持生态系统的完整性。森林生态采伐的观点已经获得普遍接受,理论体系也已开端形成,技术完整且具有量化指标。但海内相关研究多是理论或是单项技术研究,与传统方式的比力试验较少。

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且这种模式在实践中操作庞大,技术要求高,在采伐作业、门路建设以及运输上面的成本较高,大规模开展有难题。如何联合先进的森林谋划理论,完善生态采伐的技术体系和现有的森林采伐作业规程,革新采伐作业方法,从而保持完整和康健的生态系统,实现多种功效为目的,针对差别的森林类型确定详细的采伐方式仍值得进一步研究。  结构化谋划理论泉源于欧洲恒续林的思想,焦点思想是通过接纳空间结构单元优化技术培育康健稳定的森林。

这种模式技术完整,指标量化,从林分数据观察到确定林分状态特征及谋划偏向,再到谋划设计和谋划效果评价都有完整的体系和指标,可以在森林谋划中做到有的放矢。结构化谋划提出的量化空间结构的参数盘算相对轻便,但技术要点及参数比力多,对于林业生产第一线的事情人员来说难以完全掌握,且这些指标都是从差别的角度来举行空间结构分析,得出的效果也不尽相同。如何在林业生产一线普及这些指标及技术,真正让其为生产服务,以及怎样确定这些指标的权重来实现它们之间的联立,从而真正为森林谋划决议提供依据,还需要进一步研究。

  近自然谋划模式源于德国近自然林业,使用自然,模拟自然是其焦点思想,经由多年生长现在已形成较完整的理论和技术体系,易于操作,现在在我国较多地域应用,针对马尾松、油松、桉树、落叶松以及珍贵阔叶树种等均已开展了试验。近自然谋划所接纳的不分抚育伐和主伐的作业模式与现在森林资源治理划定的采伐限额不符,且目的树单株作业体系成本以及对作业人员水平要求都较高,这些因素限制了其大规模应用和精准实施。从综合来看,近自然谋划模式更适用于立地条件较好的林分,用以培育大径级珍贵树种。珍贵树种差别径级和质量的木料之间价钱差异所带来的利润可以弥补单株木择伐体系的高成本。

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现在海内对于珍贵木料的市场尚不成熟,但随着谋划技术及产出木料质量的提高,未来这种市场必将越发完善。另外近自然谋划模式所接纳的目的树作业体系中滋扰树采伐与传统采伐的基础区别在于采伐工具差别,通例采伐主要是针对没有培育前途的林木,多是质量低劣的林木,而滋扰树采伐的工具可能是林层中的优势木和亚优势木。差别的中间产出直接导致中间收益的差别,可以判断目的树谋划的中间收益要高于传统谋划,这部门中间收益同样可以用于生产。

  三、讨论与建议  种种森林谋划模式均是历史与社会生长的产物,与其时社会的经济、科学以及认识水平密切相关,在其时都是适应社会生长情况的。中国森林谋划思想和理论划分学习和借鉴了前苏联、美国以及欧洲的履历,但尚未形成适合本国国情的理论体系和技术。而我国森林的庞大性和多样性又使得选择合适的谋划模式这一任务越发困难。

  现在我国林业处于提高森林资源质量和转变生长方式的关键阶段,通过增强森林谋划来提高林地生产力和生态服务功效,已经成为了建设生态文明,生长现代林业以及推动科学生长的时代要求。除法正林外,本文中先容的其他5种谋划模式虽然在偏重点和详细措施上有所差别,从实施难度和谋划效果上来讲各有利弊,但目的都是培育具有高质量和生态效益的森林,以此获得可连续的森林产物和服务。

这几种模式均已开展了一定时间的试验,但漫衍区域差别,无法举行横向对比。建议在典型区域划分针对检查法、采伐强度控制谋划、生态采伐、结构化谋划以及近自然谋划建设恒久试验地,开展对比研究,分析差别谋划模式下森林的综合效益产出,以此来探寻适合当地的谋划模式。  生态采伐、结构化谋划和近自然谋划这3种模式是近年来兴起的,都是在充实发挥森林主导功效的前提下,通过科学计划和合理谋划来发挥森林的其他功效,使森林的整体效益获得提高,因此这三种模式均属于森林多功效谋划的代表性技术模式。

未来随着人类社会生长对森林需求的不停提高,探索发挥森林多种功效的森林谋划技术将成为森林谋划研究的重要任务,我国已经提出了基于森林分类谋划的多功效谋划框架,但与之相配套的技术体系还需要深入研究和实践验证。可以预期的是,随着科学实验的开展,林业从业人员知识水平的提高以及社会民众整体、政府和职能部门对林业和森林谋划事情正确与科学的认识,我们也必将探索出适合我国国情的森林多功效谋划模式和理论体系来指导林业建设。注:原文以“中国代表性森林谋划技术模式对比研究”为题揭晓于《森林工程》2019年第4期,此次有所修改。

作者简介:张会儒,中国林业科学研究院资源信息研究所副所长,研究员,博士生导师;胡雪凡,中国林业科学研究院博士生。泉源:中国老教授协会林业专业委员会;中国工程科技知识中心林业分中心。


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